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EEPROM和FLASH有什么区别?

2017-02-07 18:28来源:中国存储网
导读:EEPROM和FLASH 的最主要的区别就是:1.EEPROM 可以按“位”擦写,而FLASH 只能一大片一大片的擦。

上文:EEPROM和EPROM存储器详解中介绍了EEPROM,EPROM,我们知道了:

EEPROM,EPROM,FLASH都是基于一种浮栅管单元(Floating gate transister)的结构。

EPROM的浮栅处于绝缘的 二氧化硅层中,充入的电子只能用紫外线的能量来激出,

EEPROM的单元是由FLOTOX(Floating- gate tuneling oxide transister)及一个附加的Transister组成,由于FLOTOX的特性及两管结构,所以可以单元读/写。

技术上,FLASH是结合EPROM和EEPROM技术达到的,很多FLASH使用雪崩热电子注入方式来编程,擦除和EEPROM一样用 Fowler-Nordheim tuneling。但主要的不同是,FLASH对芯片提供大块或整块的擦除,这就降低了设计的复杂性,它可以不要 EEPROM单元里那个多余的Tansister,所以可以做到高集成度,大容量,另FLASH的浮栅工艺上也不同,写入速度更快。

其实对于用户来说,EEPROM和FLASH 的最主要的区别就是:

1.EEPROM 可以按“位”擦写,而FLASH 只能一大片一大片的擦。

2.EEPROM 一般容量都不大,如果大的话,EEPROM相对与FLASH 就没有价格上的优势了。市面上卖的stand alone 的EERPOM 一般都是在64KBIT 以下,而FLASH 一般都是8MEG BIT 以上(NOR 型)。

3.读的速度的话,应该不是两者的差别,只是EERPOM一般用于低端产品,读的速度不需要那么快,真要做的话,其实也是可以做的和FLASH差不多。

4.因为EEPROM的存储单元是两个管子而FLASH 是一个(SST的除外,类似于两管),所以CYCLING 的话,EEPROM比FLASH 要好一些,到1000K次也没有问题的。

总的来说,对与用户来说,EEPROM和FLASH没有大的区别,只是EEPROM是低端产品,容量低,价格便宜,但是稳定性较FLASH要好一些。

但对于EEPROM和FLASH的设计来说,FLASH则要难的多,不论是从工艺上的还是从外围电路设计上来说。

Flash memory指的是“闪存”,所谓“闪存”,它也是一种非易失性的内存,属于EEPROM的改进产品。它的最大 特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定,不同厂家的产品有不同的规格), 而EEPROM则可以一次只擦除一 个字节(Byte)。目前“闪存”被广泛用在PC机的主板上,用来保存BIOS程序,便于进行程序的升级。其另外一大应用 领域是用来作为硬盘的替代品,具有抗震、速度快、无噪声、耗电低的优点,但是将其用来取代RAM就显得不合适, 因为RAM需要能够按字节改写,而Flash ROM做不到。

一些基本的存储器概念

ROM和RAM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,典型的RAM就是计算机的内存。

RAM有两大类,一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM),SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,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。另一种称为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM),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分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,这里介绍其中的一种DDR RAM。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,事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。在很多高端的显卡上,也配备了高速DDR RAM来提高带宽,这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。

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。

举个例子,手机软件一般放在EEPROM中,我们打电话,有些最后拨打的号码,暂时是存在SRAM中的,不是马上写入通过记录(通话记录保存在EEPROM中),因为当时有很重要工作(通话)要做,如果写入,漫长的等待是让用户忍无可忍的。

FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦出可编程(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)。

目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一快的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。用户 不能直接运行NAND Flash上的代码,因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外,还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

一般小容量的用NOR Flash,因为其读取速度快,多用来存储操作系统等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和我们通常用的"闪盘",可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。

话说SRAM,DRAM,SDRAM

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SRAM 是Static Random Access Memory的缩写,中文含义为静态随机访问存储器,它是一种类型的半导体存储器。"静态"是指只要不掉电,存储在SRAM中的数据就不会丢失。这一点与 动态RAM(DRAM)不同,DRAM需要进行周期性的刷新操作。 然后,我们不应将SRAM与只读存储器(ROM)和Flash Memory相混淆,因为SRAM是一种易失性存储器,它只有在电源保持连续供应的情况下才能够保持数据。"随机访问"是指存储器的内容可以以任何顺序访 问,而不管前一次访问的是哪一个位置。

SRAM中的每一位均存储在四个晶体管当中,这四个晶体管组成了两个交叉耦合反向器。这个存储单元具有两个稳定状态,通常表示为0和1。另外还需要两个访 问晶体管用于控制读或写操作过程中存储单元的访问。因此,一个存储位通常需要六个MOSFET。对称的电路结构使得SRAM的访问速度要快于DRAM。 SRAM比DRAM访问速度快的另外一个原因是SRAM可以一次接收所有的地址位,而DRAM则使用行地址和列地址复用的结构。

SRAM不应该与SDRAM相混淆,SDRAM代表的是同步DRAM(Synchronous DRAM),这与SRAM是完全不同的。SRAM也不应该与PSRAM相混淆,PSRAM是一种伪装成SRAM的DRAM。

从晶体管的类型分,SRAM可以分为双极性与CMOS两种。从功能上分,SRAM可以分为异步SRAM和同步SRAM(SSRAM)。异步SRAM的访问 独立于时钟,数据输入和输出都由地址的变化控制。同步SRAM的所有访问都在时钟的上升/下降沿启动。地址、数据输入和其它控制信号均于时钟信号相关。

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EEPROM flash
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