说到存储器，大家都能谈论几句，但也仅此而已。RAM、ROM、EEPROM和Flash......都是存储器的一种，但你知道它们有何区别？有何特点？分别用在哪种场合？恐怕没几个人能讲清楚。

做人，不能肤浅！要有深度！有内涵！对于自己感兴趣的话题，要一探究竟，搞得明明白白！

看了上面这些五花八门的半导体存储器，估计你很头大，别急，且听我一一道来。

从人类文明诞生以来，我们就一直在寻求能够有效存储信息的方式。从结绳记事、甲骨文、竹简、纸张到今天的闪存、量子存储，脚步从未停止。

最早的信息存储介质是绳子，那个时候，文字还没出现，人类以结绳进行计数、记事。绳子上打结的数量表示事物的多少，而结的大小和形状则表示其他信息，如部落发生的大事、天灾人祸以及历法等。

后来，出现了文字，人们把兽骨、龟甲、竹简等当作文字的载体。

但这些载体能够记录的信息有限，如何大量、高效地存储信息成为一道难题。

后来，纸出现了，西汉（公元前202年-8年）初期，中国人发明了造纸术，这是对人类文明的巨大贡献，因为自那以后，信息的记录、传播和继承变得容易了。

几千年以来，人类存储信息的介质就是纸张，一直没变过。

到了现代以后，存储介质又发生了很大的变化，如：选数管、穿孔卡片、磁带、软盘、光盘等。

由于本文的重点不是介绍存储系统发展史，因此，在此一笔带过，下面重点讨论半导体存储器。

半导体存储器，顾名思义，就是用半导体材料作为介质进行信息存储的器件。信息的本质是什么？其实就是“0”和“1”。一个图片、一段视频、一段代码，在存储器中都是以“0”和“1”的形式存在的。

半导体存储器利用半导体介质储存电荷以实现信息存储，存储与读取过程就是电荷的储存或释放。

按大类来分，半导体存储器分为易失性存储器（RAM）和非易失性存储器（ROM）。

随机存储器（Random Access Memory），简称RAM，它可以让用户临时存储和访问数据、程序，访问速度很快，但其存储的内容在断电后会丢失。电脑的内存就是一种典型的RAM。

RAM进一步又可分为DRAM（Dynamic Random Access Memory动态随机存取存储器）和SRAM（Static Random Access Memory，静态随机存储器）。

SRAM在工作时不需要刷新，而DRAM在工作时需要定期刷新，否则数据就会丢失，由此，SRAM的速度也要远大于DRAM。

SRAM依靠触发器存储数据，花费6个晶体管才能存储1bit；DRAM依靠电容存储，每个存储元（1bit）只需1个电容和1个晶体管，有电流时为1，无电流时为0。DRAM放置久了，电荷则会流失，而SRAM则不存在电荷泄漏问题。

基于以上特性，SRAM一般用在更高速CPU和较低速DRAM之间的缓存，即高速缓冲存储器（Cache），容量一般只有几十K到几十M，DRAM则用于电脑、手机等电子产品的主内存，容量一般在百M或GB级别。

DRAM根据不同的标准和规格，又可以分为如下几类：

SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）：SDRAM是最早出现的DRAM类型之一，它与传统的DRAM相比，在数据传输上更具有效率，SDRAM通常以其运行速度命名，例如PC66、PC100、PC133等。

DDR（Double Data Rate）：DDR SDRAM是目前最常见和广泛使用的DRAM类型之一。它采用双倍数据传输技术，能够在每个时钟内传输两个数据位。DDR按代称为DDR1、DDR2、DDR3、DDR4等，每一代都有不同的频率和带宽，性能逐步提升。

GDDR（Graphics Double Data Rate）：GDDR是专门为图形处理器（GPU）设计的高速DRAM类型。它在DDR基础上进行了优化，具有更高的带宽和更快的数据传输速度。GDDR也按代分为GDDR3、GDDR4、GDDR5等，每一代都增加了带宽和性能。

LPDDR（Low Power Double Data Rate）：LPDDR是一种低功耗的移动设备专用DRAM，它在DDR基础上进行了优化，以提供更高的能效和较低的功耗，按代分为LPDDR3、LPDDR4、LPDDR5等，每一代都提升了能效和性能。

RAM先讨论到这里，下面说ROM。

电源关闭时，RAM不能保留数据，这个时候就需要ROM了。只读存储器（Read Only Memory）简称ROM。

百度百科上对ROM的解释是ROM只能读出无法写入信息，这种说法在很久以前可能是对的，但放在现在可能会误导大家。

早期的ROM真的是只读，出厂啥样就永远啥样，定型了，比如电脑主板的BIOS就是存储在ROM中的，每次开机流程都一样，从出厂到报废，BIOS完全不用变。

但是随着时代的发展，需求越来越多，ROM变得不那么只读了。

所以出现了PROM（可编程只读存储器），给用户的芯片是空白的，用户写一次之后就变成只读了。

这显然无法满足需求，因为用户写一次后可能还想改，于是允许用紫外线擦除重写的EPROM（可擦除可编程只读存储器）被发明了。EPROM与PROM相似，但它可以使用紫外线来擦除数据，并允许用户多次重写数据，在编程前需要先擦除整个芯片，因此擦除和编程过程比较耗时。

用紫外线照射擦除太麻烦了，所以EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）横空出世，不同于EPROM，EEPROM可以通过在电路上加电脉冲来擦除数据，而不需要紫外线照射，并且支持反复擦写和编程，操作更加方便。

EEPROM有时候被称为E方PROM，因为有两个E，即E的平方，简称E方。

EEPROM掉电后数据不丢失，可以保存100年，可以擦写100万次。EEPROM可靠、电路复杂、成本也高，所以其容量一般都在512K以下。

此外，EEPROM读写是按字节操作的，所以虽然灵活，但速度比较慢，显然不适宜存储程序。

所以，就有了Flash ROM（闪存存储器），简称Flash，它也是可电擦除的，因此，Flash是一种广义的EEPROM。

Flash的改进主要在于擦写时不再以字节为单位，而是以块为单位，从而简化了电路，降低了成本，擦写速度得到了提升，这显然成为存储程序的完美载体！

汽车上的单片机程序就是存储在Flash中的，这样便于擦除和编写，易于软件更新与刷写。

Flash进一步又可细分为NOR Flash和NAND Flash。

NOR Flash将数据线和地址线分开，可以实现RAM一样的随机寻址功能，可以读取任何一个字节，但擦除仍然要按块来擦除。NOR Flash成本较高，容量相对小，常见的有128KB、256KB、1MB、2MB等。

NAND Flash数据线和地址线复用，不能利用地址线随机寻址，读取只能按页来读取，同样，擦除仍然要按块来擦除。NAND Flash比较便宜，容量大，更适合存储大量的数据。

NOR Flash适用于程序代码并行读写存储，NAND Flash适用于数据或文件的串行读写存储，用户不能直接运行NAND Flash上的代码，所以很多开发板除了使用NAND Flash外，还需要使用一块小的NOR Flash来运行启动代码。

最后介绍一下eMMC。

eMMC是embedded MultiMediaCard的简称，即嵌入式多媒体卡，它是将Nand Flash和Flash Controller和eMMC接口等封装在一起的小型存储系统。

这样做的好处是简化了存储系统设计，降低了开发复杂度。因为生产Nand Flash的厂商很多，每家生成的产品特性都有差异，程序员需要针对这些特性做兼容性开发，而eMMC则规定了统一的协议接口，程序员只需要根据协议开发，就能兼容各个厂商的eMMC产品。

此外，eMMC的读写性能更好，其在Nand Flash的基础上，加入了Cache、Memory array等技术，大大提高了读写速度。

eMMC的存储容量很大，从4GB到256GB都有。

汽车存储应用分布

eMMC曾为智能手机而生，如今在汽车领域得到了广泛应用，T-Box、车机、ADAS等均有使用。

文章读到这里，相信大家对半导体存储器的了解又更深入了一些，以后跟别人聊起RAM、ROM等，再也不心虚了。

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