A. 儲存卡存儲數據原理
儲存卡也可以叫做快閃記憶體主要分為NOR Flash和NAND Flash兩種,兩種快閃記憶體的原理有所不同,下面介紹的就是這兩種快閃記憶體運作的基本原理。
NOR Flash
快閃記憶體將數據存儲在由浮閘晶體管組成的記憶單元數組內,在單階存儲單元(Single-level cell, SLC)設備中,每個單元只存儲1比特的信息。而多階存儲單元(Multi-level cell, MLC)設備則利用多種電荷值的控制讓每個單元可以存儲1比特以上的數據。
快閃記憶體的每個存儲單元類似一個標准MOSFET, 除了晶體管有兩個而非一個閘極。在頂部的是控制閘(Control Gate, CG),如同其他MOS晶體管。但是它下方則是一個以氧化物層與周遭絕緣的浮閘(Floating Gate, FG)。這個FG放在CG與MOSFET通道之間。由於這個FG在電氣上是受絕緣層獨立的, 所以進入的電子會被困在裡面。在一般的條件下電荷經過多年都不會逸散。當FG抓到電荷時,它部分屏蔽掉來自CG的電場,並改變這個單元的閥電壓(VT)。在讀出期間。利用向CG的電壓,MOSFET通道會變的導電或保持絕緣。這視乎該單元的VT而定(而該單元的VT受到FG上的電荷控制)。這股電流流過MOSFET通道,並以二進制碼的方式讀出、再現存儲的數據。在每單元存儲1比特以上的數據的MLC設備中,為了能夠更精確的測定FG中的電荷位準,則是以感應電流的量(而非單純的有或無)達成的。
邏輯上,單層NOR Flash單元在默認狀態代表二進制碼中的「1」值,因為在以特定的電壓值控制閘極時,電流會流經通道。經由以下流程,NOR Flash 單元可以被設置為二進制碼中的「0」值。
1. 對CG施加高電壓(通常大於5V)。
2. 現在通道是開的,所以電子可以從源極流入汲極(想像它是NMOS晶體管)。
3. 源-汲電流夠高了,足以導致某些高能電子越過絕緣層,並進入絕緣層上的FG,這種過程稱為熱電子注入。
由於汲極與CG間有一個大的、相反的極性電壓,藉由量子穿隧效應可 以將電子拉出FG,所以能夠地用這個特性抹除NOR Flash單元(將其重設為「1」狀態)。現代的NOR Flash晶元被分為若干抹除片段(常稱為區扇(Blocks or sectors)),抹除操作只能以這些區塊為基礎進行;所有區塊內的記憶單元都會被一起抹除。不過一般而言,寫入NOR Flash單元的動作卻可以單一位元組的方式進行。
雖然抹寫都需要高電壓才能進行,不過實際上現今所有快閃記憶體晶元是藉由晶元內的電荷幫浦產生足夠的電壓,所以只需要一個單一的電壓供應即可。
B. 存儲晶元的組成
存儲體由哪些組成
存儲體由許多的存儲單元組成,每個存儲單元裡面又包含若干個存儲元件,每個存儲元件可以存儲一位二進制數0/1。
存儲單元:
存儲單元表示存儲二進制代碼的容器,一個存儲單元可以存儲一連串的二進制代碼,這串二進制代碼被稱為一個存儲字,代碼的位數為存儲字長。
在存儲體中,存儲單元是有編號的,這些編號稱為存儲單元的地址號。而存儲單元地址的分配有兩種方式,分別是大端、大尾方式、小端、小尾方式。
存儲單元是按地址尋訪的,這些地址同樣都是二進制的形式。
MAR
MAR叫做存儲地址寄存器,保存的是存儲單元的地址,其位數反映了存儲單元的個數。
用個例子來說明下:
比如有32個存儲單元,而存儲單元的地址是用二進制來表示的,那麼5位二進制數就可以32個存儲單元。那麼,MAR的位數就是5位。
在實際運用中,我們 知道了MAR的位數,存儲單元的個數也可以知道了。
MDR
MDR表示存儲數據寄存器,其位數反映存儲字長。
MDR存放的是從存儲元件讀出,或者要寫入某存儲元件的數據(二進制數)。
如果MDR=16,,每個存儲單元進行訪問的時候,數據是16位,那麼存儲字長就是16位。
主存儲器和CPU的工作原理
在現代計算中,要想完成一個完整的讀取操作,CPU中的控制器要給主存發送一系列的控制信號(讀寫命令、地址解碼或者發送驅動信號等等)。
說明:
1.主存由半導體元件和電容器件組成。
2.驅動器、解碼器、讀寫電路均位於主存儲晶元中。
3.MAR、MDR位於CPU的內部晶元中
4.存儲晶元和CPU晶元通過系統匯流排(數據匯流排、系統匯流排)連接。
C. 快閃記憶體卡的存儲原理是什麼
快閃記憶體卡存儲原理是什麼?快閃記憶體(Flash Memory)是非揮發存儲的一種,具有關掉電源仍可保存數據的優點,同時又可重復讀寫且讀寫速度快、單位體積內可儲存最多數據量,以及低功耗特性等優點。其存儲物理機制實際上為一種新型EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲)。是SCM(半導體存儲器)的一種。早期的SCM採用典型的晶體管觸發器作為存儲位元,加上選擇、讀寫等電路構成存儲器。現代的SCM採用超大規模集成電路工藝製成存儲晶元,每個晶元中包含相當數量的存儲位元,再由若干晶元構成存儲器。目前SCM廣泛採用的主要材料是金屬氧化物場效應管(MOS),包括PMOS、NMOS、CMOS三類,尤其是NMOS和CMOS應用最廣泛。RAM(隨機存取存儲),是一種半導體存儲器。必須在通電情況下工作,否則會喪失存儲信息。RAM又分為DRAM(動態)和SRAM(靜態)兩種,我們現在普遍使用的PC機內存即是SDRAM(同步動態RAM),它在運行過程當中需要按一定頻率進行充電(刷新)以維持信息。DDR DDR2內存也屬於SDRAM。而SRAM不需要頻繁刷新,成本比DRAM高,主要用在CPU集成的緩存(cache)上。PROM(可編程ROM)則只能寫入一次,寫入後不能再更改。EPROM(可擦除PROM)這種EPROM在通常工作時只能讀取信息,但可以用紫外線擦除已有信息,並在專用設備上高電壓寫入信息。EEPROM(電可擦除PROM),用戶可以通過程序的控制進行讀寫操作。快閃記憶體實際上是EEPROM的一種。一般MOS閘極(Gate)和通道的間隔為氧化層之絕緣(gate oxide),而Flash Memory的特色是在控制閘(Control gate)與通道間多了一層稱為「浮閘」(floating gate)的物質。拜這層浮閘之賜,使得Flash Memory可快速完成讀、寫、抹除等三種基本操作模式;就算在不提供電源給存儲的環境下,也能透過此浮閘,來保存數據的完整性。 Flash Memory晶元中單元格里的電子可以被帶有更高電壓的電子區還原為正常的1。Flash Memory採用內部閉合電路,這樣不僅使電子區能夠作用於整個晶元,還可以預先設定「區塊」(Block)。在設定區塊的同時就將晶元中的目標區域擦除干凈,以備重新寫入。傳統的EEPROM晶元每次只能擦除一個位元組,而Flash Memory每次可擦寫一塊或整個晶元。Flash Memory的工作速度大幅領先於傳統EEPROM晶元。 MSM(磁表面存儲)是用非磁性金屬或塑料作基體,在其表面塗敷、電鍍、沉積或濺射一層很薄的高導磁率、硬矩磁材料的磁面,用磁層的兩種剩磁狀態記錄信息"0"和"1"。基體和磁層合稱為磁記錄介質。依記錄介質的形狀可分別稱為磁卡存儲器、磁帶存儲器、磁鼓存儲器和磁碟存儲器。計算機中目前廣泛使用的MSM是磁碟和磁帶存儲器。硬碟屬於MSM設備。ODM(光碟存儲)和MSM類似,也是將用於記錄的薄層塗敷在基體上構成記錄介質。不同的是基體的圓形薄片由熱傳導率很小,耐熱性很強的有機玻璃製成。在記錄薄層的表面再塗敷或沉積保護薄層,以保護記錄面。記錄薄層有非磁性材料和磁性材料兩種,前者構成光碟介質,後者構成磁光碟介質。ODM是目前輔存中記錄密度最高的存儲器,存儲容量很大且碟片易於更換。缺點是存儲速度比硬碟低一個數量級。現已生產出與硬碟速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常見的ODM。
D. 快閃記憶體與傳統硬碟分別是用什麼原理儲存數據的
你好
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快閃記憶體(FlashMemory)是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信息)的存儲器,快閃記憶體是電子可擦除只讀存儲器(EEPROM)的變種。快閃記憶體是一種非易失性存儲器,即斷電數據也不會丟失。因為快閃記憶體不像RAM(隨機存取存儲器)一樣以位元組為單位改寫數據,因此不能取代RAM。
祝順利,如有幫助,還望及時採納.
E. 快閃記憶體的存儲原理
要講解快閃記憶體的存儲原理,還是要從EPROM和EEPROM說起。
EPROM是指其中的內容可以通過特殊手段擦去,然後重新寫入。其基本單元電路(存儲細胞),常採用浮空柵雪崩注入式MOS電路,簡稱為FAMOS。它與MOS電路相似,是在N型基片上生長出兩個高濃度的P型區,通過歐姆接觸分別引出源極S和漏極D。在源極和漏極之間有一個多晶硅柵極浮空在SiO2絕緣層中,與四周無直接電氣聯接。這種電路以浮空柵極是否帶電來表示存1或者0,浮空柵極帶電後(譬如負電荷),就在其下面,源極和漏極之間感應出正的導電溝道,使MOS管導通,即表示存入0。若浮空柵極不帶電,則不形成導電溝道,MOS管不導通,即存入1。
EEPROM基本存儲單元電路的工作原理如下圖所示。與EPROM相似,它是在EPROM基本單元電路的浮空柵的上面再生成一個浮空柵,前者稱為第一級浮空柵,後者稱為第二級浮空柵。可給第二級浮空柵引出一個電極,使第二級浮空柵極接某一電壓VG。若VG為正電壓,第一浮空柵極與漏極之間產生隧道效應,使電子注入第一浮空柵極,即編程寫入。若使VG為負電壓,強使第一級浮空柵極的電子散失,即擦除。擦除後可重新寫入。
快閃記憶體的基本單元電路,與EEPROM類似,也是由雙層浮空柵MOS管組成。但是第一層柵介質很薄,作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同,在第二級浮空柵加以正電壓,使電子進入第一級浮空柵。讀出方法與EPROM相同。擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空柵與源極之間的隧道效應,把注入至浮空柵的負電荷吸引到源極。由於利用源極加正電壓擦除,因此各單元的源極聯在一起,這樣,快擦存儲器不能按位元組擦除,而是全片或分塊擦除。 到後來,隨著半導體技術的改進,快閃記憶體也實現了單晶體管(1T)的設計,主要就是在原有的晶體管上加入了浮動柵和選擇柵,
在源極和漏極之間電流單向傳導的半導體上形成貯存電子的浮動棚。浮動柵包裹著一層硅氧化膜絕緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導電流的選擇/控制柵。數據是0或1取決於在硅底板上形成的浮動柵中是否有電子。有電子為0,無電子為1。
快閃記憶體就如同其名字一樣,寫入前刪除數據進行初始化。具體說就是從所有浮動柵中導出電子。即將有所數據歸「1」。
寫入時只有數據為0時才進行寫入,數據為1時則什麼也不做。寫入0時,向柵電極和漏極施加高電壓,增加在源極和漏極之間傳導的電子能量。這樣一來,電子就會突破氧化膜絕緣體,進入浮動柵。
讀取數據時,向柵電極施加一定的電壓,電流大為1,電流小則定為0。浮動柵沒有電子的狀態(數據為1)下,在柵電極施加電壓的狀態時向漏極施加電壓,源極和漏極之間由於大量電子的移動,就會產生電流。而在浮動柵有電子的狀態(數據為0)下,溝道中傳導的電子就會減少。因為施加在柵電極的電壓被浮動柵電子吸收後,很難對溝道產生影響。
F. 問個組成問題:存儲元和存儲單元和存儲元件他們是什麼關系
計算機中主存儲器包括存儲體M,各種邏輯部件及控制電路等,存儲體由許多存儲單元組成,每個存儲單元又包含若干個存儲元件,每個存儲元件能寄存一位二進制代碼「0」或「1」,存儲元件又稱為存儲基元、存儲元。
存儲基元即存儲元件,是存儲單元的分支,能寄存一位二進制代碼「1」或「0」,又稱存儲元件,存儲元。
(6)快閃記憶體存儲元由什麼組成擴展閱讀
在存儲器中有大量的存儲元,把它們按相同的位劃分為組,組內所有的存儲元同時進行讀出或寫入操作,這樣的一組存儲元稱為一個存儲單元。一個存儲單元通常可以存放一個位元組;存儲單元是CPU訪問存儲器的基本單位。
計算機中最小的信息單位是bit,即一個二進制位;一個位元組Byte由8個二進制位bit組成一個存儲單元可以存儲一個位元組一個存儲器可被劃分成若干個存儲單元舉例:1KB的存儲器可容納1024個位元組,即它有1024個存儲單元,編號從0-1023。
G. 存儲器有哪些
問題一:計算機存儲器包括哪些部分?? 存儲器:是計算機的重要組成部分.
它可分為:
計算機內部的存儲器(簡稱內存)
計算機外部的存儲器(簡稱外存)
內存儲器從功能上可以分為:讀寫存儲器 RAM、廠讀存儲器ROM兩大類
計算機存儲容量以位元組為單位,它們是:位元組B( 1Byte=8bit)、千位元組(1KB=1024B)、兆位元組(1MB=1024KB)、千兆位元組(1GB=1024MB)、1TB=1024GB
二、計算機的外存儲器一般有:軟盤和軟碟機、硬碟、CD-ROM、可擦寫光碟機即CD-RW光碟機還有USB介面的移動硬碟、光碟機、或可擦寫電子硬碟(優盤)等。
問題二:計算機中有哪些存儲器? 40分 計算機存儲器分為內存儲器和外存儲器
隨機存取存儲器(RAM)
主存儲器(內存)
只讀存儲器(ROM)
存儲器
硬碟
輔助存儲器(外存) 軟盤
光碟
其它
問題三:內存包括哪些存儲器? 內存儲器簡稱內存,一般指插在計算機主板上的內存條,但也包括主板、CPU、顯卡、音效卡等上帶的內存,這些卡上的內存一般速度比較快,是上好的內存。
外存儲器即能夠帶走的存儲介質,如硬碟、軟盤、ZIP盤、U盤、磁帶等,相應的其驅動器也就稱作外存儲器,有的存儲器和存儲介質是做在一起的,如硬碟、U盤等。
問題四:存儲器是什麼 存儲器(Memory)是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。計算機中的全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。存儲器的構成構成存儲器的存儲介質,目前主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。 一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。假設一個存儲器的地址碼由20位二進制數(即5位十六進制數)組成,則可表示220,即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個位元組,則該存儲器的存儲容量為1KB。存儲器的分類按存儲介質分半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。按存儲方式分隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。按存儲器的讀寫功能分只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。按信息的可保存性分非永久記憶的存儲器:斷電後信息即消失的存儲器。永久記憶性存儲器:斷電後仍能保存信息的存儲器。按在計算機系統中的作用分根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常採用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。名稱 簡稱 用 途 特點高速緩沖存儲器 Cache 高速存取指令和數據 存取速度快,但存儲容量小主存儲器 主存 存放計算機運行期間的大量程序和數據 存取速度較快,存儲容量不大外存儲器 外存 存放系統程序和大型數據文件及資料庫 存儲容量大,位成本低存儲器的層次結構按照與CPU的接近程度,存儲器分為內存儲器與外存儲器,簡稱內存與外存。內存儲器又常稱為主存儲器(簡稱主存),屬於主機的組成部分;外存儲器又常稱為輔助存儲器(簡稱輔存),屬於外部設備。CPU不能像訪問內存那樣,直接訪問外存,外存要與CPU或I/O設備進行數據傳輸,必須通過內存進行。在80386以上的高檔微機中,還配置了高速緩沖存儲器(chache),這時內存包括主存與高速緩存兩部分。對於低檔微機,主存即為內存。把存儲器分為幾個層次主要基於下述原因:1、合理解決速度與成本的矛盾,以得到較高的性能價格比。 半導體存儲器速度快,但價格高,容量不宜做得很大,因此僅用作與CPU頻繁交流信息的內存儲器。磁碟存儲器價格較便宜,可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次數較少,且需存放大量程序、原始數據(許多程序和數據是暫時不參加運算的)和運行結果的外存儲器。計算機在執行某項任務時,僅將與此有關的程序和原始數據從磁碟上調入容量較小的內存,通過CPU與內存進行高速的數據處理,然後將最終結果通過內存再寫入磁碟。這樣的配置價格適中,綜合存取速度則較快。為解決高速的CPU與速度相對較慢的主存的矛盾,還可使用高速緩存。它採用速度很快、價格更高的半導體靜態存儲器,甚至與微處理器做在一起,存放當前使......>>
問題五:內存儲器包括些什麼 計算機的存儲器包括內存儲器和外存儲器。
內存儲器簡稱內存,一般指插在計算機主板上的內存條,但也包括主板、CPU、顯卡、音效卡等上帶的內存,這些卡上的內存一般速度比較快,是上好的內存。
內存包括ram和rom,rom一般都很小,主要用來存儲bi觸s以及一些信息(比如內存條上除了ram還有一些rom用於存儲ram的信息),只不過rom的大小一般都很小往往被忽略,所以有時候我們說到內存也特指是ram,即是運存
外存儲器 如硬碟、軟盤、ZIP盤、U盤、磁帶等,相應的其驅動器也就稱作外存儲器,有的存儲器和存儲介質是做在一起的,如硬碟、U盤等。
問題六:內部存儲器都存有哪些內容 內存包括隨機存儲器(RAM),只讀存儲器(ROM),以及高速緩存(CACHE)等。
ROM中常存放管理機器本身的監控程序和一些服務程序。
RAM一般用來存儲電腦運行時所需要的程序和數據。程序運行之前要先調入內存。系統程序(監控程序、服務程序、操作系統等)也會使用RAM的一部分空間來存儲程序或數據。
高速緩存為CPU提供高速訪問緩沖。
問題七:常見的外存儲器有哪些?它們各有什麼特點? 磁碟,已淘汰。
光碟,容易存放,價格低,易刮花,容量一般,CD碟600M左右,DVD碟單層4.7G,雙層8.5,BRD是新產品,容量更大,價格不菲。光碟有可刻錄和只讀之分,有一次性刻錄和反復刻錄之別。必需配置光碟機、碟機、刻錄機等其中一樣設備才能使用。
硬碟,存儲、讀寫比較容易,存儲量也較大,價格高,現在市場上幾百元元就能買到1T的產品,但是便攜性比較差,再就是由於硬碟內部是物理結構器件,有磁碟,磁頭,集成電路,電機等器件,也就決定了它的防震性能較差,受到摔打或撞擊後容易形成硬傷。
U盤,又稱快閃記憶體檔,擁有讀寫速度較快,攜帶方便,體積小等優點,容量一般,價格一般,現在普遍使用的是2G,4G,8G等產品,當然還有容量更高的16G,32G,64G等產品,但是價格也就不菲了。
快閃記憶體卡,又稱內存卡,體積小巧,攜帶方便,存儲快,與U盤相似,擔體積更小,容量一般,目前常見的1G,2G,4G,價格一般。按材質分為TF卡、MMS卡(又稱記憶棒)、SD卡、XD卡、MMC卡等。必須配置讀卡器才能使用,現在手機、數碼相機等電子設備都內置有讀卡器。
問題八:PLC存儲器常見的類型有哪些? (2) EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory),這是一種可擦除的只讀存儲器,在斷電情況下存儲器內的所有內容保持不變(在紫外線連續照射下可擦除存儲器內容)。(3) EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory),這是一種電可擦除的只讀存儲器,使用編程器就能很容易地對其所存儲的內容進行修改。2 PLC 存儲空間的分配雖然各種PLC 的CPU 的最大定址空間各不相同,但是根據PLC 的工作原理其存儲空間一般包括以下三個區域:系統程序存儲區;系統RAM 存儲區(包括I/O 映象區和系統軟設備等);用戶程序存儲區。(1)系統程序存儲區在系統程序存儲區中存放著相當於計算機操作系統的系統程序,包括監控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統診斷子程序、等由製造廠商將其固化在EPROM 中,用戶不能直接存取,它和硬體一起決定了該PLC 的性能。(2)系統RAM 存儲區 系統RAM 存儲區包括I/O 映象區以及各類軟設備如:邏輯線圈、數據寄存器、計時器、計數器、變址寄存器、累加器、等存儲器。 I/O 映象區,由於PLC 投入運行後只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態和數據在輸出刷新階段才將輸出的狀態和數據送至相應的外設,因此它需要一定數量的存儲單元(RAM)以存放I/O 的狀態和數據,這些單元稱作I/O 映象區,一個開關量I/O 佔用存儲單元中的一個位(bit),一個模擬量I/O 佔用存儲單元中的一個字(16 個bit), 因此整個I/O 映象區可看作兩個部分組成:開關量I/O 映象區,模擬量I/O 映象區。系統軟設備存儲區除了I/O 映象區區以外,系統RAM 存儲區還包括PLC 內部各類軟設備(邏輯線圈、計時器、計數器、數據寄存器和累加器等)的存儲區,該存儲區又分為具有失電保持的存儲區域和無失電保持的存儲區域,前者在PLC 斷電時由內部的鋰電池供電,數據不會遺失,後者當PLC 斷電時數據被清零1) 邏輯線圈與開關輸出一樣,每個邏輯線圈佔用系統RAM 存儲區中的一個位,但不能直接驅動外設,只供用戶在編程中使用,其作用類似於電器控制線路中的繼電器,另外不同的PLC 還提供數量不等的特殊邏輯線圈,具有不同的功能。2) 數據寄存器
與模擬量I/O 一樣,每個數據寄存器佔用系統RAM 存儲區中的一個字(16bits) ,另外PLC 還提供數量不的特殊數據寄存器,具有不同的功能。3) 計時器4) 計數器(3) 用戶程序存儲區 用戶程序存儲區存放用戶編制的用戶程序,不同類型的PLC 其存儲容量各不相同。
H. 快閃記憶體(flash)指的到底是什麼
快閃記憶體的基本概念
快閃記憶體的英文名稱是"Flash Memory",一般簡稱為"Flash",它也屬於內存器件的一種。不過快閃記憶體的物理特性與常見的內存有根本性的差異:目前各類DDR、SDRAM或者RDRAM都屬於揮發性內存,只要停止電流供應內存中的數據便無法保持,因此每次電腦開機都需要把數據重新載入內存;快閃記憶體則是一種不揮發性(Non-Volatile)內存,在沒有電流供應的條件下也能夠長久地保持數據,其存儲特性相當於硬碟,這項特性正是快閃記憶體得以成為各類便攜型數字設備的存儲介質的基礎。
NAND快閃記憶體的存儲單元則採用串列結構,存儲單元的讀寫是以頁和塊為單位來進行(一頁包含若干位元組,若干頁則組成儲存塊,NAND的存儲塊大小為8到32KB),這種結構最大的優點在於容量可以做得很大,超過512MB容量的NAND產品相當普遍,NAND快閃記憶體的成本較低,有利於大規模普及。NAND快閃記憶體的缺點在於讀速度較慢,它的I/O埠只有8個,比NOR要少多了。這區區8個I/O埠只能以信號輪流傳送的方式完成數據的傳送,速度要比NOR快閃記憶體的並行傳輸模式慢得多。再加上NAND快閃記憶體的邏輯為電子盤模塊結構,內部不存在專門的存儲控制器,一旦出現數據壞塊將無法修正,可靠性較NOR快閃記憶體要差。NAND快閃記憶體被廣泛用於移動存儲、數碼相機、MP3播放器、掌上電腦等新興數字設備中。三星、東芝、Renesas和SanDisk是主要的NAND快閃記憶體製造商,其中三星電子憑借價格和技術雙重優勢獲得了絕對領先的市場份額,甚至在去年第三季度超過Intel公司成為全球最大的快閃記憶體製造商。由於受到數碼設備強勁發展的帶動,NAND快閃記憶體一直呈現指數級的超高速增長,NAND可望在2006年超過NOR成為快閃記憶體技術的主導。
數碼快閃記憶體卡:主流數碼存儲介質
數碼相機、MP3播放器、掌上電腦、手機等數字設備是快閃記憶體最主要的市場。前面提到,手機領域以NOR型快閃記憶體為主、快閃記憶體晶元被直接做在內部的電路板上,但數碼相機、MP3播放器、掌上電腦等設備要求存儲介質具備可更換性,這就必須制定出介面標准來實現連接,快閃記憶體卡技術應運而生。快閃記憶體卡是以快閃記憶體作為核心存儲部件,此外它還具備介面控制電路和外在的封裝,從邏輯層面來說可以和閃盤歸為一類,只是快閃記憶體卡具有更濃的專用化色彩、而閃盤則使用通行的USB介面。由於歷史原因,快閃記憶體卡技術未能形成業界統一的工業標准,許多廠商都開發出自己的快閃記憶體卡方案。目前比較常見的有CF卡、SD卡、SM卡、MMC卡和索尼的Memory Stick記憶棒。
CF卡(CompactFlash)
CF卡是美國SanDisk 公司於1994引入的快閃記憶體卡,可以說是最早的大容量攜帶型存儲設備。它的大小隻有43mm×36mm×3.3mm,相當於筆記本電腦的PCMCIA卡體積的四分之一。CF卡內部擁有獨立的控制器晶元、具有完全的PCMCIA-ATA 功能,它與設備的連接方式同PCMCIA卡的連接方式類似,只是CF卡的針腳數多達五十針。這種連接方式穩定而可靠,並不會因為頻繁插拔而影響其穩定性。
CF卡沒有任何活動的部件,不存在物理壞道之類的問題,而且擁有優秀的抗震性能, CF卡比軟盤、硬碟之類的設備要安全可靠。CF卡的功耗很低,它可以自適應3.3伏和5伏兩種電壓,耗電量大約相當於桌面硬碟的百分之五。這樣的特性是出類拔萃的,CF卡出現之後便成為數碼相機的首選存儲設備。經過多年的發展,CF卡技術已經非常成熟,容量從最初的4MB飆升到如今的3GB,價格也越來越平實,受到各數碼相機製造商的普遍喜愛,CF卡目前在數碼相機存儲卡領域的市場佔有率排在第二位。
MMC卡 (MultiMediaCard)
MMC卡是SanDisk公司和德國西門子公司於1997年合作推出的新型存儲卡,它的尺寸只有32mm×24mm×1.4mm、大小同一枚郵票差不多;其重量也多在2克以下,並且具有耐沖擊、可反復讀寫30萬次以上等特點。從本質上看,MMC與CF其實屬於同一技術體系,兩者結構都包括快快閃記憶體晶元和控制器晶元,功能也完全一樣,只是MMC卡的尺寸超小,而連接器也必須做在狹小的卡裡面,導致生產難度和製造成本都很高、價格較為昂貴。MMC主要應用與行動電話和MP3播放器等體積小的設備,而由於體積限制,MMC卡的容量提升較為困難,目前MMC產品以128M容量為主,256MB、512MB主要供應給數碼發燒友及特殊用戶使用。MMC4.0標準的極速1-2GB MMC存儲卡問世,新標準的MMC多媒體存儲卡讀取速度最高達到了150倍速(22.5MB/S),而寫入速度也達到了驚人的120倍速(18MB/S)。MMC4.0標准同樣和原有的MMC存儲卡及SD存儲卡插槽兼容,可廣泛使用在手機、數碼相機、掌上電腦、其他移動數字設備等。MMC4.0標准由MMCA多媒體存儲卡協會在MMC3.2標準的基礎上推出的。
SD卡(Secure Digital)
SD卡的英文全稱是Secure Digital Card,意為安全數碼卡,它由日本松下公司、東芝公司和美國SanDisk公司共同研製。SD卡仍屬於MMC標准體系,SD比MMC卡多了一個進行數字版權保護的暗號認證功能(SDMI規格),故而得名。
SD卡的尺寸為32mm×24mm×2.1mm,面積與MMC卡相同、只是略厚一些而已。但SD卡的容量比MMC卡高出甚多,SanDisk和松下公司都已推出容量高達1GB的SD卡。不過當前的主流還是64M、128M和256M容量,512MB以上的產品還相當昂貴。讀寫速度快是SD卡的另一個優點,它的最高讀寫速度已突破20MB/s、幾乎達到快閃記憶體讀寫速度的極限。此外,SD卡還保持對MMC卡的兼容,支持SD卡的插口大多數都可以支持MMC卡。更重要的是,SD卡比MMC卡易於製造,在成本上有不少優勢,SD卡得到了廣泛應用,在MP3播放器、行動電話、數碼相機、掌上電腦及攜帶型攝像機,目前SD卡介面支持者除了東芝、松下和SanDisk外,還包括卡西歐、惠普、摩托羅拉、NEC、先鋒和Palm等公司。
SM卡(SmartMedia)與xD卡
SM卡被稱為"智能型媒體卡",尺寸為37mm×45mm×0.76mm, SM卡的功能較為單一,用戶必須使用配有讀寫及控制功能的專用設備才能對其操作,SM卡規范的升級變化比較大。
I. 儲存器可分為哪三類
儲存器可分為隨機存儲器、只讀存儲器和外存儲器三類。
一、隨機存儲器:隨機存取存儲器(random access memory)又稱作「隨機存儲器」,是與CPU直接交換數據的內部存儲器,也叫主存(內存)。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲媒介。
二、只讀存儲器:其英文簡稱是ROM,它所存儲的數據通常都是裝入主機之前就寫好的,在工作的時候只能讀取而不能像隨機存儲器那樣隨便寫入,但是只讀存儲器有的所存儲的數據十分穩定。而且只讀存儲器的結構十分簡單,讀出很簡便,因此一般用於存儲各種的程序與數據的地方。
三、外存儲器:外存儲器包括軟盤存儲器、硬碟存儲器、移動存儲器、快閃記憶體檔(優盤)、移動硬碟、固態硬碟(SSD)、光碟存儲器等。外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。
(9)快閃記憶體存儲元由什麼組成擴展閱讀
儲存器主要採用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然後再由許多存儲單元組成一個存儲器。
一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個位元組。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。