RAM、ROM和硬盤的總結(jié)
很久就對存儲相關(guān)的介質(zhì)感興趣刊棕,一直不清楚電腦里的存儲介質(zhì)炭晒,比如:硬盤,光盤甥角,內(nèi)存网严,緩存都是什么?手機(jī)上的內(nèi)存和存儲又是什么嗤无?U盤又是什么介質(zhì)震束?這些都困擾著我,重點(diǎn)是我還是嵌入式的当犯,這就很尷尬了垢村。。嚎卫。
計(jì)算機(jī)的存儲器分為主存儲器和輔助存儲器嘉栓,主存儲器又稱內(nèi)存儲器(簡稱內(nèi)存),輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。
RAM
計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲器有兩種型號:ROM和RAM侵佃。
ROM表示的是只讀存儲器麻昼,即:它只能讀出信息,不能寫入信息馋辈,計(jì)算機(jī)關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息仍舊保存抚芦,一般用它存儲固定的系統(tǒng)軟件和字庫等。
RAM表示的是讀寫存儲器迈螟,可其中的任一存儲單元進(jìn)行讀或?qū)懖僮餮嗬?jì)算機(jī)關(guān)閉電源后其內(nèi)的信息將不在保存,再次開機(jī)需要重新裝入井联,通常用來存放操作系統(tǒng)卜壕,各種正在運(yùn)行的軟件、輸入和輸出數(shù)據(jù)烙常、中間結(jié)果及與外存交換信息等轴捎,我們常說的內(nèi)存主要是指RAM。
RAM(隨機(jī)存取存儲器)RAM -random access memory 隨機(jī)存儲器蚕脏。存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入侦副,且存取的速度與存儲單元的位置無關(guān)的存儲器。這種存儲器在斷電時將丟失其存儲內(nèi)容驼鞭,故主要用于存儲短時間使用的程序秦驯。具有隨機(jī)存取、易失性挣棕、高訪問速度译隘、需要刷新、對靜電敏感的特點(diǎn)洛心。
按照存儲信息的不同固耘,隨機(jī)存儲器又分為靜態(tài)隨機(jī)存儲器(Static RAM,SRAM)和動態(tài)隨機(jī)存儲器(Dynamic RAM,DRAM)。所謂“隨機(jī)存取”词身,指的是當(dāng)存儲器中的消息被讀取或?qū)懭霑r厅目,所需要的時間與這段信息所在的位置無關(guān)。相對的法严,讀取或?qū)懭腠樞蛟L問(Sequential Access)存儲設(shè)備中的信息時损敷,其所需要的時間與位置就會有關(guān)系(如磁帶)。
SRAM是英文Static RAM的縮寫深啤,它是一種具有靜止存取功能的內(nèi)存拗馒,不需要刷新電路即能保存它內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)。
而DRAM(Dynamic RAM)每隔一段時間墓塌,要刷新充電一次瘟忱,否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)即會消失。
因此SRAM具有較高的性能苫幢,但是SRAM也有它的缺點(diǎn)访诱,即它的集成度較低,相同 容量的DRAM內(nèi)存可以設(shè)計(jì)為較小的體積韩肝,但是SRAM卻需要很大的體積触菜,且功耗較大。所以在主板上SRAM存儲器要占用一部分面積哀峻。SRAM主要用于二級高速緩存涡相。
注意:還有一個SDRAM,它只是DRAM的一種剩蟀,是現(xiàn)在的主流內(nèi)存催蝗。它是Synchronous Dynamic Random Access Memory的縮寫,即同步動態(tài)隨機(jī)存儲器育特。同步是指 Memory工作需要同步時鐘丙号,內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);動態(tài)是指存儲陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失缰冤;隨機(jī)是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲犬缨,而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。
ROM
PROM(可編程ROM)則只能寫入一次棉浸,寫入后不能再更改怀薛。
EPROM(可擦除PROM)這種EPROM在通常工作時只能讀取信息,但可以用紫外線擦除已有信息迷郑,并在專用設(shè)備上高電壓寫入信息枝恋。
EEPROM(電可擦除PROM),用戶可以通過程序的控制進(jìn)行讀寫操作嗡害。
閃存FLASH 實(shí)際上是EEPROM的一種鼓择。一般MOS閘極(Gate)和通道的間隔為氧化層之絕緣(gate oxide),而Flash Memory的特色是在控制閘(Control gate)與通道間多了一層稱為“浮閘”(floating gate)的物質(zhì)就漾。拜這層浮閘之賜呐能,使得Flash Memory可快速完成讀、寫抑堡、抹除等三種基本操作模式摆出;就算在不提供電源給存儲的環(huán)境下,也能透過此浮閘首妖,來保存數(shù)據(jù)的完整性偎漫。
Flash Memory芯片中單元格里的電子可以被帶有更高電壓的電子區(qū)還原為正常的1。Flash Memory采用內(nèi)部閉合電路有缆,這樣不僅使電子區(qū)能夠作用于整個芯片象踊,還可以預(yù)先設(shè)定“區(qū)塊”(Block)温亲。在設(shè)定區(qū)塊的同時就將芯片中的目標(biāo)區(qū)域擦除干凈,以備重新寫入杯矩。傳統(tǒng)的EEPROM芯片每次只能擦除一個字節(jié)栈虚,而Flash Memory每次可擦寫一塊或整個芯片。Flash Memory的工作速度大幅領(lǐng)先于傳統(tǒng)EEPROM芯片史隆。
U盤是閃存的一種魂务。
單片機(jī)中的FLASH主要用作程序存貯器,就是替代以前的ROM,最大的優(yōu)點(diǎn)是降低了芯片的成本并且可以做到電擦寫,目前市場上單片機(jī)的FALSH壽命相差比較大,擦寫次數(shù)從1000~10萬的都有,但存儲時間可以保證40年。早期的單片機(jī)的ROM因?yàn)椴翆懶薷穆闊?價格昂貴或者價格低廉的OTP型無法修改數(shù)據(jù)等原因已經(jīng)被現(xiàn)在的FLASH存儲器替代了泌射。因?yàn)镕LASH的擦寫很容易,現(xiàn)在的部分單片機(jī)支持在線內(nèi)部編程,通過特定的程序執(zhí)行方式可以修改FALSH的內(nèi)容,而實(shí)現(xiàn)在線修改程序存儲器粘姜。這與上面說的程序存儲器的內(nèi)容在運(yùn)行的時候不可被改變是不沖突的,因?yàn)樵诔绦蛘_\(yùn)行時,其內(nèi)容不會改變,只工作在只讀狀態(tài)下的。
MSM-ODM
外存通常是磁性介質(zhì)或光盤熔酷,像硬盤孤紧,軟盤,磁帶拒秘,CD等坛芽,能長期保存信息,并且不依賴于電來保存信息翼抠,但是由機(jī)械部件帶動咙轩,速度與CPU相比就顯得慢的多。
MSM(磁表面存儲)是用非磁性金屬或塑料作基體阴颖,在其表面涂敷活喊、電鍍、沉積或?yàn)R射一層很薄的高導(dǎo)磁率量愧、硬矩磁材料的磁面钾菊,用磁層的兩種剩磁狀態(tài)記錄信息"0"和"1"≠怂啵基體和磁層合稱為磁記錄介質(zhì)煞烫。依記錄介質(zhì)的形狀可分別稱為磁卡存儲器、磁帶存儲器累颂、磁鼓存儲器和磁盤存儲器滞详。計(jì)算機(jī)中目前廣泛使用的MSM是磁盤和磁帶存儲器。硬盤 屬于MSM設(shè)備紊馏。
ODM(光盤存儲)和MSM類似料饥,也是將用于記錄的薄層涂敷在基體上構(gòu)成記錄介質(zhì)。不同的是基體的圓形薄片由熱傳導(dǎo)率很小朱监,耐熱性很強(qiáng)的有機(jī)玻璃制成岸啡。在記錄薄層的表面再涂敷或沉積保護(hù)薄層,以保護(hù)記錄面赫编。記錄薄層有非磁性材料和磁性材料兩種巡蘸,前者構(gòu)成光盤 介質(zhì)奋隶,后者構(gòu)成磁光盤 介質(zhì)。
ODM是目前輔存中記錄密度最高的存儲器悦荒,存儲容量很大且盤片易于更換唯欣。缺點(diǎn)是存儲速度比硬盤低一個數(shù)量級。現(xiàn)已生產(chǎn)出與硬盤速度相近的ODM逾冬。CD-ROM黍聂、DVD-ROM 等都是常見的ODM躺苦。