原標(biāo)題：DRAM/NAND工作原理是什么?DRAM、NAND有何區(qū)別?

DRAM與NAND的工作原理及區(qū)別

一、DRAM的工作原理

DRAM（Dynamic Random Access Memory，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器）是一種易失性存儲器，即斷電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。它是計(jì)算機(jī)中最常見的內(nèi)存形式，用于臨時(shí)存儲CPU需要處理的數(shù)據(jù)和指令。

1. 存儲單元結(jié)構(gòu)：

• DRAM的基本存儲單元由一個(gè)晶體管（MOSFET）和一個(gè)電容器（Capacitor）組成，稱為1T1C結(jié)構(gòu)。

• 電容器用于存儲電荷，表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的“1”或“0”（充電表示“1”，未充電表示“0”）。

• 晶體管作為開關(guān)，控制電容器與數(shù)據(jù)線的連接和斷開。

2. 數(shù)據(jù)讀寫操作：

• 寫入：當(dāng)需要寫入數(shù)據(jù)時(shí)，通過控制晶體管將數(shù)據(jù)線上的信號傳輸?shù)诫娙萜?，使其充電或放電，以表示?”或“0”。

• 讀取：讀取數(shù)據(jù)時(shí)，晶體管導(dǎo)通，電容器通過數(shù)據(jù)線放電，產(chǎn)生微小的電流變化。這個(gè)變化被放大后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。

3. 刷新機(jī)制：

• 由于電容器的電荷會(huì)隨時(shí)間逐漸泄漏，DRAM需要定期刷新（Refresh）來補(bǔ)充電荷，防止數(shù)據(jù)丟失。

• 刷新操作是通過周期性地對每個(gè)存儲單元進(jìn)行讀寫操作來實(shí)現(xiàn)的，以保持?jǐn)?shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

二、NAND的工作原理

NAND（Not AND）閃存是一種非易失性存儲器，即斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。它廣泛用于固態(tài)硬盤（SSD）、USB閃存盤、存儲卡等設(shè)備中。

1. 存儲單元結(jié)構(gòu)：

• NAND閃存的基本存儲單元是浮柵晶體管（Floating Gate Transistor）。

• 浮柵被絕緣層包圍，用于存儲電荷。電荷的存儲狀態(tài)表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的“1”或“0”。

2. 數(shù)據(jù)讀寫操作：

• 寫入（編程）：通過向浮柵注入電子（編程）或移除電子（擦除），改變浮柵的電荷狀態(tài)，從而寫入數(shù)據(jù)。

• 讀取：通過檢測浮柵的電荷狀態(tài)，確定存儲單元的數(shù)據(jù)值。

3. 塊擦除：

• NAND閃存以塊（Block）為單位進(jìn)行擦除操作，而不是按字節(jié)擦除。

• 擦除操作是將塊內(nèi)所有存儲單元的電荷狀態(tài)重置為相同狀態(tài)（通常為“1”）。

三、DRAM與NAND的區(qū)別

總結(jié)：

DRAM和NAND閃存是兩種不同類型的存儲器，各有其獨(dú)特的工作原理和應(yīng)用場景。DRAM以其高速讀寫能力成為計(jì)算機(jī)主存儲器的首選，而NAND閃存則以其大容量、低功耗和非易失性特性，在數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。