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。
抓住发展机遇，抢先布局先进半导体存储技术
数字经济时代，如何更好获取并利用数据这一新型生产要素已成为全球竞争的新战场。随着数据上升为国家级战略，存储作为数字世界的基石，数据存储的能力将直接影响经济社会发展的质量。从数据的生产活动出发，存储既是数据生命周期的起点，也是终点，协同算力、网络连接能力一起为上层应用分析提供数据生产要素。三者共同构成了数字基础设施，对于构筑数字世界来说缺一不可。
当下发展存储产业该如何抓住“牛鼻子”？4月20日，在《数据存力，高质量发展的数字基石》白皮书发布仪式上，全国人大代表、华中科技大学计算机科学与技术学院院长冯丹表示，一方面要发展国家的存储产业，要整个产业链拉通，尽量发展基于闪存的先进存储，以此为基础构建存储设备、存储系统。另一方面，要加快部署下一代新型非易失存储等技术，包括核心技术的底层研发、技术攻关，以此来打造全球存储创新高地。
人类文明的演进，就是一部数据记录与传承的历史。5000多年前，在文字出现之前，人类通过结绳记事进行信息记录与传递。3000多年前，人们将文字刻在龟甲与兽骨上记录当时的社会生活。2200多年前，造纸术的发明对人类文明的记录和传承起着重大的推进作用。随着上世纪计算机的发明，人类进入数字时代，1956年，IBM发明了世界上第一个硬盘，以硬盘为核心的磁介质很长时间一直是主流介质。
“存储产品最早起源于纸带打孔机，1956年IBM生产了第一台磁盘，容量只有3.75Mb，但是重量达到一吨。”冯丹介绍说，“20世纪80年代提出了磁盘阵列技术，将多个独立磁盘通过控制器统一管理，让用户像用大硬盘一样方便，这就是磁盘阵列的产生。磁盘阵列已成为当前所有的数据中心，包括一些服务器后台配备的基本存储形式。”
从数据的产生、处理到最后消亡，整个数据的生命周期都离不开存储。存储是数据的载体，是整个ICT系统数据的基石。存储系统有在线存储，主要用于做各种在线的处理；另外还有近线存储，以及用于数据长期归档备份的离线存储。
大数据时代，爆炸增长的数据一定离不开存储的支撑。用户对存储主要的诉求就是不能丢，访问的时候不能停、不能等，希望能够“一访即得”。
“不管是遭遇自然灾害，还是系统的软硬件故障、病毒入侵、人为错误等，数据都不能丢。数据丢失就会导致灾难性的后果，比如欧洲的OVH机房着火，使大量的客户数据没办法恢复。而著名的‘9·11’事件，在那两栋楼里面就有300多家公司因为数据的丢失直接关门了。还有系统的软硬件故障，如勒索病毒入侵，实际上也是让你的数据不能访问，或者是篡改你的数据。至于人为错误把数据删除掉之后导致的后果也有，比如说某上市公司的数据库被删除之后，市值蒸发超过30亿港元，赔付商家1.2亿元人民币。”因此，冯丹强调，数据是非常宝贵的资源，因而作为数据载体的存储也是非常重要的。
不难看出，数据存储是经济高质量发展的基石，数据能否“存得下、存得好”关乎数字基础设施能否“行得稳”，关乎数字经济发展能否“跑得快、跑得远”，关乎数据要素能否“接地气”，切实带来生产生活进步、促进经济社会高质量发展。在数字经济正如火如荼发展的当下，存储需要走向更快、更可靠和更安全。
发展半导体存储是趋势更是机遇
在现实应用中，数据存力以存储为核心，存储的含金量决定了数据存力的成色。
存储的物理介质目前主要有磁、光、电三种，磁从软盘、磁带到硬盘，现在用得比较多的就是硬盘。光就是CD、DVD、蓝光存储等。电就是半导体存储，包括内存条、DRAM，还有目前常用的闪存存储（NAND Flash），以及用闪存构成的固态盘等。还有下一代的半导体存储正在研发和酝酿中，包括相变PRAM、阻变RRAM、磁阻MRAM等。
当前存储系统中用到的设备主要是硬盘、固态盘两种。“目前来看，硬盘已经由希捷、西数、东芝三家垄断。整个硬盘的专利有4000多项，其中核心专利近400项，基本上由这些企业把持。我们国家要发展硬盘产业，目前来看是非常难的。”冯丹说，另外一种设备就是固态盘（SSD），也是当前发展的热点。固态盘是以闪存芯片NAND Flash为基础构成的，由于闪存盘去掉了机械结构，在容量、性能、可靠性、能耗上都显著优于机械硬盘。
从存储设备来看，固态盘代替硬盘是国际上总的发展趋势。
冯丹介绍，从技术上看，闪存固态盘相比机械硬盘优势明显：高性能、低功耗、强抗震。闪存固态盘由于用的是NAND Flash芯片，延迟在100微秒左右，最大的IOPS可以达到150万量级，由于没有机械操作，抗震能力比硬盘更强。
从价格上看，闪存固态盘和机械硬盘的价格差距正在逐步缩小。2020年-2025年，固态盘每GB价格预计以19%的年复合增长率下降，到2025年，固态盘每GB价格会低于2.5英寸10000转的机械硬盘的价格。
因此无论是从性能、可靠性还有低功耗和价格来看，固态盘代替硬盘都成为一种发展趋势。冯丹强调，我国应准确把握这一趋势，加快先进存储产业创新升级。
“善弈者谋势，善治者谋全局”，如今国家在闪存芯片产业链上下游已经有了周密的布局，希望借助存储技术又一次革命的机会，构建好我国数字经济发展的数据基石。“要加快部署下一代存储技术，抓住存储全球发展的机遇，以此来部署创新技术、聚集人才。建议抓住固态盘代替硬盘的发展趋势，以满足大容量数据中心升级需要，打通整个产业链，从存储芯片到设备、系统，整个产业链加快新兴存储技术的升级，筑牢数字中国的基石，打造良好的国产化产业链生态。希望经过学界、产业界的共同努力，存储技术进一步得到发展，特别是在推动技术标准制定、引领技术发展等方面发挥作用。期待着存储产业发展得越来越好。”冯丹最后总结说。（记者徐勇）
来源： 人民邮电报
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