Cache / TCM / SRAM / PSRAM 内存对比详解

一、总览

特性	TCM	Cache	SRAM	PSRAM
主要角色	关键实时任务	加速访问主存	系统主内存	外部扩展内存
速度	最快、可预测	极快 (命中时)	快	中等
访问延迟	固定 1 周期，无等待	1~3 周期，Miss 阻塞	3~10 周期，存在总线竞争	数十～上百周期，串行低速(ospi)
典型容量	小 (几十 KB)	小 (几十KB级)	中等 (MB级)	较大 (数MB至数十MB)
成本	高	高	中等	低
物理位置	CPU紧密耦合	CPU内部	片上	片外
关键特性	软件可控、确定性延迟	硬件自动管理	通用、高速	高密度、接口简单

二. Cache和TCM的区别

2.1管理方式

TCM（紧耦合存储器）：软件管理。它和CPU内核在同一个总线上，地址是固定的。需要手动把代码或数据放到TCM的指定地址上（比如通过链接脚本）。

Cache（缓存）：硬件管理。它位于CPU和主内存（Flash/RAM）之间。CPU发出读指令时，硬件逻辑自动检查数据是否在Cache里，如果在就直接用，不在就从主存加载。不需要（也无法）指定哪个变量存在Cache里。

2.2 实时性

TCM：访问时间是确定且固定的（通常在1个CPU周期）。没有“命中”或“未命中”的概念，每次存取都是确切的时间。适合硬实时业务场景。

Cache：访问时间是不确定的。如果“命中”，只需1-2个周期；如果“未命中”，需要从Flash/RAM搬数据，可能需要几十甚至上百个周期，这个延迟是不可预测的。