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標(biāo)題: 嵌入式板子中用到的存儲(chǔ)概念 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時(shí)間: 2016-3-6 13:06
標(biāo)題: 嵌入式板子中用到的存儲(chǔ)概念
　EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器--一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)芯片。 EEPROM 可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程。一般用在即插即用。
　　EEPROM（電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器）是可用戶更改的只讀存儲(chǔ)器（ROM），其可通過高于普通電壓的作用來擦除和重編程（重寫）。不像EPROM芯片，EEPROM不需從計(jì)算機(jī)中取出即可修改。在一個(gè)EEPROM中，當(dāng)計(jì)算機(jī)在使用的時(shí)候是可頻繁地重編程的，EEPROM的壽命是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)考慮參數(shù)。EEPROM的一種特殊形式是閃存，其應(yīng)用通常是個(gè)人電腦中的電壓來擦寫和重編程。DRAM斷電后存在其中的數(shù)據(jù)會(huì)丟失，而EEPROM斷電后存在其中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。另外，EEPROM可以清除存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和再編程。
　　一般用于即插即用（Plug & Play）；常用在接口卡中，用來存放硬件設(shè)置數(shù)據(jù)；也常用在防止軟件非法拷貝的"硬件鎖"上面。
SDRAM　　SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，同步是指Memory工作需要同步時(shí)鐘，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(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機(jī)是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。
　　SDRAM從發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四代，分別是：第一代SDR SDRAM，第二代DDR SDRAM，第三代DDR2 SDRAM，第四代DDR3 SDRAM.(顯卡上的DDR已經(jīng)發(fā)展到DDR5)
FLASH閃存　　
閃存的英文名稱是"Flash Memory"，一般簡(jiǎn)稱為"Flash"，它屬于內(nèi)存器件的一種。
　　不過閃存的物理特性與常見的內(nèi)存有根本性的差異：
　　目前各類 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都屬于揮發(fā)性內(nèi)存，只要停止電流供應(yīng)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)便無法保持，因此每次電腦開機(jī)都需要把數(shù)據(jù)重新載入內(nèi)存；
　　閃存則是一種不揮發(fā)性（ Non-Volatile ）內(nèi)存，在沒有電流供應(yīng)的條件下也能夠長(zhǎng)久地保持?jǐn)?shù)據(jù)，其存儲(chǔ)特性相當(dāng)于硬盤，這項(xiàng)特性正是閃存得以成為各類便攜型數(shù)字設(shè)備的存儲(chǔ)介質(zhì)的基礎(chǔ)。
　　NAND 閃存的存儲(chǔ)單元?jiǎng)t采用串行結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)單元的讀寫是以頁和塊為單位來進(jìn)行（一頁包含若干字節(jié)，若干頁則組成儲(chǔ)存塊， NAND 的存儲(chǔ)塊大小為 8 到 32KB ），這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)在于容量可以做得很大，超過 512MB 容量的 NAND 產(chǎn)品相當(dāng)普遍， NAND 閃存的成本較低，有利于大規(guī)模普及。
　　NAND 閃存的缺點(diǎn)在于讀速度較慢，它的 I/O 端口只有 8 個(gè)，比 NOR 要少多了。這區(qū)區(qū) 8 個(gè) I/O 端口只能以信號(hào)輪流傳送的方式完成數(shù)據(jù)的傳送，速度要比 NOR 閃存的并行傳輸模式慢得多。再加上 NAND 閃存的邏輯為電子盤模塊結(jié)構(gòu)，內(nèi)部不存在專門的存儲(chǔ)控制器，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)壞塊將無法修，可靠性較 NOR 閃存要差。
　　NAND 閃存被廣泛用于移動(dòng)存儲(chǔ)、數(shù)碼相機(jī)、 MP3 播放器、掌上電腦等新興數(shù)字設(shè)備中。由于受到數(shù)碼設(shè)備強(qiáng)勁發(fā)展的帶動(dòng)， NAND 閃存一直呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的超高速增長(zhǎng).
　　NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)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(jí)。但是經(jīng)過了十多年之后,仍然有相當(dāng)多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。
　　相“flash存儲(chǔ)器”經(jīng)�？梢耘c相“NOR存儲(chǔ)器”互換使用。許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對(duì)于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處,因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來存儲(chǔ)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(chǔ)密度的理想解決方案。
　　NOR的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecute In Place),這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行,不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高,在1～4MB的小容量時(shí)具有很高的成本效益,但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。
　　NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度,可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度,并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統(tǒng)接口。
　　性能比較
　　flash閃存是非易失存儲(chǔ)器,可以對(duì)稱為塊的存儲(chǔ)器單元塊進(jìn)行擦寫和再編程。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(jiǎn)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0。
　　由于擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的,執(zhí)行一個(gè)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。
　　執(zhí)行擦除時(shí)塊尺寸的不同進(jìn)一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距,統(tǒng)計(jì)表明,對(duì)于給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時(shí)),更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進(jìn)行。這樣,當(dāng)選擇存儲(chǔ)解決方案時(shí),設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡以下的各項(xiàng)因素。
　　● 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。
　　接口差別
　　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(gè)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(gè)產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同。8個(gè)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(chǔ)器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。
　　容量和成本
　　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(jiǎn)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(chǎng)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(chǔ)介質(zhì)中,NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存儲(chǔ)卡市場(chǎng)上所占份額最大。

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