**目录**

[1、易失性存储器（Volatile Memory）](#t0)

[1.1、DRAM（动态随机存取存储器）](#t1)

[1.2、SRAM（静态随机存取存储器）](#t2)

[2、非易失性存储器（Non-Volatile Memory）](#t3)

[2.1、NAND Flash](#t4)

[2.2、NOR Flash](#t5)

[2.3、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）](#t6)

[2.4、MRAM（磁性随机存取存储器）](#t7)

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**易失性存储器（Volatile Memory）** 和 **非易失性存储器（Non-Volatile Memory）** 是两大类存储器，它们的主要区别在于断电后数据的保存能力。

* **易失性存储器**（如DRAM和SRAM）虽然速度快，但断电后数据丢失，适用于临时数据存储场景，例如计算机的主内存和缓存。
* **非易失性存储器**（如NAND Flash、NOR Flash、EEPROM、MRAM）则能在断电后保存数据，适用于长时间存储的重要数据，如固态硬盘、嵌入式系统和BIOS。

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## 1、易失性存储器（Volatile Memory）

易失性存储器在电源切断后将丢失其存储的数据。它通常用作计算机和电子设备中的临时存储器，广泛应用于需要频繁读取和写入的场景，如计算机主存储器。

**特点**：

* **速度快**：易失性存储器能够提供高速的数据读写性能，非常适合需要快速响应的应用，如操作系统的运行和应用程序的加载。
* **需要不断供电**：为了保持数据的完整性，这种存储器必须持续供电，一旦电源切断，数据将全部丢失。
* **适合临时数据存储**：由于其高速度和低延迟，常用于缓存和系统的临时存储，尤其是在数据需要频繁更新时。

### **1.1、DRAM（动态随机存取存储器）**

普通PC中的4GB、8GB或16GB DDR4内存条就是DRAM，操作系统和运行中的程序数据通常存放在DRAM中。

* **工作原理**：数据通过电容的充电状态存储在存储单元中。电容会逐渐漏电，因此需要周期性刷新以防止数据丢失，这就是“动态”存储器的由来。
* **优点**：高存储密度和相对低廉的成本，适合大容量存储需求。
* **缺点**：由于需要不断刷新数据，因此功耗较高。
* **应用场景**：作为电脑主内存，用于存储操作系统、应用程序和正在处理的数据。

### **1.2、SRAM（静态随机存取存储器）**

现代处理器的L1缓存通常是几百KB至几MB的SRAM，这部分存储器用于极其快速的数据访问。

* **工作原理**：通过触发器（flip-flop）存储数据，数据在断电时会丢失，但在供电时不会像DRAM那样需要刷新，因此称为“静态”存储器。
* **优点**：读写速度极快，功耗相对较低。
* **缺点**：成本较高，存储密度低，因此通常用于小容量的高性能缓存。
* **应用场景**：广泛应用于CPU的一级和二级缓存（L1、L2）中，或用于FPGA、嵌入式系统的高速缓存。

## 2、非易失性存储器（Non-Volatile Memory）

非易失性存储器在电源切断后仍能保留数据。它常用于需要长期存储数据的场景，如固态硬盘、存储卡、嵌入式系统等。

**特点**：

* **数据持久性**：非易失性存储器在断电后数据不会丢失，非常适合用来存储重要数据或系统信息。
* **较慢的速度**：相较于易失性存储器，非易失性存储器的读写速度通常较慢，不过在某些应用中这并不是问题，因为数据不需要频繁更新。
* **广泛应用于长时间存储**：例如存储操作系统、固件、应用程序以及用户数据。

### **2.1、NAND Flash**

目前市面上主流的固态硬盘（如500GB、1TB的SSD）大多采用NAND Flash技术，作为计算机的永久存储设备。

* **工作原理**：数据通过存储在浮栅晶体管中的电荷来记录。它的结构设计允许高密度存储，因此特别适合大容量存储需求。
* **优点**：写入和擦除速度较快，适合大容量存储，成本较低。
* **缺点**：读取速度较慢，不支持位级随机访问，必须按块擦除。
* **应用场景**：广泛应用于固态硬盘（SSD）、USB闪存盘、存储卡等。

### **2.2、NOR Flash**

智能手机的引导加载程序（bootloader）通常存储在NOR Flash中，确保设备能够正确启动。

* **工作原理**：每个存储单元由一个独立的晶体管控制，支持字节级随机访问，因此具有较快的读取速度。
* **优点**：读取速度快，适合存储代码和固件等数据。
* **缺点**：写入速度较慢，存储密度低，成本较高。
* **应用场景**：广泛用于嵌入式系统、手机BIOS和固件的存储。

### **2.3、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）**

微控制器（MCU）中的配置数据或传感器的校准数据经常存储在EEPROM中，确保在设备重启或断电后仍可访问这些信息。

* **工作原理**：通过电荷注入技术存储数据，并且可以逐字节擦除和重写，适合需要经常更新的小数据块存储。
* **优点**：擦写寿命长，支持位级或字节级操作，稳定性高。
* **缺点**：写入速度较慢，存储容量有限，成本较高。
* **应用场景**：应用于存储少量配置信息、参数和校准数据的小型嵌入式设备中。

### **2.4、MRAM（磁性随机存取存储器）**

一些航天级设备使用MRAM进行数据存储，以确保在极端环境下数据的完整性和可靠性。

* **工作原理**：利用电子自旋存储数据，读写数据时使用磁性材料。
* **优点**：读写速度快，功耗低，寿命长，断电后数据不会丢失。
* **缺点**：目前成本较高，技术尚在逐渐成熟。
* **应用场景**：广泛应用于需要高性能和高可靠性的存储设备，如工业控制、航空航天设备。

这两类存储器各自有其优缺点，在不同的应用场景中扮演着至关重要的角色，支撑了从日常电子设备到关键工业系统的运行。

作者：不脱发的程序猿。来源：[CSDN 原文](https://handsome-man.blog.csdn.net/article/details/142786052)（CC BY-SA 4.0）。

易失性存储器（Volatile Memory） 和 非易失性存储器（Non-Volatile Memory） 是两大类存储器，它们的主要区别在于断电后数据的保存能力。

DRAM、SRAM、NAND Flash、NOR Flash、EEPROM、MRAM存储器你分得清吗？

梳理 DRAM、SRAM、NAND Flash、NOR Flash、EEPROM 和 MRAM 的存储原理、断电特性、读写性能与典型应用，帮助区分易失性和非易失性存储器。

嵌入式工程师

硬件

易失性存储器DRAM/SRAM断电丢数据，速度快，用于内存缓存；非易失性存储器NANDFlash、NORFlash、EEPROM、MRAM断电保数据，适合SSD、固件及嵌入式系统。两者按需选择，支撑电脑、手机与工业设备稳定运行。

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