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快閃記憶體是以什麼為單位

發布時間: 2022-04-01 09:01:49

⑴ 內部存儲器以什麼為單位組織數據

計算機中存儲數據的最小單位是bit,又稱比特。

比特(BIT,Binary digit),計算機專業術語,是信息量單位,是由英文BIT音譯而來。同時也是二進制數字中的位,信息量的度量單位,為信息量的最小單位。

在需要作出不同選擇的情況下把備選的刺激數量減少半所必需的信息。即信號的信息量(比特數)等於信號刺激量以2為底數的對數值。L.哈特萊1928年認為對信息量選用對數單位進行度量最合適。

在數字濾波之後,就進入顯示器了,從這里開始有單比特與多比特的區別。多比特是數字信號通過一個電流分配器(Current Switch),變成大小不同的電流輸出,因為數字信號是二進制關系,所以DAC的電流也以1、2、4、8的倍數排列。

每一個比特分別控制一個電源分配器,隨著圖像信號變動,輸出電流也跟著改變,接下來是一個速度很快的I/V轉換線路,把這些電流變成電壓,再接下來經過低通濾波器,完整的圖像信號就出現了。一個二十比特的DAC,其輸出電流變化是1,048,576個,解析度已經相當高了。

最常用的二十比特晶片有Burr-Brown的PCM-63與改良型PCM-1702,最貴的大概是Ultra-Analog的模組。

⑵ 存儲器中是以什麼為基本單位進行地址編址的

以八位二進制為一個基本單元,也就是一個位元組,每個存儲單元對應著一個地址,是一個整數編碼

⑶ 誰知道快閃記憶體的工作流程

近年來,發展很快的新型半導體存儲器是閃速存儲器(Flash Memory)。它的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息。就其本質而言,Flash Memory屬於EEPROM(電擦除可編程只讀存儲器)類型。它既有ROM的特點,又有很高的存取速度,而且易於擦除和重寫, 功耗很小。目前其集成度已達4MB,同時價格也有所下降。

由於Flash Memory的獨特優點,如在一些較新的主板上採用Flash ROM BIOS,會使得BIOS 升級非常方便。 Flash Memory可用作固態大容量存儲器。目前普遍使用的大容量存儲器仍為硬碟。硬碟雖有容量大和價格低的優點,但它是機電設備,有機械磨損,可靠性及耐用性相對較差,抗沖擊、抗振動能力弱,功耗大。因此,一直希望找到取代硬碟的手段。由於Flash Memory集成度不斷提高,價格降低,使其在便攜機上取代小容量硬碟已成為可能。 目前研製的Flash Memory都符合PCMCIA標准,可以十分方便地用於各種攜帶型計算機中以取代磁碟。當前有兩種類型的PCMCIA卡,一種稱為Flash存儲器卡,此卡中只有Flash Memory晶元組成的存儲體,在使用時還需要專門的軟體進行管理。另一種稱為Flash驅動卡,此卡中除Flash晶元外還有由微處理器和其它邏輯電路組成的控制電路。它們與IDE標准兼容,可在DOS下象硬碟一樣直接操作。因此也常把它們稱為Flash固態盤。 Flash Memory不足之處仍然是容量還不夠大,價格還不夠便宜。因此主要用於要求可靠性高,重量輕,但容量不大的攜帶型系統中。在586微機中已把BIOS系統駐留在Flash存儲器中。

⑷ 磁碟和光碟存儲器中的存儲信息分別以什麼為單位

就操作系統這個角度來看,所有信息都是以位元組為單位,正如在資源管理器里看到某個分區大小是多少位元組,已用多少位元組,可用多少位元組。
至於在磁碟或光碟上物理保存信息時,最小單位是bit(位、比特),8bit為一個位元組。

⑸ 什麼是快閃記憶體卡

近年來,發展很快的新型半導體存儲器是閃速存儲器(Flash Memory)。它的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息。

⑹ 快閃快閃記憶體是什麼

快閃記憶體 目前主板上的BIOS大多使用Flash Memory製造,翻譯成中文就是"閃動的存儲器",通常把它稱作"快閃記憶體",簡稱"快閃記憶體"。快閃記憶體檔是一種移動存儲產品,可用於存儲任何格式數據文件便於隨身攜帶,是個人的「數據移動中心」。快閃記憶體檔採用快閃記憶體存儲介質(Flash Memory)和通用串列匯流排(USB)介面,具有輕巧精緻、使用方便、便於攜帶、容量較大、安全可靠、時尚潮流等特徵,是大家理想的便攜存儲工具.

我們常說的快閃記憶體其實只是一個籠統的稱呼,准確地說它是非易失隨機訪問存儲器(NVRAM)的俗稱,特點是斷電後數據不消失,因此可以作為外部存儲器使用。而所謂的內存是揮發性存儲器,分為DRAM和SRAM兩大類,其中常說的內存主要指DRAM,也就是我們熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。快閃記憶體也有不同類型,其中主要分為NOR型和NAND型兩大類。

快閃記憶體的分類

NOR型與NAND型快閃記憶體的區別很大,打個比方說,NOR型快閃記憶體更像內存,有獨立的地址線和數據線,但價格比較貴,容量比較小;而NAND型更像硬碟,地址線和數據線是共用的I/O線,類似硬碟的所有信息都通過一條硬碟線傳送一般,而且NAND型與NOR型快閃記憶體相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR型快閃記憶體比較適合頻繁隨機讀寫的場合,通常用於存儲程序代碼並直接在快閃記憶體內運行,手機就是使用NOR型快閃記憶體的大戶,所以手機的「內存」容量通常不大;NAND型快閃記憶體主要用來存儲資料,我們常用的快閃記憶體產品,如快閃記憶體檔、數碼存儲卡都是用NAND型快閃記憶體。

這里我們還需要端正一個概念,那就是快閃記憶體的速度其實很有限,它本身操作速度、頻率就比內存低得多,而且NAND型快閃記憶體類似硬碟的操作方式效率也比內存的直接訪問方式慢得多。因此,不要以為快閃記憶體檔的性能瓶頸是在介面,甚至想當然地認為快閃記憶體檔採用USB2.0介面之後會獲得巨大的性能提升。

前面提到NAND型快閃記憶體的操作方式效率低,這和它的架構設計和介面設計有關,它操作起來確實挺像硬碟(其實NAND型快閃記憶體在設計之初確實考慮了與硬碟的兼容性),它的性能特點也很像硬碟:小數據塊操作速度很慢,而大數據塊速度就很快,這種差異遠比其他存儲介質大的多。這種性能特點非常值得我們留意。

NAND型快閃記憶體的技術特點

內存和NOR型快閃記憶體的基本存儲單元是bit,用戶可以隨機訪問任何一個bit的信息。而NAND型快閃記憶體的基本存儲單元是頁(Page)(可以看到,NAND型快閃記憶體的頁就類似硬碟的扇區,硬碟的一個扇區也為512位元組)。每一頁的有效容量是512位元組的倍數。所謂的有效容量是指用於數據存儲的部分,實際上還要加上16位元組的校驗信息,因此我們可以在快閃記憶體廠商的技術資料當中看到「(512+16)Byte」的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型快閃記憶體絕大多數是(512+16)位元組的頁面容量,2Gb以上容量的NAND型快閃記憶體則將頁容量擴大到(2048+64)位元組。

NAND型快閃記憶體以塊為單位進行擦除操作。快閃記憶體的寫入操作必須在空白區域進行,如果目標區域已經有數據,必須先擦除後寫入,因此擦除操作是快閃記憶體的基本操作。一般每個塊包含32個512位元組的頁,容量16KB;而大容量快閃記憶體採用2KB頁時,則每個塊包含64個頁,容量128KB。

每顆NAND型快閃記憶體的I/O介面一般是8條,每條數據線每次傳輸(512+16)bit信息,8條就是(512+16)×8bit,也就是前面說的512位元組。但較大容量的NAND型快閃記憶體也越來越多地採用16條I/O線的設計,如三星編號K9K1G16U0A的晶元就是64M×16bit的NAND型快閃記憶體,容量1Gb,基本數據單位是(256+8)×16bit,還是512位元組。

定址時,NAND型快閃記憶體通過8條I/O介面數據線傳輸地址信息包,每包傳送8位地址信息。由於快閃記憶體晶元容量比較大,一組8位地址只夠定址256個頁,顯然是不夠的,因此通常一次地址傳送需要分若干組,佔用若干個時鍾周期。NAND的地址信息包括列地址(頁面中的起始操作地址)、塊地址和相應的頁面地址,傳送時分別分組,至少需要三次,佔用三個周期。隨著容量的增大,地址信息會更多,需要佔用更多的時鍾周期傳輸,因此NAND型快閃記憶體的一個重要特點就是容量越大,定址時間越長。而且,由於傳送地址周期比其他存儲介質長,因此NAND型快閃記憶體比其他存儲介質更不適合大量的小容量讀寫請求。

決定NAND型快閃記憶體的因素有哪些?

1.頁數量

前面已經提到,越大容量快閃記憶體的頁越多、頁越大,定址時間越長。但這個時間的延長不是線性關系,而是一個一個的台階變化的。譬如128、256Mb的晶元需要3個周期傳送地址信號,512Mb、1Gb的需要4個周期,而2、4Gb的需要5個周期。

2.頁容量

每一頁的容量決定了一次可以傳輸的數據量,因此大容量的頁有更好的性能。前面提到大容量快閃記憶體(4Gb)提高了頁的容量,從512位元組提高到2KB。頁容量的提高不但易於提高容量,更可以提高傳輸性能。我們可以舉例子說明。以三星K9K1G08U0M和K9K4G08U0M為例,前者為1Gb,512位元組頁容量,隨機讀(穩定)時間12μs,寫時間為200μs;後者為4Gb,2KB頁容量,隨機讀(穩定)時間25μs,寫時間為300μs。假設它們工作在20MHz。

讀取性能:NAND型快閃記憶體的讀取步驟分為:發送命令和定址信息→將數據傳向頁面寄存器(隨機讀穩定時間)→數據傳出(每周期8bit,需要傳送512+16或2K+64次)。

K9K1G08U0M讀一個頁需要:5個命令、定址周期×50ns+12μs+(512+16)×50ns=38.7μs;K9K1G08U0M實際讀傳輸率:512位元組÷38.7μs=13.2MB/s;K9K4G08U0M讀一個頁需要:6個命令、定址周期×50ns+25μs+(2K+64)×50ns=131.1μs;K9K4G08U0M實際讀傳輸率:2KB位元組÷131.1μs=15.6MB/s。因此,採用2KB頁容量比512位元組也容量約提高讀性能20%。

寫入性能:NAND型快閃記憶體的寫步驟分為:發送定址信息→將數據傳向頁面寄存器→發送命令信息→數據從寄存器寫入頁面。其中命令周期也是一個,我們下面將其和定址周期合並,但這兩個部分並非連續的。

K9K1G08U0M寫一個頁需要:5個命令、定址周期×50ns+(512+16)×50ns+200μs=226.7μs。K9K1G08U0M實際寫傳輸率:512位元組÷226.7μs=2.2MB/s。K9K4G08U0M寫一個頁需要:6個命令、定址周期×50ns+(2K+64)×50ns+300μs=405.9μs。K9K4G08U0M實際寫傳輸率:2112位元組/405.9μs=5MB/s。因此,採用2KB頁容量比512位元組頁容量提高寫性能兩倍以上。

3.塊容量

塊是擦除操作的基本單位,由於每個塊的擦除時間幾乎相同(擦除操作一般需要2ms,而之前若干周期的命令和地址信息佔用的時間可以忽略不計),塊的容量將直接決定擦除性能。大容量NAND型快閃記憶體的頁容量提高,而每個塊的頁數量也有所提高,一般4Gb晶元的塊容量為2KB×64個頁=128KB,1Gb晶元的為512位元組×32個頁=16KB。可以看出,在相同時間之內,前者的擦速度為後者8倍!

4.I/O位寬

以往NAND型快閃記憶體的數據線一般為8條,不過從256Mb產品開始,就有16條數據線的產品出現了。但由於控制器等方面的原因,x16晶元實際應用的相對比較少,但將來數量上還是會呈上升趨勢的。雖然x16的晶元在傳送數據和地址信息時仍採用8位一組,佔用的周期也不變,但傳送數據時就以16位為一組,帶寬增加一倍。K9K4G16U0M就是典型的64M×16晶元,它每頁仍為2KB,但結構為(1K+32)×16bit。

模仿上面的計算,我們得到如下。K9K4G16U0M讀一個頁需要:6個命令、定址周期×50ns+25μs+(1K+32)×50ns=78.1μs。K9K4G16U0M實際讀傳輸率:2KB位元組÷78.1μs=26.2MB/s。K9K4G16U0M寫一個頁需要:6個命令、定址周期×50ns+(1K+32)×50ns+300μs=353.1μs。K9K4G16U0M實際寫傳輸率:2KB位元組÷353.1μs=5.8MB/s

可以看到,相同容量的晶元,將數據線增加到16條後,讀性能提高近70%,寫性能也提高16%。

5.頻率

工作頻率的影響很容易理解。NAND型快閃記憶體的工作頻率在20~33MHz,頻率越高性能越好。前面以K9K4G08U0M為例時,我們假設頻率為20MHz,如果我們將頻率提高一倍,達到40MHz,則

K9K4G08U0M讀一個頁需要:6個命令、定址周期×25ns+25μs+(2K+64)×25ns=78μs。K9K4G08U0M實際讀傳輸率:2KB位元組÷78μs=26.3MB/s。可以看到,如果K9K4G08U0M的工作頻率從20MHz提高到40MHz,讀性能可以提高近70%!當然,上面的例子只是為了方便計算而已。在三星實際的產品線中,可工作在較高頻率下的應是K9XXG08UXM,而不是K9XXG08U0M,前者的頻率目前可達33MHz。

6.製造工藝

製造工藝可以影響晶體管的密度,也對一些操作的時間有影響。譬如前面提到的寫穩定和讀穩定時間,它們在我們的計算當中佔去了時間的重要部分,尤其是寫入時。如果能夠降低這些時間,就可以進一步提高性能。90nm的製造工藝能夠改進性能嗎?答案恐怕是否!目前的實際情況是,隨著存儲密度的提高,需要的讀、寫穩定時間是呈現上升趨勢的。前面的計算所舉的例子中就體現了這種趨勢,否則4Gb晶元的性能提升更加明顯。

綜合來看,大容量的NAND型快閃記憶體晶元雖然定址、操作時間會略長,但隨著頁容量的提高,有效傳輸率還是會大一些,大容量的晶元符合市場對容量、成本和性能的需求趨勢。而增加數據線和提高頻率,則是提高性能的最有效途徑,但由於命令、地址信息佔用操作周期,以及一些固定操作時間(如信號穩定時間等)等工藝、物理因素的影響,它們不會帶來同比的性能提升。

1Page=(2K+64)Bytes;1Block=(2K+64)B×64Pages=(128K+4K)Bytes;1Device=(2K+64)B×64Pages×4096Blocks=4224Mbits

其中:A0~11對頁內進行定址,可以被理解為「列地址」。

A12~29對頁進行定址,可以被理解為「行地址」。為了方便,「列地址」和「行地址」分為兩組傳輸,而不是將它們直接組合起來一個大組。因此每組在最後一個周期會有若干數據線無信息傳輸。沒有利用的數據線保持低電平。NAND型快閃記憶體所謂的「行地址」和「列地址」不是我們在DRAM、SRAM中所熟悉的定義,只是一種相對方便的表達方式而已。為了便於理解,我們可以將上面三維的NAND型快閃記憶體晶元架構圖在垂直方向做一個剖面,在這個剖面中套用二維的「行」、「列」概念就比較直觀了。

⑺ 快閃記憶體的介紹

快閃記憶體(flash EPROM)是電子可擦除可編程只讀存儲器(electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM)的一種形式。快閃記憶體允許在操作中多次擦或寫,並具有非易失性,即單指保存數據而言,它並不需要耗電。快閃記憶體和傳統的EEPROM不同在於它是以較大區塊進行數據抹擦,而傳統的EEPROM只能進行擦除和重寫單個存儲位置。這就使得快閃在寫入大量數據時具有顯著地優勢。

⑻ 現代計算機中主存儲器都是以什麼為單位進行編址.

現代計算機中主存儲器都是
bit為單位的

⑼ 什麼是存儲器什麼是內存什麼是外存存儲器的容量以什麼為單位

在計算機中用於存放供CPU執行的指令,計算或處理的原始數據、中間結果、最終答案的部件稱為存儲器。用來存放可供CPU直接調用的指令或數據的存儲器稱為內部存儲器,簡稱內存。計算機的內存一般由RAM和ROM組成,通過電路與CPU相連,CPU可向其中存入數據,也可以從中取得數據,存取數據速度與CPU速度相匹配。外存儲器簡稱外存,主要有磁帶、磁碟、光碟等。用於長期保存數據或程序,並能隨時恢復或應用。其特點是容量大且斷電後數據不丟失,但存儲速度較慢。存儲器的容量以位元組為單位。

⑽ 既然快閃記憶體能夠擦除後改寫,為什麼還要把它歸類為只讀存儲器當中

因為它的擦寫是有一個相對較長的過程,並且無法實現隨機寫操作,因此大部分的Flash存儲器仍然視為只讀存儲器。
當然也有一些專利的BT產品除外,例如鐵電……

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