对 ROM、RAM 和 FLASH的总结
ROM
ROM (Read Only Memory) 只读存储器在掉电时不会丢失所存储的数据。
MROM
Mask ROM（掩模只读存储器）是一种在制造过程中数据被永久写入的只读存储器。它的名称来源于制造过程中使用的掩模（mask），这种掩模用于在半导体晶圆上定义存储内容。
数据写入
在制造过程中，掩模决定了哪些晶体管是连接的（表示1）以及哪些晶体管是断开的（表示0）。
数据读取
读取过程类似于其他只读存储器。地址信号输入后，控制电路根据地址选择相应的存储单元，并输出其存储的数据位。 ○ 由于存储单元是由固定的物理连接定义的，读取速度较快且可靠。
数据擦除
无法擦除
PROM
PROM（Programmable Read-Only Memory，可编程只读存储器）是一种可以在制造后由用户编程一次的只读存储器。 PROM的基本单元是一个带有可熔丝（fuse）的晶体管。每个存储单元初始状态下都连接着一根可熔丝。 初始状态时，所有的存储单元都处于同一个状态（通常为逻辑高电平，即“1”）。
数据写入
编程过程是通过向选定的存储单元施加高电压来熔断对应的熔丝。这种高电压通常称为“编程电压”。 当熔丝被熔断时，相应的存储单元状态从逻辑高电平变为逻辑低电平（“0”）。 熔丝一旦熔断，存储单元的状态就永久改变，无法恢复。
数据读取
读取过程与其他只读存储器类似。地址信号输入后，控制电路选择相应的存储单元，并读取其状态。 由于熔丝状态（连接或熔断）决定了存储单元的逻辑值，读取速度较快。
数据擦除
无法擦除
EPROM
EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦除可编程只读存储器）是一种可编程的非易失性存储器，允许在编程后通过紫外线擦除数据并重新编程。 EPROM的基本存储单元是浮栅晶体管（Floating-Gate Transistor）。 每个浮栅晶体管包含两个栅极：控制栅（Control Gate）和浮栅（Floating Gate）。浮栅被绝缘层包围，与控制栅隔离。
数据写入
通过施加高电压（通常为12V至25V）在控制栅和漏极之间，使电子通过隧穿效应注入到浮栅中。 电子被困在浮栅中，改变晶体管的阈值电压，从而表示存储单元的逻辑状态（通常为“0”）。 由于浮栅被绝缘层包围，电子不会泄漏，因此数据在断电后仍然保留。
数据读取
读取过程通过施加较低的读取电压，检测晶体管的导通状态来确定存储单元的逻辑值。 如果浮栅中有电子，晶体管的阈值电压增加，不导通，表示逻辑“0”；如果没有电子，晶体管导通，表示逻辑“1”。
数据擦除
通过紫外线照射EPROM芯片上的透明窗口，使浮栅中的电子获得足够能量穿过绝缘层逸出，从而清除存储的数据。 通常需要数分钟的紫外线照射来完成数据擦除。
EEPROM
EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器）是一种非易失性存储器，可以通过电信号擦除和重新编程多次。 EEPROM的基本存储单元也是浮栅晶体管（Floating-Gate Transistor），与EPROM类似。 每个浮栅晶体管包含两个栅极：控制栅（Control Gate）和浮栅（Floating Gate），浮栅被绝缘层包围，与控制栅隔离。
数据写入
通过施加高电压（通常为20V左右）在控制栅和漏极之间，使电子通过隧穿效应注入到浮栅中。 电子被困在浮栅中，改变晶体管的阈值电压，从而表示存储单元的逻辑状态（通常为“0”）。
数据读取
读取过程通过施加较低的读取电压，检测晶体管的导通状态来确定存储单元的逻辑值。 如果浮栅中有电子，晶体管的阈值电压增加，不导通，表示逻辑“0”；如果没有电子，晶体管导通，表示逻辑“1”。
数据擦除
通过施加反向高电压，使浮栅中的电子通过隧穿效应逸出，从而清除存储的数据。 EEPROM可以按字节（或字）擦除和编程，不需要整体擦除，这使得它比EPROM更灵活。
RAM
RAM(Random Access Memory）随机存储器，主要用于 CPU 的缓存或内存。
SRAM
SRAM（Static Random-Access Memory，静态随机存取存储器）是一种高速度、易失性的存储器，与DRAM（动态随机存取存储器）相比，SRAM不需要周期性刷新数据。 每个SRAM存储单元由六个晶体管（6T）组成，包括两个交叉耦合的反相器（4个晶体管）和两个访问晶体管。 两个反相器互连，形成一个双稳态电路，即一个稳定的“1”或“0”状态。 通过字线（Word Line, WL）控制，连接到位线（Bit Line, BL）和反相器，用于读写操作。 通过交叉耦合反相器保持数据，两个稳定状态代表逻辑“1”和“0”。
数据写入
将要写入的数据通过位线施加到存储单元。 激活字线，访问晶体管导通，使存储单元更新为位线上的数据。
数据读取
读取前，位线预充电到相同的电压。 激活字线，访问晶体管导通，存储单元的状态（通过反相器）反映到位线。 感应放大器检测位线电压差异，读取存储单元的数据。
数据擦除
无需擦除
DRAM
DRAM（Dynamic Random-Access Memory，动态随机存取存储器）是一种广泛使用的易失性存储器，由于其高密度和相对低成本，常用于主存储器。 每个DRAM存储单元由一个晶体管和一个电容组成。 电容用于存储电荷，表示数据的逻辑状态（电容充电为“1”，放电为“0”）。 晶体管作为开关，控制电容的充放电，通过字线（Word Line, WL）和位线（Bit Line, BL）进行读写操作。
数据写入
将字线拉高，激活晶体管，使位线上的电荷状态传递到电容。 位线上电压高则电容充电表示“1”，电压低则电容放电表示“0”。
数据读取
将字线拉高，激活晶体管，使电容的电荷状态影响位线电压。 读取过程中，电容电荷逐渐放电，因此读取后需要立即写回（即刷新）以恢复数据。
数据擦除
无需擦除，需要刷新
FPRAM/FastPage
FPRAM（Ferroelectric Random Access Memory，铁电随机存取存储器）是一种基于铁电材料的非易失性存储器，结合了RAM的快速访问和ROM的非易失性。 FPRAM存储单元通常由一个晶体管和一个铁电电容组成。 铁电电容中的铁电材料（如钽酸锶钡，BaTiO3）具有铁电特性，即其电极间的电场可以使材料内的电偶极子在两个稳定状态之间翻转。
数据写入
铁电材料具有电滞回线特性，通过施加电场，电偶极子可以在两个极化状态之间切换，分别代表逻辑“1”和“0”。 通过施加电场（写入电压），改变铁电材料的极化状态，表示“1”或“0”。 极化状态在断电后仍然保持，确保数据的非易失性。
数据读取
读取过程通过检测铁电材料的极化状态。 读取操作会破坏极化状态（破坏性读取），因此需要立即重写恢复数据。
数据擦除
无需擦除
FLASH
Flash存储是一种非易失性存储技术，广泛应用于各种电子设备和存储系统中。根据其结构和工作原理，Flash存储可以分为多种类型，每种类型都有其独特的特性和应用场景。
NOR Flash
每个存储单元由一个浮栅晶体管组成，存储单元连接成一个行列阵列，行（Word Line）和列（Bit Line）构成了存储矩阵。 读取操作类似于SRAM，直接从存储单元读取数据，访问速度快。 写入和擦除操作通过对浮栅施加高电压来完成，写入速度相对较慢，擦除通常以块为单位。
NAND Flash
存储单元在行列阵列中串联连接成块，每个块包含多个页。 读取操作较为复杂，通常需要一次读取一个页，访问速度较慢。 写入和擦除速度较快，但擦除也是以块为单位。