ROM,PROM,EPROM,EEPROM及FLASH存储器的区别

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• 日期: 2016-01-05
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在微机的发展初期，BIOS都存放在ROM（Read Only Memory，只读存储器）中。ROM内部的资料是在ROM的制造工序中，在工厂里用特殊的方法被烧录进去的，其中的内容只能读不能改，一旦烧录进去，用户只能验证写入的资料是否正确，不能再作任何修改。如果发现资料有任何错误，则只有舍弃不用，重新订做一份。ROM是在生产线上生产的，由于成本高，一般只用在大批量应用的场合。 
由于ROM制造和升级的不便，后来人们发明了PROM（Programmable ROM，可编程ROM）。最初从工厂中制作完成的PROM内部并没有资料，用户可以用专用的编程器将自己的资料写入，但是这种机会只有一次，一旦写入后也无法修改，若是出了错误，已写入的芯片只能报废。PROM的特性和ROM相同，但是其成本比ROM高，而且写入资料的速度比ROM的量产速度要慢，一般只适用于少量需求的场合或是ROM量产前的验证。 
EPROM（Erasable Programmable ROM，可擦除可编程ROM）芯片可重复擦除和写入，解决了PROM芯片只能写入一次的弊端。EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPROM擦除器。EPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压（VPP=12—24V，随不同的芯片型号而定）。EPROM的型号是以27开头的，如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM芯片。EPROM芯片在写入资料后，还要以不透光的贴纸或胶布把窗口封住，以免受到周围的紫外线照射而使资料受损。 
鉴于EPROM操作的不便，后来出的主板上的BIOS ROM芯片大部分都采用EPROM（Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦除可编程ROM）。EPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“ON”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“OFF”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。
EPROM、EEPROM都是存储器 

EEROM？还是EPROM？ 

EPROM就是Erasable Programmable Read Only Memory， 
中文含意为“可擦除可编程只读存储器”。它是一种可重写的存储器芯片，并且其内容在掉电的时候也不会丢失。换句话说，它是非易失性的。它通过EPROM编程器进行编程，EPROM编程器能够提供比正常工作电压更高的电压对EPROM编程。一旦经过编程，EPROM只有在强紫外线的照射下才能够进行擦除。为了进行擦除，EPROM的陶瓷封装上具有一个小的石英窗口，这个石英窗口一般情况下使用不透明的粘带覆盖，当擦除时将这个粘带揭掉，然后放置在强紫外线下大约20分钟。主要IC有27XX系列和27CXX系列。 

EEPROM就是electrically erasable, programmable, read-only 
是一种电可擦除可编程只读存储器，并且其内容在掉电的时候也不会丢失。在平常情况下，EEPROM与EPROM一样是只读的，需要写入时，在指定的引脚加上一个高电压即可写入或擦除，而且其擦除的速度极快！通常EEPROM芯片又分为串行EEPROM和并行EEPROM两种，串行EEPROM在读写时数据的输入／输出是通过2线、3线、4线或SPI总线等接口方式进行的，而并行EEPROM的数据输入／输出则是通过并行总线进行的。 主要IC有28XX系列。
 
介绍关于闪速存储器有关知识 近年来，发展很快的新型半导体存储器是闪速存储器(Flash Memory)。它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息。就其本质而言，Flash Memory属于EEPROM(电擦除可编程只读存储器)类型。它既有ROM的特点，又有很高的存取速度，而且易于擦除和重写， 功耗很小。目前其集成度已达4MB，同时价格也有所下降。 

由于Flash Memory的独特优点，如在一些较新的主板上采用Flash ROM BIOS，会使得BIOS 升级非常方便。 Flash Memory可用作固态大容量存储器。目前普遍使用的大容量存储器仍为硬盘。硬盘虽有容量大和价格低的优点，但它是机电设备，有机械磨损，可靠性及耐用性相对较差，抗冲击、抗振动能力弱，功耗大。因此，一直希望找到取代硬盘的手段。由于Flash Memory集成度不断提高，价格降低，使其在便携机上取代小容量硬盘已成为可能。 目前研制的Flash Memory都符合PCMCIA标准，可以十分方便地用于各种便携式计算机中以取代磁盘。当前有两种类型的PCMCIA卡，一种称为Flash存储器卡，此卡中只有Flash Memory芯片组成的存储体，在使用时还需要专门的软件进行管理。另一种称为Flash驱动卡，此卡中除Flash芯片外还有由微处理器和其它逻辑电路组成的控制电路。它们与IDE标准兼容，可在DOS下象硬盘一样直接操作。因此也常把它们称为Flash固态盘。 Flash Memory不足之处仍然是容量还不够大，价格还不够便宜。因此主要用于要求可靠性高，重量轻，但容量不大的便携式系统中。在586微机中已把BIOS系统驻留在Flash存储器中。
TF卡（全称TransFlash）是由世界著名存储设备商 
SanDisk开发的一种全球最小闪存卡，尺寸15 x 11 x 1mm，约为SD卡的1/4，和一片指甲差不多大小。在当然按照SanDisk公司的一惯作风，只要和适配器结合使用，就可以使用在标准SD卡设备上。 

得益于其较小的身材，支持TF的设备（比如手机）可以体积上做的和常规差不多大小。而手机界的巨头之一摩托罗拉是此种设备使用最为广泛的企业，在诸如C975、E398、A840、V710、E1000、A1000、V1000等多款手机中都可以使用TF卡。
闪存的英文名称是"Flash Memory"，一般简称为"Flash"，它也属于内存器件的一种。不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异：目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存；闪存则是一种不挥发性(Non-Volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 
NAND闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND的存储块大小为8到32KB），这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB容量的NAND产品相当普遍，NAND闪存的成本较低，有利于大规模普及。NAND闪存的缺点在于读速度较慢，它的I/O端口只有8个，比NOR要少多了。这区区8个I/O端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比NOR闪存的并行传输模式慢得多。再加上NAND闪存的逻辑为电子盘模块结构，内部不存在专门的存储控制器，一旦出现数据坏块将无法修正，可靠性较NOR闪存要差。NAND闪存被广泛用于移动存储、数码相机、MP3播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。三星、东芝、Renesas和SanDisk是主要的NAND闪存制造商，其中三星电子凭借价格和技术双重优势获得了绝对领先的市场份额，甚至在去年第三季度超过Intel公司成为全球最大的闪存制造商。由于受到数码设备强劲发展的带动，NAND闪存一直呈现指数级的超高速增长，NAND可望在2006年超过NOR成为闪存技术的主导。 

数码闪存卡：主流数码存储介质 
数码相机、MP3播放器、掌上电脑、手机等数字设备是闪存最主要的市场。前面提到，手机领域以NOR型闪存为主、闪存芯片被直接做在内部的电路板上，但数码相机、MP3播放器、掌上电脑等设备要求存储介质具备可更换性，这就必须制定出接口标准来实现连接，闪存卡技术应运而生。闪存卡是以闪存作为核心存储部件，此外它还具备接口控制电路和外在的封装，从逻辑层面来说可以和闪盘归为一类，只是闪存卡具有更浓的专用化色彩、而闪盘则使用通行的USB接口。由于历史原因，闪存卡技术未能形成业界统一的工业标准，许多厂商都开发出自己的闪存卡方案。目前比较常见的有CF卡、SD卡、SM卡、MMC卡和索尼的Memory Stick记忆棒。 

CF卡（CompactFlash） 
CF卡是美国SanDisk 公司于1994引入的闪存卡，可以说是最早的大容量便携式存储设备。它的大小只有43mm×36mm×3.3mm，相当于笔记本电脑的PCMCIA卡体积的四分之一。CF卡内部拥有独立的控制器芯片、具有完全的PCMCIA-ATA 功能，它与设备的连接方式同PCMCIA卡的连接方式类似，只是CF卡的针脚数多达五十针。这种连接方式稳定而可靠，并不会因为频繁插拔而影响其稳定性。 
CF卡没有任何活动的部件，不存在物理坏道之类的问题，而且拥有优秀的抗震性能， CF卡比软盘、硬盘之类的设备要安全可靠。CF卡的功耗很低，它可以自适应3.3伏和5伏两种电压，耗电量大约相当于桌面硬盘的百分之五。这样的特性是出类拔萃的，CF卡出现之后便成为数码相机的首选存储设备。经过多年的发展，CF卡技术已经非常成熟，容量从最初的4MB飙升到如今的3GB，价格也越来越平实，受到各数码相机制造商的普遍喜爱，CF卡目前在数码相机存储卡领域的市场占有率排在第二位。 

MMC卡 (MultiMediaCard) 
MMC卡是SanDisk公司和德国西门子公司于1997年合作推出的新型存储卡，它的尺寸只有32mm×24mm×1.4mm、大小同一枚邮票差不多；其重量也多在2克以下，并且具有耐冲击、可反复读写30万次以上等特点。从本质上看，MMC与CF其实属于同一技术体系，两者结构都包括快闪存芯片和控制器芯片，功能也完全一样，只是MMC卡的尺寸超小，而连接器也必须做在狭小的卡里面，导致生产难度和制造成本都很高、价格较为昂贵。MMC主要应用与移动电话和MP3播放器等体积小的设备，而由于体积限制，MMC卡的容量提升较为困难，目前MMC产品以128M容量为主，256MB、512MB主要供应给数码发烧友及特殊用户使用。MMC4.0标准的极速1-2GB MMC存储卡问世，新标准的MMC多媒体存储卡读取速度最高达到了150倍速（22.5MB/S），而写入速度也达到了惊人的120倍速（18MB/S）。MMC4.0标准同样和原有的MMC存储卡及SD存储卡插槽兼容，可广泛使用在手机、数码相机、掌上电脑、其他移动数字设备等。MMC4.0标准由MMCA多媒体存储卡协会在MMC3.2标准的基础上推出的。 

SD卡（Secure Digital） 
SD卡的英文全称是Secure Digital Card，意为安全数码卡，它由日本松下公司、东芝公司和美国SanDisk公司共同研制。SD卡仍属于MMC标准体系，SD比MMC卡多了一个进行数字版权保护的暗号认证功能（SDMI规格），故而得名。 
SD卡的尺寸为32mm×24mm×2.1mm，面积与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达1GB的SD卡。不过当前的主流还是64M、128M和256M容量，512MB以上的产品还相当昂贵。读写速度快是SD卡的另一个优点，它的最高读写速度已突破20MB/s、几乎达到闪存读写速度的极限。此外，SD卡还保持对MMC卡的兼容，支持SD卡的插口大多数都可以支持MMC卡。更重要的是，SD卡比MMC卡易于制造，在成本上有不少优势，SD卡得到了广泛应用，在MP3播放器、移动电话、数码相机、掌上电脑及便携式摄像机，目前SD卡接口支持者除了东芝、松下和SanDisk外，还包括卡西欧、惠普、摩托罗拉、NEC、先锋和Palm等公司。 

SM卡（SmartMedia）与xD卡 
SM卡被称为"智能型媒体卡"，尺寸为37mm×45mm×0.76mm， SM卡的功能较为单一，用户必须使用配有读写及控制功能的专用设备才能对其操作，SM卡规范的升级变化比较大。