RAM、ROM和硬盘的区别

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-12-02 01:04 156阅读 0赞

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### RAM、ROM和硬盘的总结 ###

很久就对存储相关的介质感兴趣，一直不清楚电脑里的存储介质，比如：硬盘，光盘，内存，缓存都是什么？手机上的内存和存储又是什么？U盘又是什么介质？这些都困扰着我，重点是我还是嵌入式的，这就很尴尬了。。。

计算机的存储器分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称内存储器（简称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。

#### RAM ####

计算机内存储器有两种型号：ROM和RAM。

ROM表示的是只读存储器，即：它只能读出信息，不能写入信息，计算机关闭电源后其内的信息仍旧保存，一般用它存储固定的系统软件和字库等。

RAM表示的是读写存储器，可其中的任一存储单元进行读或写操作，计算机关闭电源后其内的信息将不在保存，再次开机需要重新装入，通常用来存放操作系统，各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等，我们常说的内存主要是指RAM。

RAM（随机存取存储器）RAM -random access memory 随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。具有随机存取、易失性、高访问速度、需要刷新、对静电敏感的特点。

按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。所谓“随机存取”，指的是当存储器中的消息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。相对的，读取或写入顺序访问（Sequential Access）存储设备中的信息时，其所需要的时间与位置就会有关系（如磁带）。

SRAM是英文Static RAM的缩写，它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。

而DRAM（Dynamic RAM)每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失。

因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同 容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，且功耗较大。所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。SRAM主要用于二级高速缓存。

注意：还有一个SDRAM，它只是DRAM的一种，是现在的主流内存。它是Synchronous Dynamic Random Access Memory的缩写，即同步动态随机存储器。同步是指 Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。

#### ROM ####

PROM（可编程ROM）则只能写入一次，写入后不能再更改。

EPROM（可擦除PROM）这种EPROM在通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除已有信息，并在专用设备上高电压写入信息。

EEPROM（电可擦除PROM），用户可以通过程序的控制进行读写操作。

闪存FLASH 实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide)，而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本操作模式；就算在不提供电源给存储的环境下，也能透过此浮闸，来保存数据的完整性。

Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路，这样不仅使电子区能够作用于整个芯片，还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净，以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节，而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。

U盘是闪存的一种。

单片机中的FLASH主要用作程序存贮器,就是替代以前的ROM,最大的优点是降低了芯片的成本并且可以做到电擦写,目前市场上单片机的FALSH寿命相差比较大,擦写次数从1000~10万的都有,但存储时间可以保证40年。早期的单片机的ROM因为擦写修改麻烦,价格昂贵或者价格低廉的OTP型无法修改数据等原因已经被现在的FLASH存储器替代了。因为FLASH的擦写很容易,现在的部分单片机支持在线内部编程,通过特定的程序执行方式可以修改FALSH的内容,而实现在线修改程序存储器。这与上面说的程序存储器的内容在运行的时候不可被改变是不冲突的,因为在程序正常运行时,其内容不会改变,只工作在只读状态下的。

#### MSM-ODM ####

外存通常是磁性介质或光盘，像硬盘，软盘，磁带，CD等，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息，但是由机械部件带动，速度与CPU相比就显得慢的多。

MSM（磁表面存储）是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息"0"和"1"。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘 属于MSM设备。

ODM（光盘存储）和MSM类似，也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小，耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层，以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种，前者构成光盘 介质，后者构成磁光盘 介质。

ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器，存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM 等都是常见的ODM。

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