DRAM和NAND的单位 - DRAM/NAND都是啥？科普内存和硬盘的区别

　　至于存储方面，现如今主要包含两大类技术：HDD（Hard Disc Drive）和NAND Flash，关于HDD在这里就不做过多介绍。NAND Flash全名为Flash Memory，属于非易失性存储设备（Non-volatile Memory Device），Flash的内部存储是MOSFET，里面有个悬浮门（Floating Gate），是真正存储数据的单元。数据在Flash内存单元中是以电荷（electrical charge） 形式存储的。存储电荷的多少，取决于图中的外部门（external gate）所被施加的电压，其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示，以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。

　　对于数据的表示，单个存储单元中内部所存储电荷的电压，和某个特定的阈值电压Vth，相比，如果大于此Vth值，就是表示1，反之，小于Vth，就表示0；对于nand Flash的数据的写入1，就是控制External Gate去充电，使得存储的电荷够多，超过阈值Vth，就表示1了。而对于写入0，就是将其放电，电荷减少到小于Vth，就表示0了。

　　DRAM和NAND的单位

　　从上面的存储原理可以看出，DRAM和NAND的存储单位实际为b，那么为什么存储产品的容量一般都用B来标注呢？而存储产品的颗粒容量又以b来标注呢？

　　以DRAM内存颗粒为例，其存储组织结构为深度（Depth）加上位宽（Width），下面我们以美光官方的一份内存颗粒文档为大家解析，例如编号为MT40A1G16HBA-083E的内存颗粒，其深度（Depth）和位宽（Width）分别为1Gb和16，容量显然为16Gb，关于内存颗粒的容量我们这样解释下大家可能会更好理解一些。

　　

　　我们把MT40A1G16HBA-083E比作一个国家，这个国家有16个城市，每个城市有1024x1024x1024（1G=1024M，1M=1024K，1K=1024）个家庭，那么这个国家总共就会有16x1024x1024x1024个家庭，又假如每个城市都设置一个城门，每次只能放行一个家庭，那么这个国家每次都多只能放行16个家庭。

　　而现在无论是桌面PC还是手机基本已经进入了64bit时代，处理器每次吞吐数据的单位为64，也就是说处理器一次需要抽调64个家庭，那么怎么办呢？于是我们就将多个国家联合起来，对于一个拥有16个城市的国家而言，那么只需要4个国家就可以满足处理器的需求。不过如果对于一些小国只有4个或者8个城市的，那么一次就需要16个国家联合起来或者8个国家联合起来才能够满足需求。

　　

　　现在再来说说为什么DRAM或者NAND存储颗粒不适用B而是用b来标注呢？实际上稍微了解计算机原理的用户应该知道，现存的计算机体系结构B（Byte）表示一个字节，而b（bit）表示1个位。对于单纯1个bit的0或者1来说计算机的识别就是“是”或者“非”，无数个0或者1组织起来计算机并不会知道这代表着什么？而数据应该怎么和计算机的0或者1对应起来呢？于是就有了ACSII编码，每一个字母或者符号都对应一个ACSII编码，这样现实世界的语言就和计算机就完全对接上了。

　　

　　ACSII编码规定每一个符号占用的大小为8bit，简称一个字节（Byte），于存储而言1个字节才算基本的单位，所以文件的存储就以Byte为最小单位。不过无论是DRAM还是NAND由于对接的计算机甚至是非计算机设备，其产品的存储单位属性并不一定是Byte，所以依然为bit标注。

　　另外在数据流，例如网络带宽、USB带宽、PCI-E带宽，我们又会发现以b为单位，这是因为对于数据传输而言，都是以通道流形式，就像上面的例子一样一次只能放行一个家庭。而在数据传输过程中为了确保数据的安全还会加入一些校验数据在其中例如USB 3.0就采用了8b/10b的编码方式（每传输8bit数据就需要加入2bit校验数据），这个时候如果再使用Byte作为单位显然乱了章法，不合时宜。