23.1 易失性存储器
易失性:掉电数据会丢失 读写速度较快
RAM 是“Random Access Memory”的缩写,被译为随机存储器。所谓“随机存取”,指的是当存储器中的消息被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置无关。这个词的由来是因为早期计算机曾使用磁鼓作为存储器,磁鼓是顺序读写设备,而RAM可随读取其内部任意地址的数据,时间都是相同的,因此得名。实际上现在RAM已经专门用于指代作为计算机内存的易失性半导体存储器。根据 RAM 的存储机制,又分为动态随机存储器 DRAM(Dynamic RAM)以及静态随机
存储器 SRAM(Static RAM)两种。
DRAM(动态随机存储器) DRAM 的存储单元以电容的电荷来表示数据,有电荷代表 1,无电荷代表 0,见图 23-2。但时间一长,代表 1 的电容会放电,代表 0 的电容会吸收电荷,因此它需要定期刷新操作,这就是“动态(Dynamic)”一词所形容的特性。
SRAM(静态随机存储器) 的存储单元以锁存器来存储数据,见图 23-4。这种电路结构不需要定时刷新充电,就能保持状态(当然,如果断电了,数据还是会丢失的),所以这种存储器被称为“静态(Static)”RAM。
SDRAM(Synchronous DRAM) 同步
DDR SDRAM为了进一步提高 SDRAM 的通讯速度,人们设计了 DDR SDRAM 存储器(Double Data
Rate SDRAM)。它的存储特性与SDRAM没有区别,但SDRAM只在上升沿表示有效数据,在 1 个时钟周期内,只能表示 1 个有数据;而 DDR SDRAM 在时钟的上升沿及下降沿各表示一个数据,也就是说在 1 个时钟周期内可以表示 2 位数据,在时钟频率同样的情况下,提高了一倍的速度。至于 DDRII 和 DDRIII,它们的通讯方式并没有区别,主要是通讯同步时钟的频率提高了。
当前个人计算机常用的内存条是 DDRIII SDRAM 存储器,在一个内存条上包含多个
DDRIII SDRAM 芯片。
23.2 非易失性存储器
ROM (Read Only Memory)只能读的存储器。由于技术的发展,后来设计出了可以方便写入数据的 ROM,而这个“Read Only Memory”的名称被沿用下来了,现在一般用于指代非易失性半导体存储器,包括后面介绍的 FLASH 存储器,有些人也把它归到 ROM 类里边。
MASK(掩膜) ROM 就是正宗的“Read Only Memory”,存储在它内部的数据是在出厂时使用特殊工艺固化的,生产后就不可修改,其主要优势是大批量生产时成本低。当前在生产量大,数据不需要修改的场合,还有应用。
OTPROM(One Time Programable ROM)是一次可编程存储器。这种存储器出厂时内部并没有资料,用户可以使用专用的编程器将自己的资料写入,但只能写入一次,被写入过后,它的内容也不可再修改。在 NXP 公司生产的控制器芯片中常使用 OTPROM 来存储密钥或设备独有的 mac 地址等内容。熔丝
EPROM(Erasable Programmable ROM)是可重复擦写的存储器,它解决了 PROM 芯片只能写入一次的问题。这种存储器使用紫外线照射芯片内部擦除数据,擦除和写入都要专用的设备。现在这种存储器基本淘汰,被 EEPROM 取代。
EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)是电可擦除存储器。EEPROM 可以重复擦写,它的擦除和写入都是直接使用电路控制,不需要再使用外部设备来擦写。而且可以按字节为单位修改数据,无需整个芯片擦除。现在主要使用的 ROM 芯片都是EEPROM。
FLASH 存储器 又称为闪存,它也是可重复擦写的储器,部分书籍会把 FLASH 存储器称为 FLASH ROM,但它的容量一般比 EEPROM 大得多,且在擦除时,一般以多个字节为单位。如有的 FLASH 存储器以 4096 个字节为扇区,最小的擦除单位为一个扇区。根据存储单元电路的不同,FLASH 存储器又分为 NOR FLASH 和 NAND FLASH。
XIP 程序是否在片上支持
擦除单元 有的是字节 有的是块