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    FLASH存儲器和EEPROM存儲器的區別

    發布時間: 2021-03-03
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    1、首先從IO引腳占用方面比較,EEPROM只需占用兩個IO引腳,時鐘(clk)和數據(data)引腳,外加電源三個引腳即可,符合I2C通訊協議。而FLASH需要占用更多IO引腳,有并行和串行的,串行的需要一個片選(cs)引腳(可用作節電功耗控制),一個時鐘(clk)引腳,FLASH讀出和寫入引腳各一個,也就是四個。并行的需要8個數據引腳,當然比串行的讀寫速度要快。

     2、從功能方面比較,EEPROM可以單字節讀寫,FLASH部分芯片只能以塊方式擦除(整片擦除),部分芯片可以單字節寫入(編程),一般需要采用塊寫入方式;FLASH比EEPROM讀寫速度更快,可靠性更高。但比單片機片內RAM的讀寫還要慢。

     3、價格方面比較,FLASH應該要比EEPROM貴。

    EEPROM,EPROM,FLASH 都是基于一種浮柵管單元(Floating gate transister)的結構。EPROM的浮柵處于絕緣的二氧化硅層中,充入的電子只能用紫外線的能量來激出,EEPROM的單元是由FLOTOX(Floating- gate tuneling oxide transister)及一個附加的Transister組成,由于FLOTOX的特性及兩管結構,所以可以單元讀/寫。技術上,FLASH是結合EPROM和EEPROM技術達到的,很多FLASH使用雪崩熱電子注入方式來編程,擦除和EEPROM一樣用Fowler-Nordheim tuneling。但主要的不同是,FLASH對芯片提供大塊或整塊的擦除,這就降低了設計的復雜性,它可以不要EEPROM單元里那個多余的Tansister,所以可以做到高集成度,大容量,另FLASH的浮柵工藝上也不同,寫入速度更快。

    其實對于用戶來說,EEPROM和FLASH 的最主要的區別就是:

    1.EEPROM 可以按“位”擦寫,而FLASH 只能一大片一大片的擦。

    2.EEPROM 一般容量都不大,如果大的話,EEPROM相對與FLASH 就沒有價格上的優勢了。市面上賣的stand alone 的EERPOM 一般都是在64KBIT 以下,而FLASH 一般都是8MEG BIT 以上(NOR 型)。

    3.讀的速度的話,應該不是兩者的差別,只是EERPOM一般用于低端產品,讀的速度不需要那么快,真要做的話,其實也是可以做的和FLASH差不多。

    4.因為EEPROM的存儲單元是兩個管子而FLASH 是一個(SST的除外,類似于兩管),所以CYCLING 的話,EEPROM比FLASH 要好一些,到1000K次也沒有問題的。

    總的來說,對與用戶來說,EEPROM和FLASH沒有大的區別,只是EEPROM是低端產品,容量低,價格便宜,但是穩定性較FLASH要好一些。 但對于EEPROM和FLASH的設計來說,FLASH則要難的多,不論是從工藝上的還是從外圍電路設計上來說。

    Flash memory指的是“閃存”,所謂“閃存”,它也是一種非易失性的內存,屬于EEPROM的改進產品。它的最大特點是必須按塊(Block)擦除(每個區塊的大小不定,不同廠家的產品有不同的規格), 而EEPROM則可以一次只擦除一個字節(Byte)。目前“閃存”被廣泛用在PC機的主板上,用來保存BIOS程序,便于進行程序的升級。其另外一大應用領域是用來作為硬盤的替代品,具有抗震、速度快、無噪聲、耗電低的優點,但是將其用來取代RAM就顯得不合適,因為RAM需要能夠按字節改寫,而Flash ROM做不到。

    ROM和RAM指的都是半導體存儲器,ROM是Read Only Memory的縮寫,RAM是Random Access Memory的縮寫。ROM在系統停止供電的時候仍然可以保持數據,而RAM通常都是在掉電之后就丟失數據,典型的RAM就是計算機的內存。

     RAM有兩大類,一種稱為靜態RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非???,是目前讀寫最快的存儲設備了,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,這里介紹其中的一種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,不同之處在于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,事實上擊敗了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。

    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,這種是早期的產品,現在已經不可能使用了,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,價格很高,寫入時間很長,寫入很慢。

    舉個例子,手機軟件一般放在EEPROM中,我們打電話,有些最后撥打的號碼,暫時是存在SRAM中的,不是馬上寫入通過記錄(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,漫長的等待是讓用戶忍無可忍的。

    FLASH存儲器又稱閃存,它結合了ROM和RAM的長處,不僅具備電子可擦出可編程(EEPROM)的性能,還不會斷電丟失數據同時可以快速讀取數據(NVRAM的優勢),U盤和MP3里用的就是這種存儲器。在過去的20年里,嵌入式系統一直使用ROM(EPROM)作為它們的存儲設備,然而近年來Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系統中的地位,用作存儲Bootloader以及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤使用(U盤)。

    目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣,用戶可以直接運行裝載在NOR FLASH里面的代碼,這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。NAND Flash沒有采取內存的隨機讀取技術,它的讀取是以一次讀取一快的形式來進行的,通常是一次讀取512個字節,采用這種技術的Flash比較廉價。用戶不能直接運行NAND Flash上的代碼,因此好多使用NAND Flash的開發板除了使用NAND Flah以外,還作上了一塊小的NOR Flash來運行啟動代碼。

    一般小容量的用NOR Flash,因為其讀取速度快,多用來存儲操作系統等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常見的NAND FLASH應用是嵌入式系統采用的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NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。

    SRAM 是Static Random Access Memory的縮寫,中文含義為靜態隨機訪問存儲器,它是一種類型的半導體存儲器。"靜態"是指只要不掉電,存儲在SRAM中的數據就不會丟失。這一點與動態RAM(DRAM)不同,DRAM需要進行周期性的刷新操作。 然后,我們不應將SRAM與只讀存儲器(ROM)和Flash Memory相混淆,因為SRAM是一種易失性存儲器,它只有在電源保持連續供應的情況下才能夠保持數據。"隨機訪問"是指存儲器的內容可以以任何順序訪問,而不管前一次訪問的是哪一個位置。 SRAM中的每一位均存儲在四個晶體管當中,這四個晶體管組成了兩個交叉耦合反向器。這個存儲單元具有兩個穩定狀態,通常表示為0和1。另外還需要兩個訪問晶體管用于控制讀或寫操作過程中存儲單元的訪問。因此,一個存儲位通常需要六個MOSFET。對稱的電路結構使得SRAM的訪問速度要快于DRAM。 SRAM比DRAM訪問速度快的另外一個原因是SRAM可以一次接收所有的地址位,而DRAM則使用行地址和列地址復用的結構。

    SRAM不應該與SDRAM相混淆,SDRAM代表的是同步DRAM(Synchronous DRAM),這與SRAM是完全不同的。SRAM也不應該與PSRAM相混淆,PSRAM是一種偽裝成SRAM的DRAM。
    從晶體管的類型分,SRAM可以分為雙極性與CMOS兩種。從功能上分,SRAM可以分為異步SRAM和同步SRAM(SSRAM)。異步SRAM的訪問獨立于時鐘,數據輸入和輸出都由地址的變化控制。同步SRAM的所有訪問都在時鐘的上升/下降沿啟動。地址、數據輸入和其它控制信號均于時鐘信號相關。


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