ROM、RAM、DRAM、SRAM和FLASH的区别
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ROM和RAM指的都是半導(dǎo)體存儲器，ROM在系統(tǒng)停止供電的時(shí)候仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)，而RAM通常都是在掉電之后就丟失數(shù)據(jù)，典型的RAM就是計(jì)算機(jī)的內(nèi)存。
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RAM有兩大類，一種稱為靜態(tài)RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非?？?/strong>，是目前讀寫最快的存儲設(shè)備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩沖，二級緩沖。另一種稱為動態(tài)RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留數(shù)據(jù)的時(shí)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(jià)格上來說DRAM相比SRAM要便宜很多，計(jì)算機(jī)內(nèi)存就是DRAM的。
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DRAM分為很多種，常見的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這里介紹其中的一種DDR RAM。
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DDR RAM（Date-Rate RAM）也稱作DDR SDRAM，這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個時(shí)鐘讀寫兩次數(shù)據(jù)，這樣就使得數(shù)據(jù)傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內(nèi)存。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。
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內(nèi)存工作原理：
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內(nèi)存是用來存放當(dāng)前正在使用的（即執(zhí)行中）的數(shù)據(jù)和程序，我們平常所提到的計(jì)算機(jī)的內(nèi)存指的是動態(tài)內(nèi)存（即DRAM），動態(tài)內(nèi)存中所謂的"動態(tài)"，指的是當(dāng)我們將數(shù)據(jù)寫入DRAM后，經(jīng)過一段時(shí)間，數(shù)據(jù)會丟失，因此需要一個額外設(shè)電路進(jìn)行內(nèi)存刷新操作。
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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取決于電容是否有電荷，有電荷代表1，無電荷代表0。但時(shí)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(shù)據(jù)丟失的原因；刷新操作定期對電容進(jìn)行檢查，若電量大于滿電量的1／2，則認(rèn)為其代表1，并把電容充滿電；若電量小于1／2，則認(rèn)為其代表0，并把電容放電，藉此來保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性。
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ROM也有很多種，PROM是可編程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可編程ROM）兩者區(qū)別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后，就無法修改了，這種是早期的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)不可能使用了，而EPROM是通過紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過電子擦出，價(jià)格很高，寫入時(shí)間很長，寫入很慢。
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舉個例子，手機(jī)軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最后撥打的號碼，暫時(shí)是存在SRAM中的，不是馬上寫入通訊記錄（通話記錄保存在EEPROM中），因?yàn)楫?dāng)時(shí)有很重要工作（通話）要做，如果寫入，漫長的等待是讓用戶忍無可忍的。
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PSRAM，假靜態(tài)隨機(jī)存儲器。
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基本原理：
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PSRAM就是偽SRAM，內(nèi)部的內(nèi)存顆粒跟SDRAM的顆粒相似，但外部的接口跟SRAM相似，不需要SDRAM那樣復(fù)雜的控制器和刷新機(jī)制，PSRAM的接口跟SRAM的接口是一樣的。
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PSRAM容量有8Mbit,16Mbit,32Mbit等等，容量沒有SDRAM那樣密度高，但肯定是比SRAM的容量要高很多的，速度支持突發(fā)模式，并不是很慢，Hynix，Coremagic, WINBOND .MICRON. CY?等廠家都有供應(yīng)，價(jià)格只比相同容量的SDRAM稍貴一點(diǎn)點(diǎn)，比SRAM便宜很多。
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PSRAM主要應(yīng)用于手機(jī)，電子詞典，掌上電腦，PDA,PMP.MP3/4,GPS接收器等消費(fèi)電子產(chǎn)品與SRAM(采用6T的技術(shù))相比,PSRAM采用的是1T+1C的技術(shù),所以在體積上更小,同時(shí),PSRAM的I/O接口與SRAM相同.在容量上,目前有4MB,8MB,16MB,32MB,64MB和128MB。比較于SDRAM,PSRAM的功耗要低很多。所以對于要求有一定緩存容量的很多便攜式產(chǎn)品是一個理想的選擇。
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FLASH存儲器又稱閃存，它結(jié)合了ROM和RAM的長處，不僅具備電子可擦除可編程（EEPROM）的性能，還不會斷電丟失數(shù)據(jù)同時(shí)可以快速讀取數(shù)據(jù)（NVRAM的優(yōu)勢），U盤和MP3里用的就是這種存儲器。在過去的20年里，嵌入式系統(tǒng)一直使用ROM（EPROM）作為它們的存儲設(shè)備，然而近年來Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統(tǒng)中的地位，它用作存儲Bootloader以及操作系統(tǒng)或者程序代碼，或者直接當(dāng)硬盤使用（U盤）。
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目前Flash主要有NOR Flash和NADN Flash。
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一、類型理解
? ?分為NOR（或非）??NAND（與非）
二、接口理解
??NOR（或非）----地址、數(shù)據(jù)總線分開；
??NAND（與非）----地址、數(shù)據(jù)總線共用。
三、讀寫單位：
??NOR（或非）----字節(jié)；?
??NAND（與非）----頁。
四、組成結(jié)構(gòu)：
? ?NOR（或非）----扇區(qū)、字節(jié)；
? ?NAND（與非）----塊、頁；
五、擦除單位：
? ?NOR（或非）----扇區(qū)；
? ?NAND（與非）----塊；
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NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運(yùn)行裝載在NOR FLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節(jié)約了成本。
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NAND Flash沒有采取內(nèi)存的隨機(jī)讀取技術(shù)，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進(jìn)行的，通常是一次讀取512個字節(jié)，采用這種技術(shù)的Flash比較廉價(jià)。用戶不能直接運(yùn)行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開發(fā)板除了使用NAND Flah以外，還加上了一塊小的NOR Flash來運(yùn)行啟動代碼。
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一般小容量的用NOR Flash，因?yàn)槠渥x取速度快，多用來存儲操作系統(tǒng)等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以在線擦除。目前市面上的FLASH主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產(chǎn)NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。
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NAND Flash和NOR Flash的比較
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NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND flash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。
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大多數(shù)情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時(shí)NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。
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NOR一般只用來存儲少量的代碼；NOR主要應(yīng)用在代碼存儲介質(zhì)中。NOR的特點(diǎn)是應(yīng)用簡單、無需專門的接口電路、傳輸效率高，它是屬于芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecute In Place)，這樣應(yīng)用程序可以直接在（NOR型）flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。NOR flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)。NOR flash占據(jù)了容量為1～16MB閃存市場的大部分。
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NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于nand flash的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。
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1、性能比較:
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任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進(jìn)行，所以大多數(shù)情況下，在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為1。
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由于擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個寫入/擦除操作的時(shí)間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。
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NOR的讀速度比NAND稍快一些。
NAND的寫入速度比NOR快很多。
NAND的4ms擦除速度遠(yuǎn)比NOR的5s快。
大多數(shù)寫入操作需要先進(jìn)行擦除操作。
NAND的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少。
(注：NOR FLASH SECTOR擦除時(shí)間視品牌、大小不同而不同，比如，4M FLASH，有的SECTOR擦除時(shí)間為60ms，而有的需要最大6s。)
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2、接口差別:
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NOR flash帶有SRAM接口，有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)。
NAND器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，各個產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。
NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點(diǎn)有點(diǎn)像硬盤管理此類操作，很自然地，基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。
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3、容量和成本:
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NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，也就相應(yīng)地降低了價(jià)格。
NOR flash占據(jù)了容量為1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128MB的產(chǎn)品當(dāng)中，這也說明NOR主要應(yīng)用在代碼存儲介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲。
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4、可靠性和耐用性:
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可以從壽命(耐用性)、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。
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A)壽命(耐用性)
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在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢，典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個NAND存儲器塊在給定的時(shí)間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些。
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B)位交換
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所有flash器件都受位交換現(xiàn)象的困擾。在某些情況下(很少見，NAND發(fā)生的次數(shù)要比NOR多)，一個比特(bit)位會發(fā)生反轉(zhuǎn)或被報(bào)告反轉(zhuǎn)了。
一位的變化可能不很明顯，但是如果發(fā)生在一個關(guān)鍵文件上，這個小小的故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。如果只是報(bào)告有問題，多讀幾次就可能解決了。
當(dāng)然，如果這個位真的改變了，就必須采用錯誤探測/錯誤更正(EDC/ECC)算法。位反轉(zhuǎn)的問題更多見于NAND閃存，NAND的供應(yīng)商建議使用NAND閃存的時(shí)候，同時(shí)使用EDC/ECC算法。
這個問題對于用NAND存儲多媒體信息時(shí)倒不是致命的。當(dāng)然，如果用本地存儲設(shè)備來存儲操作系統(tǒng)、配置文件或其他敏感信息時(shí)，必須使用EDC/ECC系統(tǒng)以確保可靠性。
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C)壞塊處理
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NAND器件需要對介質(zhì)進(jìn)行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊，并將壞塊標(biāo)記為不可用。在已制成的器件中，如果通過可靠的方法不能進(jìn)行這項(xiàng)處理，將導(dǎo)致高故障率。
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5、易于使用:
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可以非常直接地使用基于NOR的閃存，可以像其他存儲器那樣連接，并可以在上面直接運(yùn)行代碼。
由于nandflash需要I/O接口，所以要復(fù)雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。
在使用NAND器件時(shí)，必須先寫入驅(qū)動程序，才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當(dāng)?shù)募记?#xff0c;因?yàn)?strong>設(shè)計(jì)師絕不能向壞塊寫入，這就意味著在NAND器件上自始至終都必須進(jìn)行虛擬映射。
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6、軟件支持:
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在NOR器件上運(yùn)行代碼不需要任何的軟件支持，在NAND器件上進(jìn)行執(zhí)行操作時(shí)，通常需要?驅(qū)動程序，也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動程序(MTD)，NAND和NOR器件在進(jìn)行寫入和擦除操作時(shí)都需要MTD。
使用NOR器件時(shí)所需要的MTD要相對少一些。驅(qū)動還用于對DiskOnChip產(chǎn)品進(jìn)行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。
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NOR FLASH的主要供應(yīng)商是INTEL ,MICRO等廠商，曾經(jīng)是FLASH的主流產(chǎn)品，但現(xiàn)在被NAND FLASH擠的比較難受。NOR的優(yōu)點(diǎn)是可以直接從FLASH中運(yùn)行程序，缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，價(jià)格比較貴。
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NAND FLASH的主要供應(yīng)商是SAMSUNG和東芝，在U盤、各種存儲卡、MP3播放器里面的都是這種FLASH，由于工藝上的不同，Nand flash比NOR FLASH擁有更大存儲容量，而且便宜。但也有缺點(diǎn)，就是無法尋址和直接運(yùn)行程序，只能存儲數(shù)據(jù)。另外NAND FLASH非常容易出現(xiàn)壞區(qū)，所以需要有校驗(yàn)的算法。
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在掌上電腦里要使用NAND FLASH存儲數(shù)據(jù)和程序，但是必須有NOR FLASH來啟動。除了SAMSUNG處理器支持nand?flash啟動程序，其他用在掌上電腦的主流處理器還不支持直接由NAND FLASH啟動程序。因此，必須先用一片小的NOR FLASH?啟動機(jī)器，在把OS等軟件從NAND FLASH載入SDRAM中運(yùn)行才行，挺麻煩的。
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7、尋址：
NAND每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)都是指定塊地址、頁地址、列地址，列地址就是讀的頁內(nèi)起始地址，每次都是先將數(shù)據(jù)讀入頁緩沖區(qū)內(nèi)，再 由I/O輸入地址 在緩沖區(qū)內(nèi)尋址，其實(shí)這里列地址，只是指定起始地址的作用。NAND是?以頁?為基本單位 操作的。寫入數(shù)據(jù)也是首先在頁面緩沖區(qū)內(nèi)緩沖，數(shù)據(jù)首先寫入這里，再寫命令后，再統(tǒng)一寫入頁內(nèi)。因此NAND頁緩沖區(qū)的作用就是，保證芯片的按頁的讀、寫操作，是I/O操作與芯片操作的接口、橋梁，因?yàn)閿?shù)據(jù)是從I/O輸入的，又是每次一個字節(jié)，因此需要緩沖。即使每次改寫一個字節(jié)，都要重寫整個頁，因?yàn)樗恢С?/span>頁寫，而且如果頁內(nèi)有未擦除的部分，則無法編程，在寫入前必須保證頁是空的。
NOR的?讀、寫?是字節(jié)為基本單位操作的，但擦除?是以扇區(qū)操作的。綜上所述在芯片操作上，NAND要比NOR快很多，因?yàn)镹AND是頁操作的而NOR是字節(jié)操作的。
8、應(yīng)用：
? ?NAND 正是基于這種構(gòu)造：塊、頁，無法字節(jié)尋址，頁讀寫本身就靠的是內(nèi)部復(fù)雜的串、并行轉(zhuǎn)換 ，因此也沒有很多地址引腳，所以其地址、數(shù)據(jù)線共用，所以容量可以做的很大 。
NOR 是和SRAM一樣的可隨機(jī)存儲的，也不需要驅(qū)動，因此，其地址就有限，所以容量普遍較小，其實(shí)是受限于地址線。
??基于以上幾點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域，NOR 用的較多，特別是程序存儲，少量數(shù)據(jù)存儲等。
??在消費(fèi)領(lǐng)域，大量數(shù)據(jù)存儲，NAND較多。
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存儲器局限性
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閃存最關(guān)鍵的限制可能是寫/擦除周期數(shù)有限。多數(shù)商用基于快閃產(chǎn)品都保證能進(jìn)行高達(dá)100萬個寫周期。這一數(shù)字看起來似乎很大，對于NOR閃存，很可能是這樣，因?yàn)閷⒁粋€軟件或BIOS保存很長時(shí)間可能沒問題。不過，在典型的經(jīng)常進(jìn)行文件寫入、檢索和重寫的NAND應(yīng)用中，這些周期很快耗完，而大多數(shù)用戶可能不進(jìn)行計(jì)數(shù)。對于頻繁更新的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲，閃存可能不適合。
為應(yīng)對這種限制，可采用固件或文件系統(tǒng)驅(qū)動器，對存儲器寫的次數(shù)進(jìn)行逐次計(jì)數(shù)。這些軟件將動態(tài)地重新映射這些塊，在扇區(qū)間分享寫操作。換句話說，萬一寫操作失敗，軟件通過寫驗(yàn)證和重新映射向未使用的扇區(qū)授權(quán)寫操作。
像RAM一樣，閃存可以一個字節(jié)或一個字一次進(jìn)行讀或編程，但擦除必須是一次進(jìn)行一個完整的塊，將塊中的所有位重新置位為1。這意味著需要花更多時(shí)間進(jìn)行編程。例如，如果將一位（0）寫入一個塊，要對該塊重新編程，就必須完全擦除此塊，而不是僅僅重寫該位。
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DRAM利用MOS管的柵電容上的電荷來存儲信息，一旦掉電信息會全部的丟失，由于柵極會漏電，所以每隔一定的時(shí)間就需要一個刷新機(jī)構(gòu)給這些柵電容補(bǔ)充電荷，并且每讀出一次數(shù)據(jù)之后也需要補(bǔ)充電荷，這個就叫動態(tài)刷新，所以稱其為動態(tài)隨機(jī)存儲器。由于它只使用一個MOS管來存信息，所以集成度可以很高，容量能夠做的很大。SDRAM比它多了一個與CPU時(shí)鐘同步。
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SRAM利用寄存器來存儲信息，所以一旦掉電，資料就會全部丟失，只要供電，它的資料就會一直存在，不需要動態(tài)刷新，所以叫靜態(tài)隨機(jī)存儲器。
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以上主要用于系統(tǒng)內(nèi)存儲器，容量大，不需要斷電后仍保存數(shù)據(jù)的。
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Flash ROM是利用浮置柵上的電容存儲電荷來保存信息，因?yàn)?strong>浮置柵不會漏電，所以斷電后信息仍然可以保存。也由于其機(jī)構(gòu)簡單所以集成度可以做的很高，容量可以很大。Flash rom寫入前需要用電進(jìn)行擦除，而且擦除不同與EEPROM可以以byte(字節(jié))為單位進(jìn)行，flash rom只能以sector(扇區(qū))為單位進(jìn)行。不過其寫入時(shí)可以byte為單位。flash rom主要用于bios，U盤，Mp3等需要大容量且斷電不丟數(shù)據(jù)的設(shè)備
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的ROM、RAM、DRAM、SRAM和FLASH的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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