闪存Flash
闪存Flash是一种基于电荷存储,价格性能兼顾的非易失存储器,它能以块为单位进行擦除和编写,是电可擦除自读存储器(EEPROM)的变种,其变成所需要的时间几乎和EEPROM相同,但是成本要低于EEPROM。Flash存储单元为三端器件(源级,漏级和栅极),如图
采用具有浮栅的MOS管存储电荷,栅极和硅衬底之间有二氧化硅绝源层用来保护浮栅中的电荷不会泄露。从而使得存储单元具有了电荷保护能力,当硅衬底上形成的浮栅中有电子则表示存储数据“0”,无电子则表示存储数据“1”,任何Flash储存器的写入操作只能再空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。
NOR Flash和NAND Flash是现在市场上两种主要的Flash存储器。两种Flash主要的差别表现在如下几个方面。
(1)应用场景:NOR Flash 最大的特点是芯片内执行,采用了随机访问技术,与常见的SRAM相同。这样应用程序可以直接在Flash内部运行,不必再把代码读取到系统的主存中。多用于存储Bootlaoder等系统启动程序。NAND Flash没有采取内存的随机访问技术,存储单元的访问是以块为单位来进行的,通常是一次读取512B NAND 读和写操作采用512 B的块,这一点与硬盘操作类似。因此,用户不能直接运行NAND Flash中的代码,更适用于大规模数据存储,入存储卡、U盘、固态硬盘等。
(2)读写性能:NOR Flash的传输效率很高,读取数据速度比NAND Flash快。NOR Flash的擦除是以64~128KB的块进行的,而NAND Flash的擦除单元更小(8-32KB的块),故相应的擦除电路更简单,因此NAND Flash写数据速度以及擦除速度远比NOR Flash快。
(3)接口差别:NOR Flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地取其内部的每一个字节。NAND Flash使用复杂的I/O口来串行存取数据,各产品或厂商的方法可能各不相同。通常使用8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
(4)容量和成本:NAND Flash 的存储单元尺寸约是NOR Flash的一半,则NAND Flash可以在给定的磨具尺寸内提供更大的容量,且成本也不高。NOR Flash在14MB的小容量时,具有很高的成本收益,占据了容量为116MB市场的大部分。相反,NAND Flash 产品的量多是8MB ~ 128GB 。这也说明NOR Flash主要应用在代码存储介质中,NAND Flash适用于数据存储。
(5)可靠性和耐用性:NAND Flash中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR Flash擦写次数是十万次。此外,NAND Flash存在位反转和坏区的问题,需要进行EDC/ECC算法校验和坏区块标识管理。
(6)易用性:微处理器可以像连接普通SRAM存储器那样连接NOR Flash,并可以在上面直接运行代码,非常方便。而对于NAND Flash,因需要I/O接口,加之NAND Flash数据的读取方法因厂家而异,所以在使用NAND Flash时,必须先写入驱动程序,次啊能继续执行其他操作。
总结
NOR Flash和NAND Flash的不同
(1)NOR Flash采用了随机访问技术而NAND Flash没有采用随机访问技术,存储单元的访问是以块为单位来进行的。
(2)NOR Flash传输效率高,读取速度快,NAND Flash写数据快,擦除速度快。
(3)NOR Flash带有SRAM接口,NAND Flash使用复杂的I/O口来串行存取数据。
(4)NAND Flash 的存储单元尺寸约是NOR Flash的一半,NOR Flash主要应用在代码存储介质中,NAND Flash适用于数据存储。
(5)NAND Flash最大擦写次数高于NOR Flash
(6)NOR Flash相对于NAND Flash操作方便
NOR Flash采用了随机访问技术,可以在上面直接运行代码,非常方便,传输效率高,读取速度快,带有SRAM接口,最大擦写次数为十万,主要应用在代码存储介质中。
NAND Flash存储单元的访问是以块为单位来进行的,块擦写次数为一百万次,写数据快,擦除速度快,使用复杂的I/O口来串行存取数据,操作较为复杂,适用于数据存储。
内容摘自:soc的设计于实现
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