都是存储器，但RAM、ROM、闪存、硬盘怎么分？

曾经有一段时间，我对电脑、手机上的RAM、ROM、内存、闪存、运行内存、机身内存、存储空间等都"傻傻分不清楚"，后来花了不少时间，才把这几者的来龙去脉分清楚。

总的来说上面那些算是存储器，从存储器的材质来看，大概可以分为三种，分别是磁性的机械硬盘、DVD和蓝光类的光盘，而第三种则是今天要讲的主人公，半导体存储器，顾名思义，它是用半导体集成电路工艺制成的存储数据信息的固态电子器件。

如果光看"存储器"这个名字的话，可能很多人会把它们都当作U盘、存储卡、硬盘等永久存储数据的器件，其实这是片面的。说到这，还要从电脑（手机）的内部结构说起。存储器是电脑中的重要部件，主要分为以RAM和ROM为代表的内存（主存储器），和以机械硬盘和闪存为代表的外存（辅存储器）。

很多人都知道内存是用来运行程序的，但未必了解其实内存和外存都会存储数据，只不过是分工不同。内存的英文名为Memory（记忆），可以理解成它是用于即时任务的短暂记忆体。处理器需要处理数据，不是直接和外存（硬盘或闪存）交换数据，而是外存先把数据放入到内存中，再由内存和处理器对接。

内存主要有RAM和ROM这两种。RAM（Random Access Memory），中文名为随机存储器，与CPU直接对接，特点是可以随时读取写入数据、运行速度快，缺点是一但断电就会丢失数据。ROM（Read-Only Memory），中文名为只读存储器，数据出厂前被存入ROM并永久保存，只能读出，不能再写入或删除，掉电后数据也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据。

人们经常弄错的第二个疑惑点，就是人们把RAM和ROM区分成了运行内存和存储空间这两样不同的东西，特别是在手机上。说到这里，就要说起手机的存储结构了，在手机里面RAM和电脑的一样，也是（运行）内存，但ROM却和存储空间产生了联系，手机中的ROM有一部分空间是用来存储系统信息和软件，但大部分空间都被用来当作硬盘的存储空间了。

外存（辅存储器），英文名为"Storage"（存储），是作为存储空间的永久记忆体。常用的外存设备主要有硬盘（多指机械硬盘）、闪存（半导体）。闪存既可被多次擦除或写入内容，又可断电以后数据也不会丢失。

闪存下面还有相关分类，其中应用广泛的就是NAND闪存。NANAD闪存拥有体积小、读取速度快、空间大等优点，因此多被用来作固态硬盘和手机存储。以固态硬盘为例，它主要由控制芯片+（NAND）闪存颗粒组成，速度的快慢很大程度上取决于闪存颗粒的如何。闪存颗粒的发展也经历了SLC、MLC、TLC、QLC等多个阶段，目前比较先进的有像希捷酷鱼120这种装载了3D TLC NAND闪存的，它能缩短系统、软件、文件的启动和读写时间，顺序读写速度分别高达560MB/秒和540MB/秒。

说了这么多，区分内存、存储空间、RAM和ROM，其实可以简单地分为两方面来记忆区分，一是分清电脑上的内存（运行内存条）和外存（机械硬盘或固态硬盘），二是分清手机上的RAM代表运行内存、ROM代表存储空间就可以了。

把能擦写的手机闪存叫ROM只读存储器，到底叫错了没？

平时我们说起内存时通常特指"DRAM"内存，比如手机内存容量6GB。如果有人把手机里的128GB闪存存储叫成内存，一定会有小伙伴们嘲笑他无知。

但RAM和ROM几十年前是一家，它们有个共同的名字：Memory，港台翻译成记忆体，大陆翻译为内存，即广义上的内存。RAM断电后会丢失存储的数据，而ROM则能在断电后继续保持其中的数据完整性。

作为当代个人计算机x86架构的奠基者，英特尔发明了SRAM、DRAM内存以及早期的ROM只读存储器，前者存储运行中的数据，容量更大的后者放置开机所需的固件，或者关机后需要继续保存的内容。下图是1971年的英特尔4002 SRAM内存，容量320比特，也就是40字节，仅相当于20个汉字的容量。

虽然从文字上说，ROM是只读存储器，实际上除了Mask ROM是真正只能读取之外，其他类型的ROM都是可以写入的，只是有不同的使用限制。手机ROM狭义上是指安卓系统固件，广义上也包含了用于存储用户数据的空间，由下文中的闪存承载。

上世纪80年代东芝以EEPROM为基础发明了更好用的存储器——Flash闪存。NOR是最早出现的闪存类型，但得到更广泛应用的则是1984年由东芝宣布的NAND型闪存。

在以上几种记忆体技术当中，NAND闪存的出现最晚，但它的意义却非比寻常。

闪存的特点使得它比DRAM内存更具扩展性，除了通过半导体制程微缩之外，3D堆叠和多位存储单元技术也为闪存容量的扩展提供了宽广的空间。特别是3D堆叠技术发展促成了当前闪存容量的突飞猛进。下图是东芝96层堆叠BiCS4闪存，单颗容量可达1.33TB。

在3D闪存的帮助下，480GB已经取代120GB和240GB，成为新的固态硬盘主流容量级。960GB不再是土豪专属，2TB甚至4TB容量的消费级固态硬盘也不断涌现出来。

3D闪存除了能提升存储容量，还能发展更迷你的固态硬盘。如下图中的RC100固态硬盘， 整个M.2 NVMe只用到一颗芯片，是不是很新奇？

利用MCP多芯片封装技术搭配BiCS高容量闪存，东芝仅用一颗芯片就能达成高达480GB的容量。而在若干年前，256GB的容量就要用掉16颗闪存颗粒才能凑齐。

在多数玩家的眼中，闪存早已脱离了"内存"的范畴。利用东芝BiCS4 QLC闪存可以轻松实现单颗1TB以上存储容量，取代硬盘成为新时代里电脑的主要存储器。

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