大容量存储器包括哪些？

大容量存储器包括哪些

存储器概述 存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS......接下来具体说说

常用存储器，你知道有哪些吗？

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常用存储器，你知道有哪些吗?

存储器按存储介质特性来说，可以分为两类，一类就是易失性存储器，一类是非易失性存储器。从计算机角度上看，易失性存储器可以理解为内存，而非易性存储器可以理解为硬盘。

易失性存储器的特点： 掉电丢失数据 ，但存取数据速度很快。

而非易性存储器最大的特性： 掉电不丢失数据 ，可用于长期存储数据。

易失性存储器

易失性存储器的代表就是RAM，即随机存储器。RAM通常作为操作系统或者系统正在运行中的程序的临时数据存储介质。按照存储结构，RAM又分为两种，一种为DRAM(DynamicRAM)即动态随机存储器，另一种为SRAM(StaticRAM)即静态随机存储器。

SRAM

SRAM存储单元以锁存器来存储数据，不用周期性刷新，速率很快，但成本比较高。在正点原子的战舰开发板中就有一个SRAM芯片(XM8A51216)，容量为8Mb，庐山真面目如下：

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DRAM

DRAM存储单元以电容的电荷来表示数据，电容存在充放电现象，所以需要规律性定时刷新。而DRAM又可以分为SDRAM、DDRSDRAM、DDRIISDRAM、DDRIIISDRAM和DDRIVSRAM。

SDRAM(SynchronousDRAM)同步动态随机存储器，即数据的读写需要时钟来同步，这里只用到时钟的一个边沿。SDRAM相比SRAM来说，容量更大，但是读写速度不如SRAM。在正点原子的阿波罗F429开发板中就有一个SDRAM芯片，容量为32MB，庐山真面目如下：

DDRSRAM相比SDRAM，速度上更快，时钟的双边沿都用来表示数据。而DDRIISRAM、DDRIIISRAM和DDRIVSRAM则在时钟频率上进行提升。现在电脑内存条普遍是DDR3或DDR4了。

非易失性存储器

非易失性存储器种类比较多，分别是ROM、FLASH以及外部大容量存储器。

ROM

ROM(ReadOnlyMemory)只读存储器，又分为MASKROM(掩模ROM)、OTPROM(一次可编程ROM)、EPROM(电可擦写ROM)和EEPROM(电可擦写可编程ROM)。

MASKROM：真正意义上的只读存储器，一次性由厂家用特殊工艺固化，用户无法修改。

OTPROM：由用户用专门设备来一次性写入数据，只能写入一次。

EPROM：可重复擦写，解决只能一次写入的问题，但需要用专门的设备去操作，已被EEPROM取代。

EEPROM：可实现重复擦写，直接用电路控制，不需要专门的设备来进行擦写。且操作单位为字节，并不需要操作整个芯片。EEPROM现在已是主流。正点原子所有开发板都有使用到EEPROM，用来存储一些配置信息。

FLASH

FLASH跟ROM相比，容量更大，但是操作的单位为多字节并不是一个字节。FLASH分为NORFLASH和NANDFLASH，这两者在嵌入式开发中都是很常用的存储器。

NORFLASH得益于地址线和数据线分开，可以以“字节”读写数据，所以允许程序直接在上面运行。在正点原子的北极星板子上，就是用NORFLASH存储核心代码。

NANDFLASH对比NORFLASH在成本上有很大的优势，但是存在坏块问题(NAND通常是以块为单位进行擦除，块内有一位失效整个块就会失效)。

外部大容量存储器

外部大容量存储器就有磁盘存储器(硬盘和软盘)、光盘存储器和SD卡。

磁盘存储器，容量大，使用寿命长但价格贵，主要是用在个人PC中，较少用在嵌入式开发中。

光盘存储器：用光学方式读取/写入信息的圆盘，一般用于多媒体信息载体，较少出现在嵌入式领域中。

存储器基础

前几天跟同事聊到我们常用的各种存储器，比如硬盘，DDR内存条的 一些知识，突然发现大概知道是啥意思，但是说出来又感觉含糊不清，今天咱们一起来梳理一下。

我们将按如下框架来说明：

从计算机的角度来看：

易失性存储器最典型的代表是 内存 ，非易失性存储器的代表则是 硬盘 。

易失性存储器的特点：掉电丢失数据，但存取数据速度很快。

非易失性存储器的特点：掉电不丢失数据，可用于长期存储数据。

一、易失性存储器

易失性存储器的代表是RAM（Random Access Memory），即随机存储器。

RAM相当于计算机中的内存，是程序运行的临时场所。好比办公室，上班时间有人(临时数据)，下班后就没人了(掉电丢失)。

按照存储结构，RAM又分为两种，一种为DRAM(Dynamic RAM)即动态随机存储器，另一种为SRAM(Static RAM)即静态随机存储器。

1.1、DRAM

电容C存储电荷后，即使地址线被拉低使得Q关断，但电容C依旧会对周围空间释放电荷造成数据丢失，所以需要定期对DRAM构造的存储单元进行刷新操作。

DRAM保留数据的时间很短，速度比SRAM慢，不过它比任何的ROM都要快，从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM。

DRAM又可以分为SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、DDR4 SRAM和DDR5 SRAM。

SDRAM(SynchronousDRAM)同步动态随机存储器，即数据的读写需要时钟来同步。仅在时钟的上升沿将数据采样并进行存储处理，即一个CLK周期，只采样一次数据。

DDR SRAM相比SDRAM，速度上更快，在时钟的上升沿和下降沿都对数据进行了采样存储处理， 即一个CLK周期，采样两次数据，故命名为Double Data Rate SDRAM（DDR SDRAM）。而DDR2，DDR3，DDR4和DDR5则在时钟频率上进行了提升。

1.2、SRAM

该存储单元由T1、T2、T3、T4 构成锁存结构来实现数据的保存，无需定期刷新操作。

它的速率很快， 是目前读写最快的存储设备了， 但成本比较高， 所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。

DRAM 和 SRAM 主要区别

• DRAM 一般用于主存， SRAM 一般用于cache(高速缓存)
• DRAM必须定时刷新，运行速度慢，集成度高，发热量小，成本低。
• SRAM是访问时间短的片上存储器，DRAM是访问时间长的片外存储器。因此SRAM 比 DRAM 快。
• SRAM很贵，而 DRAM 很便宜。
• 高速缓冲存储器是SRAM的一种应用，而DRAM用于主存储器。
• 由于使用了大量的晶体管，SRAM的结构很复杂。而DRAM易于设计和实现。

二、非易失性存储器

非易失性存储器种类比较多，分别是ROM、FLASH以及外部大容量存储器。

2.1、ROM（Read-Only Memory）只读存储器

ROM相当于计算机中的硬盘，我们的操作系统就是装在计算机硬盘之中，每次开机后都是启动硬盘中的程序。

ROM好比是住房，是我们真正的的容身之所(程序本身或者常量、固定数据等，掉电非易失)。

ROM分类：

MASKROM：真正意义上的只读存储器，一次性由厂家用特殊工艺固化，用户无法修改。

EEPROM：可实现重复擦写，直接用电路控制，不需要专门的设备来进行擦写。且操作单位为字节，并不需要操作整个芯片。目前已是主流。

2.2、FLASH

FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能，还不会断电丢失数据，同时可以快速读取数据其存储特性，相当于硬盘。U盘和MP3里用的就是这种存储器。

近些年来，在嵌入式系统中，FLASH用作存储Bootloader，操作系统，程序代码或者直接当硬盘使用。

FLASH分类：

NOR FLASH 得益于地址线和数据线分开，可以以“字节”读写数据，所以允许程序直接在上面运行。 NOR一般只用来存储少量的代码,因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息；

NOR的特点是无需专门的接口电路、传输效率高，它是属于芯片内执行，不必再把代码读到系统RAM中。

NAND FLASH 相当于PC系统中的硬盘，容量大，用于存储安装软件之类的。

NAND Flash是通过物理方法保存数据的，既然是用物理方法就必须得有损耗，所以它的寿命是有限的， 写入超过一定次数后就会报废。

NAND FLASH对比NOR FLASH在成本上有很大的优势，但是存在坏块问题(NAND通常是以块为单位进行擦除，块内有一位失效整个块就会失效)。

NAND FLASH要在上面读写数据，外部要加主控和电路设计。

生产厂家主要有：东芝、美光、intel、HYNIX、三星。

2.3、eMMC

eMMC (Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体卡)为MMC协会所订立的， 它的内部是把NAND flash+主控IC封装在一起。

eMMC在物联网广泛应用，一般在移动设备，比如手机，平板电脑，一体工控机等等，总之一些硬件空间紧凑的地方。

eMMC优点是除了可以得到大容量的空间（这一点，只用NAND FLASH多堆叠也可以做到）外，还可以管理NAND （坏块处理，ECC，FFS)等。

eMMC现在主要是eMMC5.1，eMMC5.2，至此后，久未更新。

据说eMMC可能被UFS逐步取代，UFS闪存传输速率远超eMMC闪存，实际未知。

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存储器分类、结构

1、存储器概述

存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

2、存储器分类

根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法：

1）、按存储介质分

半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。

磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。

2）、按存储方式分

随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

3）、按存储器的读写功能分

只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。

4）、按信息的可保存性分

非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。

永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。

5）、 按在计算机系统中的作用分

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。

3、存储器的分级结构

为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

名　称	简称	用　　途	特　点
高速缓冲存储器	Cache	高速存取指令和数据	存取速度快，但存储容量小
主存储器	主存	存放计算机运行期间的大量程序和数据	存取速度较快，存储容量不大
外存储器	外存	存放系统程序和大型数据文件及数据库	存储容量大，位成本低

以上就是大容量存储器包括哪些？的详细内容，希望通过阅读小编的文章之后能够有所收获！