FLASH存儲(chǔ)器和EEPROM存儲(chǔ)器的區(qū)別
作者：順昱自動(dòng)化
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發(fā)布時(shí)間：
2020/04/13
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1、首先從IO引腳占用方面比較，EEPROM只需占用兩個(gè)IO引腳，時(shí)鐘（clk）和數(shù)據(jù)（data）引腳，外加電源三個(gè)引腳即可，符合I2C通訊協(xié)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(gè)片選（cs）引腳（可用作節(jié)電功耗控制），一個(gè)時(shí)鐘（clk）引腳，F(xiàn)LASH讀出和寫入引腳各一個(gè)，也就是四個(gè)。并行的需要8個(gè)數(shù)據(jù)引腳，當(dāng)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(jié)讀寫，F(xiàn)LASH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(jié)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(jī)片內(nèi)RAM的讀寫還要慢。
3、價(jià)格方面比較，F(xiàn)LASH應(yīng)該要比EEPROM貴。
EEPROM,EPROM,FLASH都是基于一種浮柵管單元(Floatinggatetransister)的結(jié)構(gòu)。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(lái)激出，EEPROM的單元是由FLOTOX(Floating-gatetunelingoxidetransister)及一個(gè)附加的Transister組成，由于FLOTOX的特性及兩管結(jié)構(gòu)，所以可以單元讀/寫。技術(shù)上，F(xiàn)LASH是結(jié)合EPROM和EEPROM技術(shù)達(dá)到的，很多FLASH使用雪崩熱電子注入方式來(lái)編程，擦除和EEPROM一樣用Fowler-Nordheimtuneling。但主要的不同是，F(xiàn)LASH對(duì)芯片提供大塊或整塊的擦除，這就降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，它可以不要EEPROM單元里那個(gè)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(shí)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，EEPROM和FLASH的最主要的區(qū)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(duì)與FLASH就沒(méi)有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)了。市面上賣的standalone的EERPOM一般都是在64KBIT以下，而FLASH一般都是8MEGBIT以上（NOR型）。
3.讀的速度的話，應(yīng)該不是兩者的差別，只是EERPOM一般用于低端產(chǎn)品，讀的速度不需要那么快，真要做的話，其實(shí)也是可以做的和FLASH差不多。
4.因?yàn)镋EPROM的存儲(chǔ)單元是兩個(gè)管子而FLASH是一個(gè)（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(méi)有問(wèn)題的。
總的來(lái)說(shuō)，對(duì)與用戶來(lái)說(shuō)，EEPROM和FLASH沒(méi)有大的區(qū)別，只是EEPROM是低端產(chǎn)品，容量低，價(jià)格便宜，但是穩(wěn)定性較FLASH要好一些。
但對(duì)于EEPROM和FLASH的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)LASH則要難的多，不論是從工藝上的還是從外圍電路設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)。
Flashmemory指的是“閃存”，所謂“閃存”，它也是一種非易失性的內(nèi)存，屬于EEPROM的改進(jìn)產(chǎn)品。它的最大特點(diǎn)是必須按塊(Block)擦除(每個(gè)區(qū)塊的大小不定，不同廠家的產(chǎn)品有不同的規(guī)格)，而EEPROM則可以一次只擦除一個(gè)字節(jié)(Byte)。目前“閃存”被廣泛用在PC機(jī)的主板上，用來(lái)保存BIOS程序，便于進(jìn)行程序的升級(jí)。其另外一大應(yīng)用領(lǐng)域是用來(lái)作為硬盤的替代品，具有抗震、速度快、無(wú)噪聲、耗電低的優(yōu)點(diǎn)，但是將其用來(lái)取代RAM就顯得不合適，因?yàn)镽AM需要能夠按字節(jié)改寫，而FlashROM做不到。
ROM和RAM指的都是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，ROM是ReadOnlyMemory的縮寫，RAM是RandomAccessMemory的縮寫。ROM在系統(tǒng)停止供電的時(shí)候仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)，而RAM通常都是在掉電之后就丟失數(shù)據(jù)，典型的RAM就是計(jì)算機(jī)的內(nèi)存。
RAM有兩大類，一種稱為靜態(tài)RAM(StaticRAM/SRAM)，SRAM速度非?？?，是目前讀寫最快的存儲(chǔ)設(shè)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(jí)緩沖，二級(jí)緩沖。另一種稱為動(dòng)態(tài)RAM(DynamicRAM/DRAM)，DRAM保留數(shù)據(jù)的時(shí)間很短，速度也比SRAM慢，不過(guò)它還是比任何的ROM都要快，但從價(jià)格上來(lái)說(shuō)DRAM相比SRAM要便宜很多，計(jì)算機(jī)內(nèi)存就是DRAM的。
DRAM分為很多種，常見(jiàn)的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDRRAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這里介紹其中的一種DDRRAM。DDRRAM(Date-RateRAM)也稱作DDRSDRAM，這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫兩次數(shù)據(jù)，這樣就使得數(shù)據(jù)傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內(nèi)存，而且它有著成本優(yōu)勢(shì)，事實(shí)上擊敗了Intel的另外一種內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)-RambusDRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDRRAM來(lái)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(qū)別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后，就無(wú)法修改了，這種是早期的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)不可能使用了，而EPROM是通過(guò)紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲(chǔ)器。另外一種EEPROM是通過(guò)電子擦出，價(jià)格很高，寫入時(shí)間很長(zhǎng)，寫入很慢。
舉個(gè)例子，手機(jī)軟件一般放在EEPROM中，我們打***，有些最后撥打的號(hào)碼，暫時(shí)是存在SRAM中的，不是馬上寫入通過(guò)記錄(通話記錄保存在EEPROM中)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)有很重要工作(通話)要做，如果寫入，漫長(zhǎng)的等待是讓用戶忍無(wú)可忍的。
FLASH存儲(chǔ)器又稱閃存，它結(jié)合了ROM和RAM的長(zhǎng)處，不僅具備電子可擦出可編程(EEPROM)的性能，還不會(huì)斷電丟失數(shù)據(jù)同時(shí)可以快速讀取數(shù)據(jù)(NVRAM的優(yōu)勢(shì))，U盤和MP3里用的就是這種存儲(chǔ)器。在過(guò)去的20年里，嵌入式系統(tǒng)一直使用ROM(EPROM)作為它們的存儲(chǔ)設(shè)備，然而近年來(lái)Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系統(tǒng)中的地位，用作存儲(chǔ)Bootloader以及操作系統(tǒng)或者程序代碼或者直接當(dāng)硬盤使用(U盤)。
目前Flash主要有兩種NORFlash和NADNFlash。NORFlash的讀取和我們常見(jiàn)的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運(yùn)行裝載在NORFLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節(jié)約了成本。NANDFlash沒(méi)有采取內(nèi)存的隨機(jī)讀取技術(shù)，它的讀取是以一次讀取一快的形式來(lái)進(jìn)行的，通常是一次讀取512個(gè)字節(jié)，采用這種技術(shù)的Flash比較廉價(jià)。用戶不能直接運(yùn)行NANDFlash上的代碼，因此好多使用NANDFlash的開(kāi)發(fā)板除了使用NANDFlah以外，還作上了一塊小的NORFlash來(lái)運(yùn)行啟動(dòng)代碼。
一般小容量的用NORFlash，因?yàn)槠渥x取速度快，多用來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)等重要信息，而大容量的用NANDFLASH，最常見(jiàn)的NANDFLASH應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC(DiskOnChip)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(lái)自Intel，AMD，F(xiàn)ujitsu和Toshiba，而生產(chǎn)NANDFlash的主要廠家有Samsung和Toshiba。
SRAM是StaticRandomAccessMemory的縮寫，中文含義為靜態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器，它是一種類型的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。"靜態(tài)"是指只要不掉電，存儲(chǔ)在SRAM中的數(shù)據(jù)就不會(huì)丟失。這一點(diǎn)與動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)不同，DRAM需要進(jìn)行周期性的刷新操作。然后，我們不應(yīng)將SRAM與只讀存儲(chǔ)器(ROM)和FlashMemory相混淆，因?yàn)镾RAM是一種易失性存儲(chǔ)器，它只有在電源保持連續(xù)供應(yīng)的情況下才能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)。"隨機(jī)訪問(wèn)"是指存儲(chǔ)器的內(nèi)容可以以任何順序訪問(wèn)，而不管前一次訪問(wèn)的是哪一個(gè)位置。SRAM中的每一位均存儲(chǔ)在四個(gè)晶體管當(dāng)中，這四個(gè)晶體管組成了兩個(gè)交叉耦合反向器。這個(gè)存儲(chǔ)單元具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，通常表示為0和1。另外還需要兩個(gè)訪問(wèn)晶體管用于控制讀或?qū)懖僮鬟^(guò)程中存儲(chǔ)單元的訪問(wèn)。因此，一個(gè)存儲(chǔ)位通常需要六個(gè)MOSFET。對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)使得SRAM的訪問(wèn)速度要快于DRAM。SRAM比DRAM訪問(wèn)速度快的另外一個(gè)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(fù)用的結(jié)構(gòu)。
SRAM不應(yīng)該與SDRAM相混淆，SDRAM代表的是同步DRAM(SynchronousDRAM)，這與SRAM是完全不同的。SRAM也不應(yīng)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(wèn)獨(dú)立于時(shí)鐘，數(shù)據(jù)輸入和輸出都由地址的變化控制。同步SRAM的所有訪問(wèn)都在時(shí)鐘的上升/下降沿啟動(dòng)。地址、數(shù)據(jù)輸入和其它控制信號(hào)均于時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)。
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