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硬件开发者之路之——初识存储器面目

上一篇 / 下一篇  2017-09-16 23:56:41 / 个人分类:技术生涯

拿马云大佬的话来说,未来的世界将属于data,data将和石油一样重要,成为一种资源甚至战略物质,那么对数据来说什么最重要呢?是存储!那么,今天来简单学习下关于存储器的知识。
如下图整个存储器的分类:
一、易失性存储器
所谓的易失性存储器就是断电后数据不能保存,因此此类存储器就是用于系统在运行时进行数据存储。就如CPU中的缓存。
1、RAM 
Random Access Memory,随机存储器,因此此种存储器读写速度快,即时读取。
1.1 SRAM
Static RAM,静态随机存储器,为何可以静态保存数据呢?结构如下图:
         
因此可以长期静态保存。
1.2 DRAM
Dynamic RAM,动态随机存储器,就是需要定时刷新存储单元,结构如下图,依靠的是电容存储的电荷来保存数据,因此时间长了漏电容易丢失数据,需要定时刷新充电。
由上可以看出,SRAM存储性能更优,速度稍快,缺点就是所占面积偏大,而DRAM则相反,存储量大,速度稍微慢一点。因此,SRAM一般作为程序运行的高速缓存,而DRAM则作为主要的内存存储器。即CPU里的内存和缓存配置。
上面所述的都是异步通讯。
同步通讯和异步通讯
所谓的通讯同步就是指收发方有一个共同的同步时钟,即利用基本时钟来确定每一个字节的位置。异步通讯则没有相关时钟,
异步通讯:
比较可见,同步传输的效率更好。
因此目前的内存多选择同步数据传输方式,SDRAM。
DDR:
或许我们经常听说DDR却不知道具体是什么意思,即Double Data Rate双倍速率,如何实现双倍速率。下图是简单的时序图,简单原理就是利用差分时钟,在上升沿和下降沿的交点触发数据传输,如此可以增加为2倍。后续更详细介绍一下DDR的相关技术。
二、非易失性存储器存储器
就是断电后数据不丢失,因此此类传感器就是应用于大数据,需要长期保存的数据的存储。就如常见的U盘。
2.1、ROM
Read-Only Memory,只读存储器就是只能读取事前写好的数据,不能更改和删除,断电也不消失。
2.1.1、PROM
Programmable ROM,这种ROM为可编程的,但是只能改变一次,它采用的是熔断写入数据,所以不可修改。
2.1.2、EPROM
Erasable Programmable ROM,就是可擦除可编程的ROM,利用紫外光擦除。
2.1.3、EEPROM
Electrically Erasable Programmable ROM,就是电可擦除的可编程ROM,因为EPROM的紫外擦除方式很不可靠。这个就是嵌入式系统上经常用的一种存储器设备。
2.2、FLASH
即闪存,结合了ROM和RAM优点,即可以电擦除可编程,又可以保证速度。FLASH的主要特点是整块擦除,而不是按照字节来操作。
NOR FLASH:特点是芯片内执行,即程序不必要在RAM中执行,读取效率高,但是写入和擦除速度较低。
NAND FLASH:写入速度快,擦除单元小。
2.3、光盘
以光为载体存储信息。
2.4、软盘
在塑料介质上涂磁性材料来存储信息。
2.5、硬盘
机械硬盘是依靠机械结构来转动读取数据。
固态硬盘是依靠芯片来进行电子读取的,速度更快。
小结:
作为开发人员,熟悉这些存储器的结构有助于系统设计的存储选型设计,不同的存储有不同的特性因而应用在各自合适的场合。

TAG: DDR ddr EEPROM eeprom flash Flash FLASH 存储 设计 数据 硬件

 

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