ARM 的内存与外存

前言

计算机系统组成结构

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一、内存与外存

内存

内存，就是内部存储器，用来运行程序的，称为 RAM（随机访问存储器）。
举例：DRAM SRAM DDR

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外存

外存，就是外部存储器，用来存储文件，程序等，称为 ROM（只读存储器）。
举例：硬盘、Flash(NandFlash iNandFlash··· U盘、SSD) 、光盘。

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CPU连接内存和外存的连接方式不同

CPU 连接内存和外存的连接方式不同。

• 内存需要直接地址访问，所以是通过 “地址总线 & 数据总线” 的总线式访问方式连接的（好处是直接访问，随机访问；坏处是占用 CPU 的地址空间，大小受限)；

• 外存是通过 CPU 的外存接口来连接的（好处是不占用 CPU 的地址空间，坏处是访问速度没有总线式快，访问时序较复杂)；

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• 图解内存与外存
  

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二、内存分类

• SRAM，静态内存，特点就是容量小，价格高，优点是不需要软件初始化直接上电就能用。
• DRAM，动态内存，特点就是容量大、价格低，缺点就是上电后不能直接使用，需要软件初始化后才可以使用。

单片机中：内存需求量小，而且希望开发尽量简单，适合全部用SRAM。

嵌入式系统：内存需求量大，而且没有NorFlash等可启动介质

PC机：内存需求量大，而且软件复杂，不在乎DRAM的初始化开销，适合全部用DRAM。

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三、SoC 常用外存

电访问方式的 Flash 的访问速度比机械硬盘要快。

嵌入式系统的外存全是采用 Flash ，而不是机械硬盘。因为机械硬盘的可靠性相比 Flash 不高，而且嵌入式系统的 ROM 一般要求的空间不会太大。

NAND Flash 都是需要通过时序去访问的，所以一般不能用来做启动介质；而 NOR Flash 可以通过总线式访问，就可以用来做启动介质。

现在的 CPU 很多都支持了通过 NAND Flash 来启动（这在以前是不支持的）。原因是，第一， NOR Flash 很贵；第二，三星公司生产的 Flash 基本都是 NAND Flash，三星作出了很大努力支持 从 NAND Flash 启动 CPU， S5PV210 里面的 IROM，就是 NAND Flash；之所以研究从 NAND Flash 启动 CPU 的机制，就是为了挤占 NOR Flash 的市场（三星不生产 NOR Flash）。

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Flash

• NorFlash：最大特点是总线式访问，可以像内存一样接在 CPU 的地址空间中，一般接到 CPU 地址空间的 SROM 空间。

  容量小，价格高，优点是可以和 CPU 直接总线式相连，CPU 上电后可以直接读取，所以一般用作启动介质，如 BIOS 就是存储在 NOR Flash。如下图所示的位置：

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• NandFlash：分为 SLC 和 MLC，SLC 容量小，价格高，但是很稳定，无需做 ECC 校验；MLC 容量大，价格低，但是不稳定。

  特点是容量大，价格低，缺点是不能总线式访问，也就是说不能上电 CPU 直接读取，需要 CPU 先运行一些初始化软件，然后通过时序接口读写。

• eMMC/iNand/moviNand：eMMC (embeded MMC)，eMMC 本身是一种标准，很多公司都可以生产他们自己的 eMMC卡；eMMC 本身是一块芯片，这款芯片用来管理 eMMC 卡内部的存储空间和坏块处理。

  iNand 是 SanDisk 公司出产的eMMC， moviNand是三星公司出产的eMMC。

• oneNAND：oneNAND 是三星公司出的一种 NAND，用的场合不多。

• SD卡/TF卡/MMC卡：这三种都是SD卡，TF卡又名 micro SD卡，这些卡内部也是内置了芯片，用来管理坏块处理等工作。

• eSSD： embeded SSD，SSD 是固态硬盘，也是一种 NAND Flash。

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硬盘

• SATA硬盘（机械式访问、磁存储原理、SATA是接口）

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四、S5PV210支持的外部存储器

• 见datasheet Section2.6 booting sequence

• 见datasheet Section5全部，memory

• 见datasheet Section8.7 SD/MMC部分

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注：源自B站朱有鹏老师.