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內(nèi)存是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 存儲(chǔ)器是用于存儲(chǔ)程序代碼和數(shù)據(jù)的組件。 有了存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有記憶功能。 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本類型如右圖所示：

根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的特性，存儲(chǔ)器主要分為“易失性存儲(chǔ)器”和“非易失性存儲(chǔ)器”兩大類。 其中，“易失性/非易失性”是指斷電后存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)容是否會(huì)丟失的特性。 由于易失性存儲(chǔ)器通常具有很快的存取速率，而非易失性存儲(chǔ)器可以保存數(shù)據(jù)很多年，因此它們都在計(jì)算機(jī)中發(fā)揮著重要作用。 計(jì)算機(jī)中易失性存儲(chǔ)的最典型代表是顯存，非易失性存儲(chǔ)的代表是硬盤。

內(nèi)存

RAM是“ ”的縮寫，翻譯為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。所謂“隨機(jī)存取”是指

當(dāng)讀取或?qū)懭雰?nèi)存中的一條消息時(shí)，所需要的時(shí)間與這條信息的位置無關(guān)。這個(gè)詞的由來是由于

在計(jì)算機(jī)的早期，磁鼓被用作存儲(chǔ)，磁鼓是順序讀寫設(shè)備，而RAM可以在其內(nèi)部的任何地址讀取。

數(shù)據(jù)、時(shí)間都是一樣的，因此得名。事實(shí)上，RAM很早就被用來專指易失性存儲(chǔ)器作為計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器。

永久半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。

根據(jù)RAM的存儲(chǔ)機(jī)制，分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM（RAM）和靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器

SRAM (RAM) 有兩種類型。

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）的存儲(chǔ)單元通過電容的充電來代表數(shù)據(jù)，充電代表1，不充電代表0，參見

圖 DRAM 存儲(chǔ)單元。但是隨著時(shí)間的推移，代表 1 的電容會(huì)放電，代表 0 的電容會(huì)吸收電荷，所以需要

該操作會(huì)定期刷新，這就是“()”這個(gè)詞所描述的。刷新操作將檢測(cè)電容，如果

如果功率小于滿功率的1/2，則認(rèn)為代表1，電容已充滿； 如果冪大于1/2，則認(rèn)為代表0，并且

對(duì)電容進(jìn)行放電，保證數(shù)據(jù)的正確性。

內(nèi)存

根據(jù)DRAM的通信形式，分為同步和異步兩種。 這兩種形式取決于通信是否需要時(shí)鐘信號(hào)。

數(shù)字來區(qū)分。圖同步通信時(shí)序圖是與時(shí)鐘同步的通信時(shí)序，表示時(shí)鐘上升沿有信號(hào)

有效數(shù)據(jù)。

由于使用時(shí)鐘同步的通信速率更快，因此同步DRAM得到更廣泛的應(yīng)用。 這些 DRAM 稱為

內(nèi)存（DRAM）。

DDR內(nèi)存

為了進(jìn)一步提高SDRAM的通信速率，人們?cè)O(shè)計(jì)了DDR SDRAM存儲(chǔ)器（

SDRAM）。其存儲(chǔ)特性與SDRAM相同，但SDRAM僅在上升沿指示有效數(shù)據(jù)。

一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只能表示一個(gè)數(shù)據(jù)； 并且在時(shí)鐘的上升沿和增長(zhǎng)沿表示一個(gè)數(shù)據(jù)，

也就是說，一個(gè)時(shí)鐘周期就可以表示2位數(shù)據(jù)，在時(shí)鐘頻率相同的情況下，速度提高一倍。

至于DDRII和DDRII，它們的通信形式?jīng)]有區(qū)別，主要是通信同步時(shí)鐘的頻率得到了增強(qiáng)。

個(gè)人計(jì)算機(jī)最常用的視頻記憶棒是 SDRAM 內(nèi)存，它包含多個(gè)

SDRAM 芯片。

靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器

靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（SRAM）的存儲(chǔ)單元使用鎖存器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，參見圖中的SRAM存儲(chǔ)單元。這些電路結(jié)構(gòu)

它不需要定期刷新和充電，并且可以保持狀態(tài)（事實(shí)上，如果斷電，數(shù)據(jù)仍然會(huì)丟失），所以這些存儲(chǔ)設(shè)備

稱為“()”RAM。

同樣，SRAM根據(jù)其通信形式也分為同步（SSRAM）和異步SRAM。 相對(duì)而言，異步SRAM使用

更加廣泛。

DRAM和SRAM的應(yīng)用

比較DRAM和SRAM的結(jié)構(gòu)，可以看出DRAM的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多，因此要生產(chǎn)相同容量的存儲(chǔ)器，DRAM

成本更低，集成度更高。DRAM中的電容結(jié)構(gòu)決定了它的存取速率不如SRAM，尤其是

有關(guān)性能比較，請(qǐng)參閱表 DRAM 和 SRAM 比較。

因此，在實(shí)際應(yīng)用中，SRAM通常只用于CPU內(nèi)部的高速緩存（Cache），而外部擴(kuò)展的顯存

一般使用DRAM。在STM32系統(tǒng)的控制器中，只有型號(hào)或更多中間芯片支持?jǐn)U展

SDRAM，其他型號(hào)如，等型號(hào)只能擴(kuò)展SRAM。

非易失性存儲(chǔ)器

非易失性存儲(chǔ)器的種類很多，半導(dǎo)體的包括ROM和FLASH，其他的包括光盤、軟盤和機(jī)械存儲(chǔ)器。

硬盤。

只讀存儲(chǔ)器

ROM是“”的縮寫，意思是只能讀取的存儲(chǔ)器。由于技術(shù)的發(fā)展，后來設(shè)計(jì)了一種可能的

一種方便寫入數(shù)據(jù)的ROM，“”這個(gè)名稱被繼承下來，現(xiàn)在通常用來指代

非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括前面介紹的FLASH存儲(chǔ)器，也有人將其歸入ROM范疇。

掩模ROM

MASK（掩碼）ROM是純粹的“”，其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在出廠時(shí)使用

工藝已固化，生產(chǎn)后不可更改。 其主要優(yōu)點(diǎn)是批量生產(chǎn)成本低。目前生產(chǎn)量較大，數(shù)據(jù)不詳。

還有一些應(yīng)用程序需要更改。

（）是一種一次性可編程存儲(chǔ)器。 當(dāng)這些存儲(chǔ)器出廠時(shí)，內(nèi)部沒有任何數(shù)據(jù)。 用戶可以使用專用編程器寫入自己的數(shù)據(jù)，但只能寫入一次。 寫入后，其內(nèi)容不可更改。 它通常用于在 NXP 生產(chǎn)的控制器芯片中存儲(chǔ)密鑰。

EPROM

EPROM（ROM）是一種可重寫存儲(chǔ)器，解決了PROM芯片只能寫入一次的問題。 這些存儲(chǔ)器利用紫外線照射芯片內(nèi)部來擦除數(shù)據(jù)，擦除和寫入需要專用設(shè)備。 現(xiàn)在這種存儲(chǔ)基本上已經(jīng)被淘汰和替代了。

(ROM) 是一種電可擦除存儲(chǔ)器。 可以反復(fù)擦除和寫入。 其擦除和寫入由電路直接控制，無需使用外部器件進(jìn)行擦除和寫入。 并且可以以字節(jié)為單位修改數(shù)據(jù)，而無需擦除整個(gè)芯片。 目前使用的主要ROM芯片都是這兩種。

閃存

FLASH存儲(chǔ)器也叫閃速存儲(chǔ)器，也是可擦寫存儲(chǔ)器，有的書將FLASH存儲(chǔ)器稱為FLASH

ROM，但其容量通常比ROM大得多，并且擦除時(shí)通常以多個(gè)字節(jié)為單位。 例如，有些FLASH存儲(chǔ)器采用4096字節(jié)作為一個(gè)磁道，最小擦除單位是一個(gè)磁道。 根據(jù)存儲(chǔ)單元電路的不同，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器分為和，見表格及特性比較。

NOR和NAND的共同點(diǎn)是在寫入數(shù)據(jù)之前需要進(jìn)行擦除操作，而擦除操作通常是基于“扇區(qū)/塊”

位。 NOR和NAND的特性差異主要在于內(nèi)部“地址/數(shù)據(jù)線”是否分開。

由于NOR的地址線和數(shù)據(jù)線是分離的，因此可以按“字節(jié)”讀寫數(shù)據(jù)，滿足CPU的指令解調(diào)和執(zhí)行要求。

所以如果一條代碼指令存儲(chǔ)在NOR上，CPU就給NOR一個(gè)地址，NOR就可以返回一個(gè)數(shù)據(jù)給CPU

CPU執(zhí)行，中間不需要額外的處理操作。

并且由于NAND的數(shù)據(jù)線和地址線是共享的，所以只能按照“塊”來讀寫數(shù)據(jù)。 如果代碼指令存儲(chǔ)在NAND上，

CPU給出NAND地址后，未能直接返回該地址處的數(shù)據(jù)，因此不滿足指令解調(diào)要求。 表和特性比較中的最后一項(xiàng)“是否支持XIP”描述了這些立即執(zhí)行特性（）。

如果代碼存儲(chǔ)在NAND上，則可以將其加載到RAM內(nèi)存中，然后由CPU執(zhí)行。所以從功能上來說

認(rèn)為NOR是一種斷電后不丟失數(shù)據(jù)的RAM，但其擦除單元與RAM不同，且讀寫速度比RAM高。

內(nèi)存速度要慢得多。

另外，F(xiàn)LASH的擦除次數(shù)是有限的（目前一般在10萬次左右），當(dāng)其使用接近壽命終點(diǎn)時(shí)，

可能會(huì)出現(xiàn)寫操作失敗的情況。由于NAND一般是整塊擦除和寫入，如果塊中的一位失敗，則整個(gè)塊都會(huì)失敗，這稱為

稱為壞塊，但由于擦除過程復(fù)雜，所以NOR塊較少，整體壽命較長(zhǎng)。 因?yàn)榭赡艽嬖趬膲K，

因此，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器需要“檢測(cè)/糾錯(cuò)（EDC/ECC）”算法來保證數(shù)據(jù)的正確性。

由于兩種FLASH存儲(chǔ)器特性的差異，通常用于代碼存儲(chǔ)場(chǎng)合，例如嵌入式控制器

內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。NAND FLASH通常用于大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的場(chǎng)合，包括SD卡、U盤等

而固態(tài)硬盤等，都是類型。

資料：【野火】庫開發(fā)實(shí)用手冊(cè)

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