重磅！终于有人说清楚了什么是DRAM、什么是NAND Flash

先来一段百度百科。

存储器是用来存储程序和数据的部件，对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。存储器的种类很多，按其用途可分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称内存储器（简称内存，港台称之为记忆体）。外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

而简单来说，DRAM就是我们一般在用的内存，而NANDFlash闪存，它在做的事情其实是硬盘。

（这段是给电脑小白的科普，大家可以酌情跳过）

不熟悉PC知识的朋友常常在选购设备时问，硬盘和内存到底有什么差别？我硬盘容量明明有1TB，但PC还是跑得很慢哎？

硬盘和内存的差异，在于把电源关掉后、空间中储存的数据还会不会留着。就算关掉电源，硬盘的数据也不会消失。

但我们要运算数据时，如果CPU要直接从硬盘里面抓数据，时间会太久。所以”内存”会作为中间桥梁，先到硬盘里面复制一份进来、再让CPU直接到内存中拿数据做运算。这样会比直接去硬盘抓数据，快约数百万倍。

打开任务管理器，就可以看到现在执行中程序占掉的内存空间，很多人就在骂Chrome耗费的运算资源很高，内存使用率高于其他浏览器，多开几个分页内存就被吃完了。

所以简单来说，计算机在运作就像是办公一样，喝饮料、看书本、听音响…想一次使用越多东西、桌面（内存）就要越大。但其他一时间没有要用到的东西，都会放在抽屉（硬盘）里面。所以硬盘就算再大，你一次想执行很多任务，还是得要看内存大小。

内存的处理速度比硬盘更快，但断电之后数据会消失，且价格也比硬盘贵。

当然存储器的层次结构里面还有更多细节。参见后文。

简单来说，CPU里面也有一个储存空间，叫做Register。要运算时、CPU会从内存中把数据载入Register、再让Register中存的数字做运算，运算完再将结果存回内存中。毕竟CPU和内存终究还是两片不同的芯片，没有在同一片芯片里直接抓数据快。

还有一个概念是Cache，这是CPU和内存之间的中间桥梁。

速度来讲，就是：CPU里面的Register>Cache>内存>硬盘。越上层（越靠近CPU），速度就越快、价格越高、容量越低。

存储器的分类

电的存储器是指电写电读的存储器，主要分为两大类，如图一所示：

易失性存储器（VolatileMemory，VM）：电源开启时资料存在，电源关闭则资料立刻流失（资料挥发掉），例如：SRAM、DRAM、SDRAM、DDR-SDRAM等。

非易失性存储器（Non-VolatileMemory，NVM）：电源开启时资料存在，电源关闭资料仍然可以保留，例如：ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FlashROM、FRAM、MRAM、RRAM、PCRAM等。

                                                                              ▲图一：存储器的分类。

存储器的单元

存储器的“单元”（Cell）是指用来存取资料的最小结构，如果含有一个晶体管（Transistor）与一个电容（Capacitor）则称为“1T1C”；如果含有一个晶体管（Transistor）与一个电阻（Resistor）则称为“1T1R”；如果含有一个二极体（Diode）与一个电阻（Resistor）则称为“1D1R”。

存储器的每个“单元”不一定只能储存1个位的资料，由于我们对存储器容量的要求越来越高，每个“单元”能储存的资料越来越多，依照每个“单元”能储存的资料位数又分为：单层单元（Single-LevelCell，SLC）、多层单元（Multi-LevelCell，MLC）、三层单元（Triple-LevelCell，TLC）、四层单元（Quad-LevelCell，QLC）等。

存储器层次结构（Memoryhierarchy）

要了解电子产品的各种存储器配置，就必须先介绍“存储器层次结构”（Memoryhierarchy）观念。存储器层次结构是指如何将储存容量不同、运算速度不同、单位价格不同的多种存储器妥善分配，才能达到最大的经济效益，使产品的运算速度合理、储存容量合理、产品价格合理。

图二为存储器阶层示意图，由上而下依序为暂存器、快取存储器、主存储器、辅助存储器：

暂存器（Register，也译为寄存器）：在处理器内，用来设定处理器的功能，主要是“暂时储存”设定值的地方。

快取存储器（Cachememory，翻译版本有缓存，快取缓存区，快取存储器；台湾翻译为快取。）：在处理器内，执行程序时“暂时储存”程序与资料的地方，通常以SRAM制作。

主存储器（Mainmemory）：在处理器外，“暂时储存”程序与资料的地方，通常以DRAM制作，目前已经改良成SDRAM或DDR。

辅助存储器（Assistantmemory）：在处理器外，“永久储存”程序与资料的地方，包括：快闪存储器、磁盘机、光盘机、磁带机等。

不同种类的存储器分别有不同的储存容量、工作速度、单位价格：

储存容量：辅助存储器（GB）>主存储器（MB）>快取存储器（KB）>暂存器（B）。

工作速度：辅助存储器（1ms）<主存储器（10ns）<快取存储器（1ns）<暂存器（1ns）。

单位价格：辅助存储器<主存储器<快取存储器<暂存器。

                                                                   ▲图二：存储器阶层示意图。

存储器的应用

所有的电子产品都必须用到存储器，而且通常用到不只一种存储器，由于存储器的种类繁多，常常让使用者混淆，我们简单说明不同存储器之间的差异，图三为手机主要芯片的系统方块图（Systemblockdiagram），包括：应用处理器（Applicationprocessor）、基带处理器（Basebandprocessor）、运动控制器（MotionController）。

应用处理器主要是执行操作系统（OperatingSystem，OS）与应用程序（Applicationprogram，App），暂存器与快取存储器目前都是内建在处理器内，其中暂存器用来设定处理器的功能，用来设定暂存器数值的程序，也就是用来趋动硬件的软件程序又称为“固件”（Firmware）；快取存储器是在执行程序时用来“暂时储存”程序与资料的地方，由于在处理器内离运算单元比较近，可以缩短程序与资料来回的时间，加快程序的执行速度因此称为“Cache”。

由于快取存储器成本较高因此容量不大，如果执行程序时放不下，则可以退一步放在主存储器内，可是目前主存储器所使用的SDRAM或DDR，属于易失性存储器，电源关闭则资料立刻流失，因此关机后资料必须储存在非易失性的辅助存储器内，早期辅助存储器使用磁盘机、光盘机、磁带机等，由于半导体制程的进步，目前大多使用快闪存储器（FlashROM），或所谓的固态硬盘（SolidStateDisk，SSD），固态硬盘其实也是使快闪存储器制作。

由于快取存储器（SRAM）与主存储器（SDRAM、DDR）是执行程序用来“暂时储存”程序与资料的地方，与处理器内的运算单位直接使用汇流排（Bus）连接，一般都是用“位”（bit）来计算容量；而辅助存储器是“永久储存”程序与资料的地方，由于一个位组（Byte）可以储存一个半型字，因此一般都是用“位组”（Byte）来计算容量。

▲图三：手机主要芯片的系统方块图（Systemblockdiagram）。

静态随机存取存储器（SRAM：StaticRAM）

以6个晶体管（MOS）来储存1个位（1bit）的资料，而且使用时“不需要”周期性地补充电源来保持记忆的内容，故称为“静态”（Static）。

SRAM的构造较复杂（6个晶体管储存1个位的资料），不使用电容所以存取速度较快，但是成本也较高，因此一般都制作成对容量要求较低但是对速度要求较高的存储器，例如：中央处理器（CPU）内建256KB、512KB、1MB的“快取存储器”（Cachememory），一般都是使用SRAM。

动态随机存取存储器（DRAM：DynamicRAM）

以一个晶体管（MOS）加上一个电容（Capacitor）来储存一个位（1bit）的资料，而且使用时“需要”周期性地补充电源来保持记忆的内容，故称为“动态”（Dynamic）。

DRAM构造较简单（一个晶体管加上一个电容），由于电容充电放电需要较长的时间造成存取速度较慢，但是成本也较低，因此一般制作成对容量要求较高但是对速度要求较低的存储器，例如：个人电脑主机板通常使用1GB以上的DDR-SDRAM就是属于一种DRAM。由于处理器的速度越来越快，传统DRAM的速度已经无法满足要求，因此目前都改良成SDRAM或DDR-SDRAM等两种型式来使用。

同步动态随机存取存储器（SDRAM：SynchronousDRAM）

中央处理器（CPU）与主机板上的主存储器（SDRAM）存取资料时的“工作时脉”（Clock）相同，故称为“同步”（Synchronous）。由于CPU在存取资料时不需要“等待”（Wait）因此效率较高，SDRAM的存取速度较DRAM快，所以早期电脑主机板上都是使用SDRAM来取代传统DRAM，不过目前也只有少数工业电脑仍然使用SDRAM。

可以记住一个简单的结论：SRAM比较快、DRAM比较慢；SRAM比较贵、DRAM比较便宜。