DRAM 與 NAND 快閃記憶體的差異:揮發性、速度、容量、用途比較
DRAM 是以電容中的電荷記憶資料的記憶體,能高速讀寫,但斷電後資料就會消失。NAND 快閃記憶體將電子封存在被絕緣膜包圍的層中來記憶資料,因此斷電後資料仍會保留,每位元的成本也能壓低,但讀寫比 DRAM 慢得多,可抹寫的次數也有限。因此,在個人電腦與智慧型手機中,DRAM 用作工作用的主記憶體,NAND 則用於 SSD 等儲存裝置。
| 項目 | DRAM | NAND 快閃記憶體 |
|---|---|---|
| 記憶機制 | 1 個電晶體加 1 個電容(1T1C)。以電容中是否有電荷來記憶 | 可改變臨界電壓的電晶體。以儲存在浮動閘極或電荷捕捉層中的電子量來記憶 |
| 斷電時 | 資料會消失(揮發性) | 資料會保留(非揮發性) |
| 更新 | 需要(一般在 64 ms 以內更新所有列) | 不需要。但電荷會一點一點流失,因此能保存資料的期間有限 |
| 讀寫單位 | 能以細小的單位隨機讀寫(實際上是數十位元組的突發傳輸) | 讀取與寫入以頁(數 KB~十數 KB)為單位,抹除則以更大的區塊為單位 |
| 覆寫 | 可以直接覆寫 | 無法覆寫。必須以區塊為單位抹除後再寫入 |
| 存取所需時間 | 數十奈秒 | 讀取約數十微秒,寫入更長,約數百微秒 |
| 抹寫次數 | 實用上沒有限制 | 有限(參考值:SLC 約 5 萬~10 萬次、TLC 數千次、QLC 約 1,000 次) |
| 提高容量的方法 | 微縮,以及電容的立體化(又深又高的電容結構) | 將單元垂直堆疊的 3D NAND,以及在 1 個單元中放入多個位元的多值化 |
| 每位元的成本 | 高 | 比 DRAM 低得多 |
| 主要用途 | 個人電腦與伺服器的主記憶體、智慧型手機的 LPDDR、GPU 的 GDDR 與 HBM | SSD、智慧型手機的內建儲存空間、USB 隨身碟、SD 記憶卡 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。