為什么單片機(jī)內(nèi)存那么少？

很多小伙伴就有這樣的疑問：現(xiàn)在固態(tài)硬盤都以 T 為單位了，手機(jī)電腦內(nèi)存都是8G、甚至32G了，為什么單片機(jī)RAM連1M都不到？

經(jīng)典的AT89C51單片機(jī)，其內(nèi)部只有?128字節(jié)RAM?（內(nèi)存），同樣經(jīng)典的MSP430F149也只有2K的RAM空間。

即使現(xiàn)在用的比較多的STM32F1、F4系列，其最大的?RAM也不到100K?。

今天就來講講關(guān)于RAM以及單片機(jī)內(nèi)存少的幾點(diǎn)內(nèi)容。

（備注：本文說的單片機(jī)，指MCU，微控制器）

關(guān)于RAM

RAM：Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，也是大家所說的?內(nèi)存?。

RAM是一種易失性存儲(chǔ)器，也就是說斷電就會(huì)丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

RAM有一些常見特點(diǎn)：

隨機(jī)存取

易失性

對(duì)靜電敏感

訪問速度塊

隨著需求的提高，技術(shù)的進(jìn)步，RAM又發(fā)展了像SRAM、DRAM、SDRAM等多種類型的RAM存儲(chǔ)器，這里可以參看一下文章：SRAM、DRAM、SDRAM的區(qū)別

相對(duì)于Flash、硬盤等非易失性存儲(chǔ)器而言，RAM具有更快的讀寫速度，因此RAM廣泛用于各種單片機(jī)、嵌入式、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

但RAM也存在一些“不足”，導(dǎo)致在很多場(chǎng)合，RAM的容量都相對(duì)比較小。

RAM容量小的幾點(diǎn)原因

RAM相對(duì)Flash、硬盤而言，要做到足夠大容量，其成本相對(duì)Flash要多的多。

1.RAM工藝更復(fù)雜

RAM要求速度更快，電流又不能太大，為了能盡量滿足和平衡更高要求，就需要使用更特殊和更先進(jìn)的半導(dǎo)體電容技術(shù)。

2.更大的硅面積

因?yàn)镽AM的工藝更復(fù)雜，其占用硅面積相對(duì)更大。

大家應(yīng)該都知道?芯片的制造過程?，目前芯片主要使用硅這種材料制作芯片（當(dāng)前，現(xiàn)在也發(fā)明了更先進(jìn)的材料），占用硅面積更大，意味著單個(gè)芯片成本更貴，相信這個(gè)原理大家都懂。

通過認(rèn)識(shí)wafer、die、cell它們的關(guān)系你就能大概理解芯片其實(shí)是“批量”生成的。

3.功耗原因

單片機(jī)通常要求功耗不能太多，特別是低功耗的單片機(jī)，在待機(jī)模式下，要求nA級(jí)別的電路。

為了滿足低功耗，單片機(jī)中RAM，通常是靜態(tài)RAM（SRAM）。

這里要擴(kuò)展一下與SRAM對(duì)應(yīng)的DRAM（動(dòng)態(tài)RAM），顧名思義，動(dòng)態(tài)RAM就是需要定時(shí)給電容補(bǔ)充漏掉的電荷，也就是需要定時(shí)刷新，DRAM需要驅(qū)動(dòng)電路，功耗相對(duì)SRAM自然更大。

4.單片機(jī)大容量RAM需求不大

大家都知道，使用單片機(jī)開發(fā)的項(xiàng)目，通常都是裸機(jī)，或者RTOS，一般不會(huì)用到大型軟件，特別是早期的時(shí)候（早期少數(shù)對(duì)RAM有需求的項(xiàng)目，一般通過外擴(kuò)RAM的方式）。

所以，早期很多項(xiàng)目對(duì)單片機(jī)RAM容量要求不高，甚至有很大一部分RAM都沒有用到。

當(dāng)然，隨著UI、AI、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，現(xiàn)在對(duì)單片機(jī)RAM的需求也在不斷增加，很多新出的單片機(jī)RAM容量也在不斷增加，比如256K，甚至512K了。

5.其他

除了以上說的幾點(diǎn)，還有像壽命、穩(wěn)定性、兼容性等也是間接影響RAM大小的因素。

審核編輯：湯梓紅