EPROM（可擦除可编程只读存储器）和CD-ROM（只读光盘）是两种完全不同的存储技术，其存储容量差异显著，主要源于技术原理、设计目标和历史发展阶段的不同。以下是两者的存储容量对比及原因分析：

一、存储容量对比

二、容量差异的核心原因

1. 技术原理限制

• EPROM：

• 基于半导体浮栅晶体管，每个存储单元（位）需占用硅晶圆上的物理空间。

• 早期工艺（如1μm制程）下，芯片面积有限，导致容量难以突破MB级。

• 示例：27C256 EPROM芯片容量为256Kbit（32KB），需32引脚封装，面积约1cm²。

• CD-ROM：

• 基于光学凹坑（Pit）和平面（Land）的物理结构，通过激光读取反射光变化。

• 光盘直径12cm，单层存储密度可达约650MB（ISO 9660标准）。

• 示例：CD-ROM的存储密度约为每平方厘米10MB，远高于EPROM的半导体密度。

2. 设计目标不同

• EPROM：

• 主要用于嵌入式系统固件存储（如单片机程序），需快速随机访问（纳秒级访问时间）。

• 容量需求低（KB级足够），但需高可靠性（抗电磁干扰、数据保存20年以上）。

• CD-ROM：

• 主要用于数据分发（如软件、音乐、视频），需大容量存储（MB级）。

• 牺牲访问速度（毫秒级寻道时间），换取低成本和高密度。

3. 历史发展阶段

• EPROM：

• 诞生于1970年代，受限于早期半导体工艺，容量增长缓慢。

• 1990年代后逐渐被Flash存储器取代（Flash容量可达GB级）。

• CD-ROM：

• 诞生于1980年代，受益于激光技术和光学介质的发展，容量快速提升。

• 后续衍生出DVD（4.7GB）、蓝光光盘（25GB）等更高容量格式。

三、容量差异的直观类比

• EPROM容量：

• 相当于一本小册子（如32KB文本约1.6万字）。

• 适合存储嵌入式系统的简单程序或配置参数。

• CD-ROM容量：

• 相当于一部长篇小说（如700MB文本约3.5亿字）或一部高清电影。

• 适合存储多媒体内容或大型软件。

四、现代替代方案的容量对比

• EPROM的替代品（Flash存储器）：

• 容量范围：KB级（如SPI Flash）到TB级（如SSD）。

• 示例：常见U盘（基于Flash）容量可达128GB，是CD-ROM的180倍。

• CD-ROM的替代品：

• DVD：单层4.7GB，双层8.5GB。

• 蓝光光盘：单层25GB，双层50GB。

• 云存储：理论上无限容量，但依赖网络。

五、总结

1. 存储容量差异：

• EPROM容量极小（KB级），CD-ROM容量极大（MB级），两者相差2~3个数量级。

2. 根本原因：

• EPROM受限于半导体工艺和设计目标（嵌入式系统），CD-ROM受益于光学技术和数据分发需求。

3. 现代选择：

• 若需大容量存储，优先选择Flash、硬盘或光盘（如DVD/蓝光）。

• EPROM已退出主流应用，仅在历史技术参考中出现。

六、延伸思考

• 为什么EPROM容量无法提升？

• 半导体存储器的容量受制程工艺（如晶体管尺寸）和成本限制。

• 而光学存储器通过缩短激光波长（如蓝光405nm vs CD红光780nm）和改进编码方式（如EFM+）提升容量。

• 未来趋势：

• 半导体存储器（如3D NAND Flash）继续向高密度发展（如1TB微SD卡）。

• 光学存储器逐渐被固态存储取代，但在长期归档领域仍有优势（如M-DISC蓝光光盘）。

通过以上对比，可以清晰理解EPROM与CD-ROM在存储容量上的巨大差异及其背后的技术逻辑。