浅析ROM与RAM的区别

【文章摘要】

本文详细阐述了ROM和RAM在计算机硬件运用中的差别与联系。分别从它们的特点、分类、用途以及市场影响等进行横、纵向的深度比较。

【关键词】

ROM；RAM；区别

1 存储器特征

在计算机当中，对存储器的分类可以分为两种：第一为主存储器，也被称为内存储器；第二种为辅助存储器，常被称作外存。它们都有各自特点：

内存一般指半导体集成电路存储器，它由内存芯片、电路板和金手指等部件组成。内存存储具有存储的速度快，容量小、价格高和寿命短等特点，并直接负责和主机进行指令与数据的交换。而常见的外存有硬盘、软盘、CD-ROM及DVD-ROM等，常是磁性介质或光盘，能长期保存数据，并且不依赖于电保存数据。其存储速度慢、价格低、容量大、寿命长，用来数据的长期保存或永久保存。

2 内存与外存的关系

针对计算机中的内存和外存的关系，从专业角度来讲，内存则可被分为随机存储（缩写为RAM）和只读存储器（缩写为ROM）。计算机中通常运用RAM来对运行程序当中临时需要存储的信息，而当在出现突然断电的情况下，其存储在RAM当中的相关数据将全部被丢失。对于每一台的计算机来讲，其基本都包含上述的两种不同类型的内存，并分为用于不同的用途去完成各自的任务，以至于各有所用。而在实际的应用当中，通常为保证相关信息的持久性的存储，通常将其存储到ROM当中。如当主板当中的BIOS（基本输入/输出系统-I/O系统）。信息被存储到ROM当中，其从理论来将是永久性的，而即使是进行关机或者是重启等操作，其保存在ROM当中的信息业也不会出现丢失的情况。

而RAM则主要是通过相关的命令，从而实现对不同存储单元的随机和个别性的访问。针对这些访问，在很大的程度上时间都比较固定，并且与其存储的单元地址则没有关系。

当然，从速度的角度来讲，RAM所存储的速度要明显快于ROM，但对数据的保存则必须有电力的支持，否则，其一旦断电，则会出现数据消失的问题，因此，在计算机应用上，我们又将RAM称为易失性存储器，或者称为"挥发性存储器"，这里"挥发"掉的是存其内数据不是物理上的芯片。在51单片机中RAM主要用来保存数据、中间结果和运行程序等，所以也把RAM叫做数据存储器。

RAM又分动态存储器（缩写为DRAM）和静态存储器（缩写为SRAM），常说的“系统内存”就是指SRAM。SRAM是靠双稳态触发器来记忆数据的，可随机读写即使不断电也要定时刷新，存储的数据才不会丢失，所以速度上占有优势，而且不需要额外的刷新电路，常作为芯片中的缓存使用；而DRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆数据的，也是随机读写且只要不断电，存储的数据信息就一直保存。由于电容上的电荷会泄漏，必须定时给予充电，这个过程叫刷新或再生，所以DRAM需要设置刷新电路。由于在其中对电容的充放电的时间相对来说比较长，相比之下，DRAM充电速度要慢于SARM。SRAM具有免刷新的优势，但是需要非常复杂的电路技术的支持，如典型的SRAM当中的存储单元其就需要六个三极管，而DRAM在最初的时候需要三个晶体管和一个电容，但经过技术改进后则只需要一个晶体管和一个电容，所以DRAM比SRAM集成度高、功耗低，从而成本也低，适于做大容量存储设备。所以内存通常采用DRAM，而高速缓冲存储器则使用SRAM。另外，内存还应用于计算机中的显卡、声卡及CMOS等设备中，充当设备缓存或保存固定的信息。

3 存储器分类

当前的内存市场上还是SDRAM占主导地位，是主流。但是随着IT技术飞速发展，很多商家都在争先恐后的研发自己新型内存技术，其中以RDRAM和DDR的竞争最为激烈，可想而知未来必是RDRAM和DDR的天下。而总结存储设备的类型，其总共分为以下几种：

3.1 ROM只读式存储设备

在计算机中作为典型的一种内存，其常用用户用于对相关重要的或者是机密的资料的存储。而从理论上来讲，其只能够被读取，而不能擦写的存储器。在51单片机中，ROM一般用来存放常数、数据表格、程序代码等，所以也叫做程序存储器。不过也有一些比较特殊的ROM类型，其可以为某种特定的需求而对信息进行刷新。ROM的标准则是对数据进行永久性的存储。当一项科技性产品需要其部分数据或重要的电子资料的时候，其不会随着外界因素的变化而变化，其通常都使用该标准的ROM模块。在ORM中，数据是永久性的被蚀刻在该ROM当中，从而使得在对其进行蚀刻后，不可能改变其中的数据。

3.2 PROM

该存储器的工作的原理和CD-R比较接近，都是指允许一次性的对数据进行写入，通常其读写的速度也比较快。而在这其中，所谓的重写或者是刷新数据的次数仅有一次。一旦在数据被写入之后，其中的数据将被永久的蚀刻，写完后就不能再更改。

3.3 EPROM

EPROM是必须使用紫外线照射该类型的ROM才可以多次擦除和重写其中的数据，它还允许存储其他信息。当然擦写次数也是有限的，读写速度也快。

3.4 EEPROM

EEPROM常用于计算机系统的BIOS，与EPROM非常相似，其中的数据可以则可以被多次的擦除，同时也可以将新数据写入到其中。而对于EEPROM来讲，我们通常只需用电对其进行擦写，而不需通过紫外线。而通过原理主板的制造商可以其最新的BIOS以让广大的用户对程序进行升级，其原理和方法就是利用BIOS升级程序来产生电信号，以此达到刷新BIOS当中的数据。

因此，综合上述的归纳，我们可以并不是所有的ROM内存都被定义为Read Only，只读的”，而究其只读的原因，是因为只是沿用对以往的历史名称；而其中的非只读的部分则给我们带来许多便利；正因为如此目前市场上出现很多不同类型的存储器产品，已经打破传统意义上的RAM与ROM的分界线，既可以读写又能保持断电后数据部丢失的“混合”类型存储器。为此主板厂商可以通过最新主板BIOS的升级程序，用下载并运行这些程序就可以升级主板的BIOS。

Flash-ROM（闪存）已经成为了目前最成功、流行的一种固态内存，广泛用于主板和显卡、声卡、网卡等扩展卡的BIOS存储上。其实它还应用于掌上电脑和手机等嵌入式系统里。由于它是擦除和写入信息必须按照数据块来操作，这与其他的随机存储内存不同。与EEPROM 相比具有读写速度快，而与 SRAM相比具有非易失、以及价廉等优势。是非易失内存，或称内存单元进行擦写和再编程。任何闪存器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，在进行写入操作之前必须先执行擦除。现在基于NOR和NAND 结构的闪存在市场上有两种主要的非易失闪存技术Intel。强调降低每比特的成本，提升的性能，并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。

另外，简单介绍一下NVRAM，为一种非挥发性RAM，由于它是在SRAM加上电池，加电时它与SRAM一样工作，断电后由于电池供电以保持其中的数据信息不丢失，特点：成本高昂却容量非常小，一般只有几百字节。

4 用途及市场影响

关于 BIOS，即计算机的基本I/O系统，是集成在主板上的一个ROM芯片，其中保存计算机系统最重要的基本I/O程序、系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动自举程序。而586以后的ROM BIOS多采用EEPROM，通过跳线开关和系统配带的驱动盘，可以对EEPROM进行重写，方便实现BIOS升级。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。BIOS中断例程即BIOS中断服务程序。它实现计算机程序软件功能与计算机硬件的衔接。

而CMOS是计算机主板上的一块可读写的RAM芯片，保存当前系统的硬件配置和用户信息的设置。CMOS可由主板上的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一块存储设备，只有信息存储功能，而对CMOS信息的设定要通过专门的程序。

5 结束语

随着内存和外存储器的不断发展，随着技术的进步其将越来越多的给我们的生活带来很多的便利。同时，随着其不断的发展，也将随着需求的变化在不断的对产品进行细分。因此，在这里浅析内存和外存，其目的是通过对上述的分析，对我国当前的存储市场做更加深入的了解，以此为今后的理论研究工作提供更多的参考。

【参考文献】

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[4]钱峰.计算机组装与维护[M].北京：北京理工大学出版社，2010：8-11.

【作者简介】

杨再奇，助教，云南城市建设职业学院。