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  • ROM与RAM知识

    “ROM”和“RAM”的意思:
    “ROM”:N年前代表一种只能写入和读取,而不能改写和擦除的设备,可以用光驱CD-ROM来说明这个道理。目前的“ROM”已经不是这个道理了,它的技术已经飞快的发展到现在大量使用的U盘、mp3和其他一些数码存储设备。她代表了能读写能擦除,而且速度特别快的一种移动存储设备。他的读写类型为:靠光刻工艺。
    “RAM”:N年前开始就代表了一种能读、能写、能改的设备,可以用光驱DVD-RAM来说明这个道理。他的种类特别多,主要代表有硬件家族中的内存条、CUP的一二级缓冲,内存条和CUP这两种“RAM”类型是不同滴,他的速度特别特别快是传输速度最快的一个技术。但是他不能在没电的情况下保存现有的数据,地球人都知道。他的读写类型为:靠寻址读写。

    “ROM”和“RAM”的读写举例:
    可以用被动和主动来形容。
    写:光刻工艺就好像在做听写练习一样,老师给你念,你就只管写;而寻址就好像考试照抄,眼睛伸到别人的试卷上看的同时,手已经写下来了。呵呵。
    读:同理,光刻就好像在等着老师告诉你答案,寻址就好像主动翻阅书籍。


    存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。其中ROM通常用来固化存储一些生产厂家写入的程序或数据,用于启动电脑和控制电脑的工作方式。而RAM则用来存取各种动态的输入输出数据、中间计算结果以及与外部存储器交换的数据和暂存数据。设备断电后,RAM中存储的数据就会丢失。运行游戏、程序速度快慢看的是RAM,也就是动态内存,不是看ROM。ROM是静态空间,用来存储东西的,相当于手机的Z盘。RAM和ROM就好比是电脑的内存和硬盘。C盘准确的来讲也不应该叫ROM只读存储器。C盘应该叫FLASH,因为C盘是可擦写的,而FLASH的大小并不影响运行速度。

    ROM是只读存储器,断电后能保证数据不会丢失,一般保证比较重要的数据.
    RAM是随机存储器,断电后数据会丢失.
    ROM和RAM指的都是半导体存储器。本来的含义是:ROM是Read Only Memory的意思,也就是说这种存储器只能读,不能写。而RAM是Random Access Memory的缩写。这个词的由来是因为早期的计算机曾经使用磁鼓作为内存,而磁鼓和磁带都是典型的顺序读写设备。RAM则可以随机读写
    现在ROM通常指非挥发的存储器,或者说,不掉电。系统停止供电的时候它们仍然可以保持数据。所以光盘也有CD-ROM或者DVD-ROM的说法。而RAM通常都是没电之后就没有数据的,典型的就象计算机的内存,需要系统重新启动的时候从硬盘重新载入数据。有的时候,如果数据可以擦写,也会借用RAM这个概念,譬如DVD-RAM,其实只是可以擦写的DVD光盘而已,并非真正的半导体存储器在微机的发展初期,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

     


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    RAM与ROM的分类总结
    一、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)
    RAM的特点是:电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。

    根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种:

    01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器)
    这是最普通的RAM,一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。存取时间和放电时间一致,约为2~4ms。因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。

    02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器)
    静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。

    03.VRAM(Video RAM,视频内存)

    它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中,有效降低绘图显示芯片的工作负担。它采用双数据口设计,其中一个数据口是并行式的数据输出入口,另一个是串行式的数据输出口。多用于高级显卡中的高档内存。

    04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器)
    改良版的DRAM,大多数为72Pin或30Pin的模块。传统的DRAM在存取一个BIT的数据时,必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。而FRM DRAM在触发了行地址后,如果CPU需要的地址在同一行内,则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的,这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据。FPM将记忆体内部隔成许多页数Pages,从512B到数KB不等,在读取一连续区域内的数据时,就可以通过快速页切换模式来直接读取各page内的资料,从而大大提高读取速度。在96年以前,在486时代和PENTIUM时代的初期,FPM DRAM被大量使用。

    05.EDO DRAM(Extended Data Out DRAM,延伸数据输出动态随机存取存储器)
    这是继FPM之后出现的一种存储器,一般为72Pin、168Pin的模块。它不需要像FPM DRAM那样在存取每一BIT 数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间,然后才能读写有效的数据,而下一个BIT的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。因此它可以大大缩短等待输出地址的时间,其存取速度一般比FPM模式快15%左右。它一般应用于中档以下的Pentium主板标准内存,后期的486系统开始支持EDO DRAM,到96年后期,EDO DRAM开始执行。。

    06.BEDO DRAM(Burst Extended Data Out DRAM,爆发式延伸数据输出动态随机存取存储器)
    这是改良型的EDO DRAM,是由美光公司提出的,它在芯片上增加了一个地址计数器来追踪下一个地址。它是突发式的读取方式,也就是当一个数据地址被送出后,剩下的三个数据每一个都只需要一个周期就能读取,因此一次可以存取多组数据,速度比EDO DRAM快。但支持BEDO DRAM内存的主板可谓少之又少,只有极少几款提供支持(如VIA APOLLO VP2),因此很快就被DRAM取代了。

    07.MDRAM(Multi-Bank DRAM,多插槽动态随机存取存储器)
    MoSys公司提出的一种内存规格,其内部分成数个类别不同的小储存库 (BANK),也即由数个属立的小单位矩阵所构成,每个储存库之间以高于外部的资料速度相互连接,一般应用于高速显示卡或加速卡中,也有少数主机板用于L2高速缓存中。

    08.WRAM(Window RAM,窗口随机存取存储器)
    韩国Samsung公司开发的内存模式,是VRAM内存的改良版,不同之处是它的控制线路有一、二十组的输入/输出控制器,并采用EDO的资料存取模式,因此速度相对较快,另外还提供了区块搬移功能(BitBlt),可应用于专业绘图工作上。

    09.RDRAM(Rambus DRAM,高频动态随机存取存储器)
    Rambus公司独立设计完成的一种内存模式,速度一般可以达到500~530MB/s,是DRAM的10倍以上。但使用该内存后内存控制器需要作相当大的改变,因此它们一般应用于专业的图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中。

    10.SDRAM(Synchronous DRAM,同步动态随机存取存储器)
    这是一种与CPU实现外频Clock同步的内存模式,一般都采用168Pin的内存模组,工作电压为3.3V。 所谓clock同步是指内存能够与CPU同步存取资料,这样可以取消等待周期,减少数据传输的延迟,因此可提升计算机的性能和效率。

    11.SGRAM(Synchronous Graphics RAM,同步绘图随机存取存储器)
    SDRAM的改良版,它以区块Block,即每32bit为基本存取单位,个别地取回或修改存取的资料,减少内存整体读写的次数,另外还针对绘图需要而增加了绘图控制器,并提供区块搬移功能(BitBlt),效率明显高于SDRAM。

    12.SB SRAM(Synchronous Burst SRAM,同步爆发式静态随机存取存储器)
    一般的SRAM是非同步的,为了适应CPU越来越快的速度,需要使它的工作时脉变得与系统同步,这就是SB SRAM产生的原因。

    13.PB SRAM(Pipeline Burst SRAM,管线爆发式静态随机存取存储器)
    CPU外频速度的迅猛提升对与其相搭配的内存提出了更高的要求,管线爆发式SRAM取代同步爆发式SRAM成为必然的选择,因为它可以有效地延长存取时脉,从而有效提高访问速度。

    14.DDR SDRAM(Double Data Rate二倍速率同步动态随机存取存储器)
    作为SDRAM的换代产品,它具有两大特点:其一,速度比SDRAM有一倍的提高;其二,采用了DLL(Delay Locked Loop:延时锁定回路)提供一个数据滤波信号。这是目前内存市场上的主流模式。

    15.SLDRAM (Synchronize Link,同步链环动态随机存取存储器)
    这是一种扩展型SDRAM结构内存,在增加了更先进同步电路的同时,还改进了逻辑控制电路,不过由于技术显示,投入实用的难度不小。

    16.CDRAM(CACHED DRAM,同步缓存动态随机存取存储器)
    这是三菱电气公司首先研制的专利技术,它是在DRAM芯片的外部插针和内部DRAM之间插入一个SRAM作为二级CACHE使用。当前,几乎所有的CPU都装有一级CACHE来提高效率,随着CPU时钟频率的成倍提高,CACHE不被选中对系统性能产生的影响将会越来越大,而CACHE DRAM所提供的二级CACHE正好用以补充CPU一级CACHE之不足,因此能极大地提高CPU效率。

    17.DDRII (Double Data Rate Synchronous DRAM,第二代同步双倍速率动态随机存取存储器)
    DDRII 是DDR原有的SLDRAM联盟于1999年解散后将既有的研发成果与DDR整合之后的未来新标准。DDRII的详细规格目前尚未确定。

    18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM)
    是下一代的主流内存标准之一,由Rambus 公司所设计发展出来,是将所有的接脚都连结到一个共同的Bus,这样不但可以减少控制器的体积,已可以增加资料传送的效率。


    二、ROM(READ Only Memory,只读存储器)

    ROM是线路最简单半导体电路,通过掩模工艺,一次性制造,在元件正常工作的情况下,其中的代码与数据将永久保存,并且不能够进行修改。一般应用于PC系统的程序码、主机板上的 BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System)等。它的读取速度比RAM慢很多。

    根据组成元件的不同,ROM内存又分为以下五种:

    1.MASK ROM(掩模型只读存储器)
    制造商为了大量生产ROM内存,需要先制作一颗有原始数据的ROM或EPROM作为样本,然后再大量复制,这一样本就是MASK ROM,而烧录在MASK ROM中的资料永远无法做修改。它的成本比较低。

    2.PROM(Programmable ROM,可编程只读存储器)
    这是一种可以用刻录机将资料写入的ROM内存,但只能写入一次,所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1), 以实现对其“编程”的目的。

    3.EPROM(Erasable Programmable,可擦可编程只读存储器)
    这是一种具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程的ROM内存,写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC卡上的透明视窗的方式来清除掉。这一类芯片比较容易识别,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到阳光直射。

    4.EEPROM(Electrically Erasable Programmable,电可擦可编程只读存储器)
    功能与使用方式与EPROM一样,不同之处是清除数据的方式,它是以约20V的电压来进行清除的。另外它还可以用电信号进行数据写入。这类ROM内存多应用于即插即用(PnP)接口中。

    5.Flash Memory(快闪存储器)
    这是一种可以直接在主机板上修改内容而不需要将IC拔下的内存,当电源关掉后储存在里面的资料并不会流失掉,在写入资料时必须先将原本的资料清除掉,然后才能再写入新的资料,缺点为写入资料的速度太慢


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    细谈PPC的ROM和RAM
    1,ROM:Read Only Memory 只读存储器
    顾名思义,就是说这种存储器好像写保护的软盘,CD-R一样只可以读不可以写,属于非易失性存储器NVM(Non-Volatile Memory)。ROM中的信息一旦写入就不能进行修改,其信息断电之后也仍然保留。有人可能要问,那么原来的数据又是如何写进去的呢?事实上,ROM在刚做好是是没有数据的,在ROM出厂之前,厂家可以通过加电来一次性写入数据,和一次性可写光盘(CD-R)一样, 这种ROM就是大家常说的掩模ROM(Mask ROM)了。这也就是为什么叫做ROM的原因。
    ROM的特点是:烧入数据后,无需外加电源来保存数据。断电数据不丢失。但速度较慢。适合存储需长期保留的不变数据。
    ROM的发展和分类:IT技术的发展一日千里,人们的需求也在不断提升。人们在要求能无电保存可靠数据的同时,还需要在必要时可以改写里面的数据或程序从而提升性能(当然不是轻易地,随时地改写,否则就并不可靠了)。市场的需求促使技术的发展,新的ROM品种不断地推出,功能不断地多样化。以至于很多人对ROM和RAM的界限开始模糊。下面就来简单对ROM分类一下:
    -Mask ROM (掩模ROM):上面已经说过了,一次性由厂家写入数据的ROM,用户无法修改。
    -PROM (Programmable ROM可编程ROM): 和掩模ROM不同的是出厂是厂家并没有写入数据,而是保留里面的内容为全0或全1,由用户来编程一次性写入数据,也就是改变部分数据为1或0。地球人都知道每一位就是一个数据用0或1来代表。
    -EPROM(Erasable Programmable ROM电可擦写ROM): EPROM是通过紫外光的照射,擦掉原先的程序。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。
    -EEPROM (E2PROM) 电可擦除可编程ROM: EEPROM是通过加电擦除原数据,通过高压脉冲可以写入数据。方便使用当然价格也是很高,而且写入时间很长,写入很慢。
    -Flash ROM闪速存储器: 闪速存储器具有结构简单、控制灵活、编程可靠、加电擦写快捷的优点,而且集成度可以做得很高,它综合了前面的所有优点:不会断电丢失数据(NVRAM),快速读取,电可擦写可编程(EEPROM),因此在Mobile phone,PC,PPC等电器中成功地获得了广泛的应用。

    2,RAM:Random Access Memory 随机存取存储器
    随机存取存储器一种存储单元结构,用于保存CPU处理 的数据信息。"随机"(Random)存取是与"顺序(serial)"存取相对而言的,意思是CPU可以 从RAM中任意地址中直接读取所需的数据,而不必从头至尾一一查找。
    RAM的特点是:内容可以随时刷新,访问速度快,但是掉电后其存储的信息会丢失。
    RAM的发展和分类:在RAM 随机存储器中,其中又有SRAM(Static RAM静态RAM)DRAM(Dynamic RAM 动态RAM)。只要只要电源开着,就会保存。而DRAM保存数据的时间很短,需要不断地刷新才可以保持数据。从价格上看,SRAM是非常昂贵的,而DRAM相比很便宜。在2001年,一种新型内存:DDR内存 (Double Data Rate)面世了。对大多数人来说,DDR仍然是一个陌生的名词,然而,它确是数以百计顶级内存和系统设计师3年来通力合作的结晶。DDR的出现预示着内存带宽和性能的全面提高,而DDR的价格更低。DDR与普通同步动态随机内存(DRAM)非常相象。普通同步DRAM(现在被称为SDR)与标准DRAM有所不同。标准的DRAM接收的地址命令由二个地址字组成。同步动态随机内存(SDR DRAM)将时钟与标准DRAM结合,RAS、CAS、数据有效均在时钟脉冲的上升边沿被启动。DDR内存与SDR内存工作原理基本相同,但DDR在时钟脉冲的上升和下降沿均读取数据,所以数据传输率可以是时钟频率的两倍。这个和我们的话题扯远了,暂且不提。

    PPC中的ROM和RAM
    通过以上的讲解,相信大家都看出来了。新一代ROM和RAM的最大差别在于断电是否可以保留信息,而不在于是否可以读写。现在让我们看一下PPC中的ROM和RAM。
    1,PPC中的ROM:通常的机器厂家都会说明ROM和RAM的大小,例如64M ROM和64M RAM。PPC中不存在象PC里的系统重装问题,PPC的操作系统(如WinCE,PPC 2002, 2003, 2003se etc.)是固化在它的ROM里面的(也就是Flash ROM ,下同,因为方便升级改版,例如英文机可以刷成中文机就是改写了Flash ROM里的系统)。PPC用户不必象PC用户格式化硬盘来重装系统,你只要硬启动你的机器就可以直接达到和PC上格式化硬盘+重装系统的效果,得到PPC出厂时的系统。可见,操作系统放在ROM里掉电可以保存,安全可靠,随时可以恢复。PPC的ROM就是用来存放这类数据的。例如HP iPAQ系列的机器会在ROM里面预留出一定空间(如20M)给用户使用或备份,放在iPAQ file store里面。这样如果需要重装时可以把需要保留的数据或程序放到iPAQ里。

    注: PPC上ROM的大小,请到setting中的系统信息里查询(例如iPAQ的HP Asset Viewer),否则请向厂家查询。

    2,PPC中的RAM:由于RAM的速度快,所以需要运行的程序包括系统程序和应用程序都会放在RAM里面以便随时执行操作。例如,如果你新装一个软件到你的PPC里,这个软件是会被放到PPC的RAM里面以备随时调用。顺带说一下,PPC的注册表数据和运行程序需要的系统文件也是放在RAM里面,他们是被用来设置应用程序运行时的参数的。进入PPC->setting->memory你可以看到你的RAM已经被划分位两部分来管理了, 一部分是storage, 另一部分是program。Storage就是指用来存放你安装软件的那部分内存。Program部分自然就是用来加载操作系统和运行软件时使用的内存了。RAM空间越大,特别是the space for program,机器的速度就会相应地越快。

    附录-Q&A
    1, 在坛子里有一种流行的说法是:ROM相当于PC的硬盘,RAM相当于PC的内存。我想说的是:两者并不等同。当然,为了便于理解可以简单地说成那样。但决不表示他们是一回事。最典型的一个区别就是在PC中是不会把应用程序安装到RAM里面的,而PPC却是如此。另外就是注册表了,在PC中是不会把整个注册表放到RAM里的。
    2, 在某些PPC RAM中的资料并不是一掉电立即资料全无,有可能会利用PPC自带的电源暂时供电支持一会儿,但是时间不会很长。取决于不同机器的设计。
    3, 外接的插卡象CF, SD, MMC等在硬启动时数据不丢失,所以其实备份时只是安装在RAM中的备份软件和注册表。
    4, 有些PPC安装程序时也可以选择安装到ROM里,例如象HP的PPC可以安装到 iPAQ file store里,这样就算重装也可以保留软件了(导入注册表就可以用了)。


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    ROM是只读存储器,断电后能保证数据不会丢失,一般保证比较重要的数据.
    RAM是随机存储器,断电后数据会丢失.
    ROM和RAM指的都是半导体存储器。本来的含义是:ROM是Read Only Memory的意思,也就是说这种存储器只能读,不能写。而RAM是Random Access Memory的缩写。这个词的由来是因为早期的计算机曾经使用磁鼓作为内存,而磁鼓和磁带都是典型的顺序读写设备。RAM则可以随机读写
    现在ROM通常指非挥发的存储器,或者说,不掉电。系统停止供电的时候它们仍然可以保持数据。所以光盘也有CD-ROM或者DVD-ROM的说法。而RAM通常都是没电之后就没有数据的,典型的就象计算机的内存,需要系统重新启动的时候从硬盘重新载入数据。有的时候,如果数据可以擦写,也会借用RAM这个概念,譬如DVD-RAM,其实只是可以擦写的DVD光盘而已,并非真正的半导体存储器
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    存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。其中ROM通常用来固化存储一些生产厂家写入的程序或数据,用于启动电脑和控制电脑的工作方式。而RAM则用来存取各种动态的输入输出数据、中间计算结果以及与外部存储器交换的数据和暂存数据。设备断电后,RAM中存储的数据就会丢失。
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    运行游戏、程序速度快慢看的是RAM,也就是动态内存,不是看ROM。ROM是静态空间,用来存储东西的,相当于手机的Z盘。RAM和ROM就好比是电脑的内存和硬盘。C盘准确的来讲也不应该叫ROM只读存储器。C盘应该叫FLASH,因为C盘是可擦写的,而FLASH的大小并不影响运行速度。

     

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