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ROM(Read Only Memory)和RAM(Random Access

ROM有很多種，PROM是可編程的ROM，它和EPROM(可擦除可編程ROM)的區別是，PROM是一次性的，也就是軟體灌入後，就無法修改了，這是早期的產品，現在已經不再使用，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程序的一種通用存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦除，價格很高，寫入時間很長，寫入慢。

舉個例子，手機軟體一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最後撥打的號碼，暫時存在SRAM中，不是馬上寫入通話記錄(通話記錄保存在EEPROM中)，因為當時有很重要工作(通話)要做，如果寫入，漫長的等待用戶無法忍受。

RAM有兩大類，一種稱為靜態RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非常快，是目前讀寫最快的存儲設備了，它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩衝，二級緩衝。

另一種稱為動態RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留數據的時間很短，速度也比SRAM慢，不過它還是比任何的ROM都要快，但從價格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM的。

DRAM分為很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這裡介紹其中的一種DDR RAM。

DDR RAM(Date-Rate RAM)也稱作DDR SDRAM，這種改進型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在於它可以在一個時鐘讀寫兩次數據，這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存，而且它有著成本優勢，擊敗了Intel的另外一種內存標準-Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

內存工作原理簡析

內存是用來存放當前正在使用的(即執行中)的數據和程序，我們平常所提到的計算機的內存指的是動態內存(即DRAM)，動態內存中所謂的「動態」，指的是當我們將數據寫入DRAM後，經過一段時間，數據會丟失，因此需要一個額外設電路進行內存刷新操作。

具體的工作過程是這樣的：一個DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決於電容是否有電荷，有電荷代表1，無電荷代表0。但時間一長，代表1的電容會放電，代表0的電容會吸收電荷，這就是數據丟失的原因; 刷新操作定期對電容進行檢查，若電量大於滿電量的1/2，則認為其代表1，並把電容充滿電; 若電量小於1/2，則認為其代表0，並把電容放電，藉此來保持數據的連續性。

NAND Flash和NOR Flash的比較

常用的Flash類型有：NOR Flash和NAND Flash兩種。NOR Flash由Intel公司在1988年發明，以替代當時在市場上佔據主要地位的EPROM和EEPROM。NANDFlash由Toshiba公司在1989年發明。兩者的主要差別如下表所示。

NOR Flash支持XIP，即代碼可以直接在NOR Flash上執行，無需拷貝到內存中。這是由於NOR Flash的介面與RAM完全相同，可以隨機訪問任意地址的數據。在NOR Flash上進行讀操作的效率非常高，但是擦除和寫操作的效率很低；另外，NOR Flash的容量一般比較小。NAND Flash進行擦除和寫操作的效率更高，並且容量更大。一般而言，NOR Flash用於存儲程序，NAND Flash用於存儲數據。基於NAND Flash的設備通常也要搭配NOR Flash以存儲程序。

Flash存儲器件由擦除單元(也稱為塊)組成，當要寫某個塊時，需要確保這個塊已經被擦除。NOR Flash的塊大小範圍為64KB～128KB；NAND Flash的塊大小範圍為8KB～64KB，擦/寫一個NOR Flash塊需4S，而擦/寫一個NAND Flash塊僅需2ms。NORFlash的塊太大，不僅增加了擦寫時間，對於給定的寫操作，NOR Flash也需要更多的擦除操作——特別是小文件，比如一個文件只有1KB，但是為了保存它卻需要擦除大小為64KB～128KB的NOR Flash塊。

NOR Flash的介面與RAM完全相同，可以隨意訪問任意地址的數據。而NAND Flash的介面僅僅包含幾個I/O引腳，需要串列地訪問。NAND Flash一般以512位元組為單位進行讀寫。這使得NOR Flash適合於運行程序，而NAND Flash更適合於存儲數據。

容量相同的情況下，NAND Flash的體積更小，對於空間有嚴格要求的系統，NAND Flash可以節省更多空間。市場上NOR Flash的容量通常為1~4MB(也有32MB的NOR Flash)，NANDFlash的容量為8~512MB。容量的差別也使得NOR Flash多用於存儲程序，NAND Flash多用於存儲數據。

對於Flash存儲器件的可靠性需要考慮3點：位反轉、壞塊和可擦除次數。所有Flash器件都遭遇位反轉的問題：由於FLASH固有的電器特性，在讀寫數據過程中，偶然會產生一位或幾位數據錯誤——這種概率很低，而NAND Flash出現的概率遠大於NOR Flash。當位反轉發生在關鍵的代碼、數據上時，有可能導致系統崩潰。

當僅僅是報告位反轉，重新讀取即可；如果確實發生了位反轉，則必須有相應的錯誤檢測/恢復措施。在NAND Flash上發生位反轉的概率更高，推薦使用EDC/ECC進行錯誤檢測和恢復。NAND Flash上面會有壞塊隨機分布，在使用前需要將壞塊掃描出來，確保不再使用它們，否則會使產品含有嚴重的故障。NAND Flash每塊的可擦除次數通常在100000次左右，是NOR Flash的10倍。另外，因為NAND Flash的塊大小通常是NOR Flash的1/8，所以NAND Flash的壽命遠遠超過NOR Flash。

linux對NOR、NAND Flash的軟體支持都很成熟。在NOR Flash上常用jffs2文件系統，而在NAND Flash上常用yaffs文件系統。在更底層，有MTD驅動程序實現對它們的讀、寫、擦除操作，它也實現了EDC/ECC校驗。

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