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浅谈-ROM、RAM、DRAM、SRAM和FLASH、PSRAM 、XIP的区别

热度:35   发布时间:2023-12-12 15:07:51.0

ROM && RAM

  • ROM Read Only Memory的缩写
  • RAM Random Access Memory的缩写

指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据。

ROM也有很多种,PROM是可编程的ROM,PROM和EPROM(可擦除可编程ROM)两者区别是,PROM是一次性的,也就是软件灌入后,就无法修改了,这种是早期的产品,现在已经不可能使用了,而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序,是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦出,价格很高,写入时间很长,写入很慢。手机软件一般放在EEPROM中

SRAM && DRAM

  • SRAM 称为静态RAM(Static RAM/SRAM)
  • DRAM 称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)

SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,而且不需要刷新,但是它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。

DRAM保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。DRAM有很多种

FLASH

存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM(EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。

DDR SDRAM

  • DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM

这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势。DDR2就是

工作原理:内存用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的"动态",指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作.

DRAM包括SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)同步动态随机存储器(SDRAM需要时钟同步)和DDR SDRAM

PSRAM,Pseudo static random access memory,指的是伪静态随机存储器。

内部的内存颗粒跟SDRAM的颗粒相似,但外部的接口跟SRAM相似,不需要SDRAM那样复杂的控制器和刷新机制,PSRAM的接口跟SRAM的接口是一样的。

XIP eXecute In Place

XIP即芯片内执行,指应用程序可以在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。需要注意的是,片内执行不是说程序直接在flash内执行,CPU的基本功能就是取指、译码和执行。norflash能在芯片内执行,就是指CPU的取指模块能够直接从norflash中把指令取出来,供后面的译码和执行模块使用。其中关键的步骤就是取指,norflash必须要满足CPU一个地址一个指令或数据的要求。
2. XIP技术需要CPU和flash同时支持
a) CPU控制器支持:
而按照通常的理解,要能够实现XIP,Flash应该是并行总线接口挂在AMBA上,这个并行总线应有独立的地址线和数据线,且地址线宽度跟Flash大小相对应,类似于DDR或SRAM总线。那么SPI NorFlash为什么能实现XIP,答案就是FlexSPI外设,也就是说需要CPU具备特殊的SPI控制,该控制器实现了串行flash总线到并行总线的转换。为了提升性能控制器内部可以集成类似cache功能的buffer。下图所示为某款CPU的支持XIP的SPI控制器逻辑拓扑。

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