SRAM、DRAM與flash

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1. SRAM

SRAM是靜態隨機存取存儲器，由六管組成（4管組成的兩個反相器+2管位線控制），存取速度極快，但成本也極高，主要用於CPU內的一級緩存cache。

2. DRAM

DRAM是動態隨機存取存儲器，相比SRAM結構簡單（1管+1電容），密度高，成本較低。需要周期性的充放電（定期刷新），屬於易失性存儲器設備。

figure. DRAM

SDRAM以及DDR都屬於DRAM。2016年開始DDR4 SDRAM逐漸普及，如今DDR5也即將上市。

3. FLASH

Flash即閃存，flash E2PROM memory ，結合了rom和ram的長處，常用作存儲boot loader、bios，或者直接當硬盤使用，如SSD、SD card、U盤等。值得注意的是，此處的flash區別於LIDAR中快速大面積掃描硬件（fast large area scan hardware）的定義。與傳統硬盤相比，flash質量輕、體積小、能耗低，但有以下局限：

1. 需要先擦寫后寫入：寫入時只能將原有的1（default）改寫為0，除非擦除整塊，否則不能將寫入的0改寫為1

2. 塊擦除次數受限：需要擦寫均衡、壞塊檢測

3. 讀寫干擾：通常使用ECC算法校驗和校正

4. 電荷泄露

目前flash主要分為兩類：NAND flash（武漢長存）和NOR flash（武漢新芯）。

3.1 NAND flash

NAND flash寫入速度、擦除速度比NOR flash快很多，讀取速度相近，但NAND flash不支持片上執行，需要較為復雜的驅動控制，並且只能按塊讀取，而NOR flash可以隨機按字節讀取。

NAND flash根據每個存儲單元內存儲比特個數的不同，可以分為 SLC（Single-Level Cell）、MLC（Multi-Level Cell） 和 TLC（Triple-Level Cell） 三類。其中，在一個存儲單元中，SLC 可以存儲 1 個比特，MLC 可以存儲 2 個比特，TLC 則可以存儲 3 個比特。

一個存儲單元內部，是通過不同的電壓等級，來表示其所存儲的信息的。

3.2 NOR flash

NOR flash與cpu通信有串行（spi）和並行兩種。而NAND flash需要專門的nand flash interface與host並行通信。

Flash還有raw flash以及managed flash之分，對於raw flash，host端的軟件復雜度高，需要有專門的驅動和控制，NOR Flash 和 NAND Flash 都屬於這類型；Managed Flash 在其內部集成了 Flash Controller，用於完成擦寫均衡、壞塊管理、ECC校驗等功能，可以減少host端控制的復雜度，eMMC、SD card、U盤等都屬於這類型。