《【2017年整理】缓存、内存与闪存》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】缓存、内存与闪存（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、缓存、内存、闪存的区别？分别指什么样的东西？ 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与 CPU 交换数据，因此速度很快缓存（Cache memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，如果有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外系统的负荷，也提高了数据的传输速度。硬盘的缓存主要起三种作用：一是预读取。当
2、硬盘受到 CPU 指令控制开始读取数据时，硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中（由于硬盘上数据存储时是比较连续的，所以读取命中率较高），当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候，硬盘则不需要再次读取数据，直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了，由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度，所以能够达到明显改善性能的目的；二是对写入动作进行缓存。当硬盘接到写入数据的指令之后，并不会马上将数据写入到盘片上，而是先暂时存储在缓存里，然后发送一个“数据已写入”的信号给系统，这时系统就会认为数据已经写入，并继续执行下面的工作，而硬盘则在空闲（不进行读取或写入的时候）时再将
3、缓存中的数据写入到盘片上。虽然对于写入数据的性能有一定提升，但也不可避免地带来了安全隐患如果数据还在缓存里的时候突然掉电，那么这些数据就会丢失。对于这个问题，硬盘厂商们自然也有解决办法：掉电时，磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域，等到下次启动时再将这些数据写入目的地；第三个作用就是临时存储最近访问过的数据。有时候，某些数据是会经常需要访问的，硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中，再次读取时就可以直接从缓存中直接传输计算机业界，内存这个名词被广泛用来称呼 RAM( 随机存取内存 ) 计算机使用随机存取内存来储存执行作业所须的暂时指令以及数据以使计算机的 CPU(
4、 中央处理器 ) 能够更快速读取储存在内存的指令及数据。 例来说，当处理器加载一个应用程序（ 例如文字处理或页面编辑程序） 到内存使应用程序能以最快速及最高效率的方式执行。以实用价值而言，将程序加载内存能够确保计算机能以更短的时间来执行作业而使工作能够更迅速地完成内存与储存的差别 大多数人常将内存 (Memory) 与储存空间 (Storage) 两个名字混为一谈 , 尤其是在谈到两者的容量的时候 内存是指 (Memory) 计算机中所安装的随机存取内存的容量而储存 (Storage) 是指计算机内硬盘的容量 为了避免混淆 , 我们将计算机比喻为一个有办公桌与档案柜的办公室。想象一下这个办公桌
5、与档案柜的比喻。想象每次想要阅读一份文件或数据夹都必须从档案柜中找寻的情形，这会大幅减低工作执行的速度 , 更别说会把人逼疯了。如果有足够的办公桌空间 ( 如内存 ), 便能够将所需要的档摊开 , 并能立即一眼就能找出所需的信息。 另一个内存与储存最重要的差别在于 : 储存于硬盘中的信息在关机后能够保持完整，但任何储存在内存中的数据在计算机关机后便会全部流失。就像在办公室的比喻中 , 任何在下班时间后被遗留在桌上的档或档案都会全部被丢弃一样增加计算机系统中的内存能够增加计算机的效能表现是众所皆知的。如果内存没有足够的空间 , 计算机就必须建立一个虚拟内存档案。在这个过程中 , 中央处理器在硬盘
6、中保留一个空间来代替额外的随机存取内存 这个称为 ” Swapping” 的程序减低系统的速度 一般的计算机从内存存取大约需要 200ns( 奈秒 ), 但从硬盘存取则需要 12,000,000ns 具体来说就等于花四个半月的时间来完成三分半中就能完成的工作 !闪存存储器是保留实力,即使其内容删除. Flash memory is a form of EAPROM (Electrically Alterable Programmable Read-Only Memory).闪存是一种 eaprom(可变电可编程只读存储器). Each bit of data in a flash memory
7、 device is stored in a transistor called a floating gate.每一个比特的数据储存在快闪记忆装置称为浮栅晶体管. The floating gate can only be accessed though another transistor, the control gate.浮动门虽然只能进入另一个晶体管,控制闸门. The process the control gate uses to access the floating gate is a field emission phenomenon known as Fowler-Nor
8、dheim tunneling.利用过程控制闸门进入浮栅是场发射现象称为 Fowler-Nordheim 隧. Tunneling allows voltage to flow from the control gate to the floating gate through the dielectric layer of oxide which separates them.允许从隧道流电压控制的浮动栅栅绝缘层氧化物通过分隔他们.百度首页|登录新闻网页贴吧知道 MP3 图片视频百科文库 帮助设置 首页 自然 文化 地理 历史 生活 社会 艺术 人物 经济 科学 体育 核心用户 NBA 闪存
9、百科名片闪存芯片闪存（Flash Memory）是一种长寿命的非易失性（在断电情况下仍能保持所存储的数据信息）的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位（注意：NOR Flash 为字节存储。 ） ，区块大小一般为 256KB 到 20MB。闪存是电子可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，EEPROM 与闪存不同的是，它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，这样闪存就比 EEPROM 的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的 BIOS（基本输入输出程序） 、PDA（个人数字助理） 、数码相机中保存资料等。目录闪存的概念 技术
10、及特点 闪存的分类 按种类可 按品牌分决定 NAND 型闪存的因素有哪些？ 页数量 页容量 读取性能 写入性能 块容量 I/O 位宽 频率 制造工艺应用及前景 与硬盘区别 闪存发展过程 闪存的发展历史 闪存的市场现状分析 新的替代品是否可能？闪存遇到问题的解决方法 磁荷随机存储器 OUM闪存在使用过程中的一些问题闪存的概念技术及特点闪存的分类 按种类可 按品牌分决定 NAND 型闪存的因素有哪些？ 页数量 页容量 读取性能 写入性能 块容量 I/O 位宽 频率 制造工艺应用及前景与硬盘区别闪存发展过程 闪存的发展历史 闪存的市场现状分析 新的替代品是否可能？闪存遇到问题的解决方法 磁荷随机存储
11、器 OUM闪存在使用过程中的一些问题展开编辑本段闪存的概念闪存是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。因为闪存不像 RAM（随机存取存储器）一样以字节为单位改写数据，因此不能取代 RAM。 闪存卡（Flash Card）是利用闪存（Flash Memory）技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑，MP3 等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡大概有SmartMedia（ SM 卡） 、Compact Flash（ CF 卡） 、MultiMediaCard（MMC 卡） 、Secure Digi
12、tal（ SD 卡） 、Memory Stick（记忆棒） 、XD-Picture Card（XD 卡）和微硬盘（MICRODRIVE）这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。 编辑本段技术及特点NOR 型与 NAND 型闪存的区别很大，打个比方说，NOR 型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而 NAND 型更像硬盘，地址线和数据线是共用的 I/O 线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且 NAND 型与 NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR 型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，
13、手机就是使用 NOR 型闪存的大户，所以手机的“内存” 容量通常不大；NAND 型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用 NAND 型闪存。 单片机闪存这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且 NAND 型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用 USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。 前面提到 NAND 型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘(其实 NAND 型闪存在设计之初确实考虑
14、了与硬盘的兼容性)，它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。 闪存存取比较快速，无噪音，散热小。你买的话其实可以不考虑那么多，同样存储空间买闪存。如果硬盘空间大就买硬盘，也可以满足你应用的需求。 编辑本段闪存的分类按种类可U 盘 CF 卡 SM 卡 SD/MMC 卡 记忆棒 XD 卡 MS 卡 TF 卡 按品牌分金士顿、索尼、晟碟、Kingmax、鹰泰、创见、爱国者，纽曼，威刚，联想、台电。 123【 NAND 型闪存】内存和 NOR 型闪存的基本存储单元是 bit，用户可以随机访问任何一个 bit 的信
15、息。而 NAND 型闪存的基本存储单元是页（ Page） （可以看到，NAND 型闪存的页就类似硬盘的扇区，硬盘的一个扇区也为 512 字节） 。每一页的有效容量是 512 字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分，实际上还要加上 16 字节的校验信息，因此我们可以在闪存厂商的技术资 Sandisk料当中看到“（512+16）Byte”的表示方式。目前 2Gb 以下容量的 NAND 型闪存绝大多数是（512+16）字节的页面容量，2Gb 以上容量的 NAND 型闪存则将页容量扩大到（2048+64）字节。 NAND 型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行，如果目
16、标区域已经有数据，必须先擦除后写入，因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含 32 个 512 字节的页，容量 16KB；而大容量闪存采用 2KB 页时，则每个块包含 64 个页，容量 128KB。 每颗 NAND 型闪存的 I/O 接口一般是 8 条，每条数据线每次传输（512+16）bit 信息，8 条就是（512+16）8bit ，也就是前面说的 512 字节。但较大容量的 NAND 型闪存也越来越多地采用 16 条 I/O 线的设计，如 三星编号 K9K1G16U0A 的芯片就是 64M16bit 的NAND 型闪存，容量 1Gb，基本数据单位是（256+8）16bit，还是 512 字节。 寻址时，NAND 型闪存通过 8 条 I/O 接口数据线传输地址信息包，每包传送 8 位地址信息。由于闪存芯片容量比较大，一组 8 位地址只够寻址 256 个页，显然是不够的，因此通常一次地址传送需要分若干组，占用若干个时钟周期。NAND 的地址信息包括列地址(页面中的起始操作地址)
