Flash、RAM、ROM的區別
阿新 • • 發佈：2019-02-14
三、 FLASH Memory
(1)FLASH快閃記憶體
FLASH快閃記憶體，它屬於記憶體器件的一種，是一種不揮發性（ Non-Volatile ）記憶體，結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可程式設計（EEPROM）的效能，還不會斷電丟失資料同時可以快速讀取資料（NVRAM的優勢），U盤和MP3裡用的就是這種儲存器。在過去的20年裡，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作為它們的儲存裝置，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作儲存Bootloader以及作業系統或者程式程式碼或者直接當硬碟使用（U盤）。FLASH屬於廣義上的ROM，和EEPROM的最大區別是FLASH按扇區操作，相對於EEPROM的改進就是擦除時不再以位元組為單位，而是以塊為單位，一次簡化了電路，資料密度更高，降低了成本。上M的ROM一般都是FLASH。而EEPROM則按位元組操作。目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。
NOR Flash：NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，使用者可以直接執行裝載在NOR FLASH裡面的程式碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來儲存作業系統等重要資訊。NOR FLASH資料線和地址線分開，可以實現RAM一樣的隨機定址功能，可以讀取任何一個位元組，但是擦除仍要按塊來擦。
NADN Flash：沒有采取記憶體的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個位元組，採用這種技術的Flash比較廉價。使用者不能直接執行NAND Flash上的程式碼，因此好多使用NAND Flash的開發板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來執行啟動程式碼。大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統採用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以線上擦除。NAND FLASH同樣是按塊擦除，但是資料線和地址線複用，不能利用地址線隨機定址。讀取只能按頁來讀取。（NAND FLASH按塊來擦除，按頁來讀，NOR FLASH沒有頁）。由於NAND FLASH引腳上覆用，因此讀取速度比NOR FLASH慢一點，但是擦除和寫入速度比NOR FLASH快很多。NAND FLASH內部電路更簡單，因此資料密度大，體積小，成本也低。因此大容量的flash都是NAND FLASH型的。小容量的2～12M的flash多是NOR FLASH型的。
目前市面上的FLASH 主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。根據不同的生產廠商和不同的應用，快閃記憶體卡大概有U盤、SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（記憶棒）、MS卡、TF卡(Micro SD卡)、PCIe快閃記憶體卡、XD-Picture Card（XD卡）和微硬碟(MICRODRIVE)這些快閃記憶體卡雖然外觀、規格不同，但是技術原理都是相同的。
FLASH工作原理：Flash Memory，屬於非易失性儲存裝置(Non-volatile Memory Device)，Flash的內部儲存是MOSFET，裡面有個懸浮門(Floating Gate)，是真正儲存資料的單元。資料在Flash記憶體單元中是以電荷(electrical charge) 形式儲存的。儲存電荷的多少，取決於圖中的外部門（external gate）所被施加的電壓，其控制了是向儲存單元中衝入電荷還是使其釋放電荷。而資料的表示，以所儲存的電荷的電壓是否超過一個特定的閾值Vth來表示。
(1)FLASH快閃記憶體
FLASH快閃記憶體，它屬於記憶體器件的一種，是一種不揮發性（ Non-Volatile ）記憶體，結合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可程式設計（EEPROM）的效能，還不會斷電丟失資料同時可以快速讀取資料（NVRAM的優勢），U盤和MP3裡用的就是這種儲存器。在過去的20年裡，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作為它們的儲存裝置，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作儲存Bootloader以及作業系統或者程式程式碼或者直接當硬碟使用（U盤）。FLASH屬於廣義上的ROM，和EEPROM的最大區別是FLASH按扇區操作，相對於EEPROM的改進就是擦除時不再以位元組為單位，而是以塊為單位，一次簡化了電路，資料密度更高，降低了成本。上M的ROM一般都是FLASH。而EEPROM則按位元組操作。目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。
NOR Flash：NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，使用者可以直接執行裝載在NOR FLASH裡面的程式碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來儲存作業系統等重要資訊。NOR FLASH資料線和地址線分開，可以實現RAM一樣的隨機定址功能，可以讀取任何一個位元組，但是擦除仍要按塊來擦。
NADN Flash：沒有采取記憶體的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個位元組，採用這種技術的Flash比較廉價。使用者不能直接執行NAND Flash上的程式碼，因此好多使用NAND Flash的開發板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來執行啟動程式碼。大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統採用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以線上擦除。NAND FLASH同樣是按塊擦除，但是資料線和地址線複用，不能利用地址線隨機定址。讀取只能按頁來讀取。（NAND FLASH按塊來擦除，按頁來讀，NOR FLASH沒有頁）。由於NAND FLASH引腳上覆用，因此讀取速度比NOR FLASH慢一點，但是擦除和寫入速度比NOR FLASH快很多。NAND FLASH內部電路更簡單，因此資料密度大，體積小，成本也低。因此大容量的flash都是NAND FLASH型的。小容量的2～12M的flash多是NOR FLASH型的。
目前市面上的FLASH 主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。根據不同的生產廠商和不同的應用，快閃記憶體卡大概有U盤、SmartMedia（SM卡）、Compact Flash（CF卡）、MultiMediaCard（MMC卡）、Secure Digital（SD卡）、Memory Stick（記憶棒）、MS卡、TF卡(Micro SD卡)、PCIe快閃記憶體卡、XD-Picture Card（XD卡）和微硬碟(MICRODRIVE)這些快閃記憶體卡雖然外觀、規格不同，但是技術原理都是相同的。
FLASH工作原理：Flash Memory，屬於非易失性儲存裝置(Non-volatile Memory Device)，Flash的內部儲存是MOSFET，裡面有個懸浮門(Floating Gate)，是真正儲存資料的單元。資料在Flash記憶體單元中是以電荷(electrical charge) 形式儲存的。儲存電荷的多少，取決於圖中的外部門（external gate）所被施加的電壓，其控制了是向儲存單元中衝入電荷還是使其釋放電荷。而資料的表示，以所儲存的電荷的電壓是否超過一個特定的閾值Vth來表示。