SoC中常用的存储器

在SoC中，存储器是决定性能的另一个重要因素。不同的SoC设计中，根据实际需要采用不同的存储器类型和大小。常用的存储器有SRAM、SDRAM、DDRAM、FLASH和ROM。

1.SRAM

SRAM（静态随机存储器）的特点是存储速度非常快，可以达到和处理器的时钟同步。

而且SRAM存储器的接口简单，比较容易设计。SRAM在系统中常常作为处理器的缓存。但是一个通用SRAM的每1位需要6个晶体管，因此相同存储空间的RAM的面积较大，在SoC中只能少量使用。

2.SDRAM

SDRAM（同步动态随机存储器）的价格低、体积小、容量大，是SoC中比较理想的存储器件。与SRAM相比，SDRAM的控制逻辑复杂，速度较慢。SDRAM每一个内存单元都是由一个能短暂存储电荷的电容器构成。

由于动态内存单元容易失去电荷，因此会失去存储在其中的数据。在SDRAM中，必须包括一个刷新电路，不断地刷新其中的电荷，以使其值保持不变。

3.DDRAM

DDRAM（双倍传输速度随机存取存储器）采用双倍数据技术，支持在时钟的上升沿和下降沿同时进行数据传输，从而增加数据的吞吐量。其最大带宽可达SDRAM的两倍。当然它的接口设计也更加复杂。

4.ROM

ROM（只读存储器）是一种只读存储器，包括掩膜式ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除的可编程ROM（EPROM）和电可擦除的可编程ROM（E2PROM）等。ROM在SoC中一般用来存储固定的代码或资料。

有没有想过ROM只读不写数据怎么进去的？

只读存储器（ROM）是一种用于计算机和其他电子设备的非易失性存储器。

存储在ROM中的数据在存储设备制造之后不能进行电子修改。只读存储器用于存储在系统使用寿命内很少更改的软件，也称为固件。可编程设备的软件应用程序（如视频游戏）可以作为包含ROM的插件盒分发。

是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。

很早以前的rom就是只读的，但是一般rom在当时变成了指代电脑内部（不算硬盘）可断电存储的设备。

但是后来rom慢慢发展出了prom，eprom，eeprom慢慢rom就不只表示只读存储器了。

其实严格意思上现在很多rom属于flash。

早期的ROM因为技术不成熟所以无法擦写，出厂后就只能读数据，所以叫只读存储器，后来随着技术的发展，在ROM的基础上出现了新的半导体存储介质EPROM和EEPROM，这两种可擦写，这就不符合ROM的命名，但是由于是在ROM的技术上衍变出来的，所以延用了一部分原来的叫法，此时非易失的半导体存储介质开始得以广泛应用，被大量用于电脑主板的bios和嵌入式存储，而后来在这两种技术的发展上又发展出了NAND FLASH闪存，这就是我们现在用的U盘中用到的技术，同样，因为其体积小，容量和速度均不错，现在手机存储中的emmc颗粒也是用的这种技术，所以有手机厂商就把手机的存储容量约定俗成为ROM，其继承ROM断电不丢失数据的特性，而且有着较快的速度。

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。

ROM是Read Only Memory的简称，即为只读存储器。ROM内部的程序是在ROM的制造时被烧录进去的，其中的内容只能读不能改，一旦烧录进去，用户只能读取内部的数据，不能再作任何修改。如果发现ROM的内容写错，则该ROM芯片只能报废。由于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。

5.Flash

Flash（闪存）存储器是价格性能兼顾的一种新型的不挥发存储器。它是EPROM和E2PROM工艺综合的产物，兼顾了这两类存储器的优点。

Flash存储器可以像E2PROM那样进行电擦除和电编程，而且它编程所需要的时间也几乎和E2PROM相同。但是Flash存储器本身的成本却要比E2PROM低。

NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的Flash存储器。NOR Flash的特点是芯片内可以直接运行程序，而不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高，但写入和擦除速度较低，这大大影响了它的性能。

NAND Flash能提供比较高的单元密度，可以达到较高存储密度，并且写入和擦除速度也很快。

NOR Flash的接口比较简单而NAND Flash的接口则要复杂得多。

一般用的NAND，因此安全启动的流程学习中，我们看到镜像必须要搬运到DDR中才能运行。

参考资料

• 《SoC设计方法与实现》
• https://en.wikipedia.org/wiki/Read-only_memory
• https://yourstudent-gemini.fandom.com/wiki/Read-only_memory#Writing
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/587152762
• https://www.zhihu.com/question/34037293/answer/1528188111
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/88202063

作者：Hcoco
文章来源：TrustZone

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