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儲存器件的分類及區別

儲存器分為易失性儲存器和非易失性儲存器,區別在於前者掉電後資料會被清除

通常RAM(隨機讀取儲存器)就是易失性儲存器的代表,它有包含有DRAM(動態隨機儲存器)和SRAM(靜態隨機儲存器),他們之前不同在於生產工藝的不同,SRAM儲存資料是靠電晶體鎖存的,DRAM儲存資料靠電容充電來維持。SRAM的工藝複雜,生產成本高,所以貴,容量比較大的RAM我們都選用的是DRAM。但是SRAM速度較快。

他們的價格差異還是蠻大的,開發板上的1M位元組的外部SRAM晶片的價格都在20元以上,這樣的價格即使比起堪比金條的DDR4記憶體都是碾壓的存在,所以說當需要大容量的外部RAM時選用DRAM是更好的選擇。

Cache常見於CPU中,cache實質屬於SRAM,所以是造價高,但是速度快,比DRAM快,在電腦中體現在cache(sram)比記憶體(dram)快,所以cache作為CPU和記憶體之間通訊的橋樑。

那麼cache是怎麼加快CPU和記憶體的通訊的呢?先了解cache是要解決CPU和記憶體之間的什麼矛盾。矛盾在於:CPU讀取速度快,而記憶體給的速度慢,這樣CPU要接一會資料等一會,浪費了CPU處理時間。我們把CPU常讀取的記憶體的資料放到cache中,CPU讀取cahce很快,這樣CPU就免了等待時間,CPU的處理速度就提高了。還有一個問題就是cache怎麼知道哪些是CPU的常用資料?其實cache儲存的是PU剛用過或迴圈使用的一部分資料,就是做一些資料的快取。所以cache又叫快取。

RAM既然是儲存器就要傳輸資料,傳輸資料就是通訊。通訊又分同步通訊和非同步通訊。前面我們所說的DRAM和SRAM都是非同步通訊的,速率沒有SDRAM和SSRAM快。所以現在大容量RAM儲存器是選用SDRAM的。S(Synchronous同步)

現在電腦裡面用的記憶體條就是RAM。我筆記本和手機用的是DDR4SDRAM,我的嵌入式開發板用的是DDR2 SDRAM。那麼DDR SDRAM和SDRAM的區別在於DDR(double data rate)雙倍速率。SDRAM只在時鐘的上升沿表示一個數據,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一個數據。DDR也一步步經過改良出現了一代、二代、三代,現在也有四代,自然價格也是水漲船高。

非易失性儲存器常見的有ROM,FLASH,光碟,軟盤,機械硬碟。他們作用相同,只是實現工藝不一樣。

光碟、軟盤和機械硬碟都很好理解,不做解釋。

ROM(Read Only Memory)在以前就是隻讀儲存器,就是說這種儲存器只能讀取它裡面的資料無法向裡面寫資料。實際是以前向儲存器寫資料不容易,所以這種儲存器就是廠家造好了寫入資料,後面不能再次修改。現在技術成熟了,ROM也可以寫資料,但是名字保留了下來。

ROM分為MASK ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM。MASK ROM是掩膜ROM這種ROM是一旦廠家生產出來,使用者無法再更改裡面的資料。OTPROM(One Time Programable ROM)一次可變成儲存器,出廠後用戶只能寫一次資料,然後再也不能修改了,一般做儲存金鑰。EPROM(Easerable Programable ROM)這種儲存器就可以多次擦除然後多次寫入了。但是要在特定環境紫外線下擦除,所以這種儲存器也不方便寫入。EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM)電可擦除ROM,現在使用的比較多因為只要有電就可擦除資料,就可以寫入資料。

FLASH是一種可以寫入和讀取的儲存器,叫快閃記憶體,FLASH也叫FLASH ROM,有人把FLASH當做ROM。FLASH和EEPROM相比,FLASH的儲存容量大。FLASH的速度比現在的機械硬碟速度快,現在的U盤和SSD固態硬碟都是Nandflash。FLASH又分為Norflash和Nandflash。