为啥单片机RAM那么少？

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你一定很好奇：为什么手机内存（RAM）常常达到8GB或12GB，而单片机的RAM却不到1MB？

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经典的AT89C51单片机内置的RAM只有128字节，而著名的MSP430F149单片机也只有2KB的RAM空间。

即使是目前使用较为广泛的STM32F1系列，其最大的RAM容量也不超过100KB。

很多人都会有这样的疑问：如今的固态硬盘容量已经以TB为单位，手机和电脑内存已经达到了8GB，甚至32GB，为什么单片机的RAM容量还不到1MB？

今天我将为大家解答关于RAM和单片机内存容量较小的几个问题。

（注：本文中的单片机指的是微控制器MCU）

关于RAM

RAM：Random Access Memory，随机存取存储器，也是大家所说的内存。

RAM是一种易失性存储器，也就是说断电就会丢失存储数据。

RAM有一些常见特点：

• 随机存取
• 易失性
• 对静电敏感
• 访问速度块
• ······

随着需求的提高，技术的进步，RAM又发展了像SRAM、DRAM、SDRAM等多种类型的RAM存储器，这里可以参看一下文章：SRAM、DRAM、SDRAM的区别

相对于Flash、硬盘等非易失性存储器而言，RAM具有更快的读写速度，因此RAM广泛用于各种单片机、嵌入式、计算机系统中。

但RAM也存在一些“不足”，导致在很多场合，RAM的容量都相对比较小。

RAM容量小的几点原因

RAM相对Flash、硬盘而言，要做到足够大容量，其成本相对Flash要多的多。

1.RAM工艺更复杂

RAM要求速度更快，电流又不能太大，为了能尽量满足和平衡更高要求，就需要使用更特殊和更先进的半导体电容技术。

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2.更大的硅面积

因为RAM的工艺更复杂，其占用硅面积相对更大。

大家应该都知道芯片的制造过程，目前芯片主要使用硅这种材料制作芯片（当前，现在也发明了更先进的材料），占用硅面积更大，意味着单个芯片成本更贵，相信这个原理大家都懂。

通过认识wafer、die、cell它们的关系你就能大概理解芯片其实是“批量”生成的。

3.功耗原因

单片机通常要求功耗不能太多，特别是低功耗的单片机，在待机模式下，要求nA级别的电路。

为了满足低功耗，单片机中RAM，通常是静态RAM（SRAM）。

这里要扩展一下与SRAM对应的DRAM（动态RAM），顾名思义，动态RAM就是需要定时给电容补充漏掉的电荷，也就是需要定时刷新，DRAM需要驱动电路，功耗相对SRAM自然更大。

4.单片机大容量RAM需求不大

大家都知道，使用单片机开发的项目，通常都是裸机，或者RTOS，一般不会用到大型软件，特别是早期的时候（早期少数对RAM有需求的项目，一般通过外扩RAM的方式）。

所以，早期很多项目对单片机RAM容量要求不高，甚至有很大一部分RAM都没有用到。

当然，随着UI、AI、物联网的快速发展，现在对单片机RAM的需求也在不断增加，很多新出的单片机RAM容量也在不断增加，比如256K，甚至512K了。

5.其他

除了以上说的几点，还有像寿命、稳定性、兼容性等也是间接影响RAM大小的因素。

最后，欢迎大家补充更多的原因。

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