仿站网站开发,免费个人网站模板,宿迁网站建设SEO优化营销,织梦网站seo突然在网上看到别人两年前写的一篇关于nor和nand的好文章#xff0c;做为csdn的合法公民#xff0c;有必要转 一、存储数据的原理 两种闪存都是用三端器件作为存储单元#xff0c;分别为源极、漏极和栅极#xff0c;与场效应管的工作原理相同#xff0c;主要是利用电场的…突然在网上看到别人两年前写的一篇关于nor和nand的好文章做为csdn的合法公民有必要转 一、存储数据的原理 两种闪存都是用三端器件作为存储单元分别为源极、漏极和栅极与场效应管的工作原理相同主要是利用电场的效应来控制源极与漏极之间的通断栅极的电流消耗极小不同的是场效应管为单栅极结构而FLASH为双栅极结构在栅极与硅衬底之间增加了一个浮置栅极。 浮置栅极是由氮化物夹在两层二氧化硅材料之间构成的中间的氮化物就是可以存储电荷的电荷势阱。上下两层氧化物的厚度大于50埃以避免发生击穿。 二、浮栅的重放电 向数据单元内写入数据的过程就是向电荷势阱注入电荷的过程写入数据有两种技术热电子注入(hot electron injection)和F-N隧道效应(Fowler Nordheim tunneling)前一种是通过源极给浮栅充电后一种是通过硅基层给浮栅充电。NOR型FLASH通过热电子注入方式给浮栅充电而NAND则通过F-N隧道效应给浮栅充电。 在写入新数据之前必须先将原来的数据擦除这点跟硬盘不同也就是将浮栅的电荷放掉两种FLASH都是通过F-N隧道效应放电。 NAND flash的写入和擦除 NOR flash的写入和擦除 三、0和1 这方面两种FLASH一样向浮栅中注入电荷表示写入了0没有注入电荷表示1所以对FLASH清除数据是写1的这与硬盘正好相反 对于浮栅中有电荷的单元来说由于浮栅的感应作用在源极和漏极之间将形成带正电的空间电荷区这时无论控制极上有没有施加偏置电压晶体管都将处于导通状态。而对于浮栅中没有电荷的晶体管来说只有当控制极上施加有适当的偏置电压在硅基层上感应出电荷源极和漏极才能导通也就是说在没有给控制极施加偏置电压时晶体管是截止的。 如果晶体管的源极接地而漏极接位线在无偏置电压的情况下检测晶体管的导通状态就可以获得存储单元中的数据如果位线上的电平为低说明晶体管处于导通状态读取的数据为0如果位线上为高电平则说明晶体管处于截止状态读取的数据为1。由于控制栅极在读取数据的过程中施加的电压较小或根本不施加电压不足以改变浮置栅极中原有的电荷量所以读取操作不会改变FLASH中原有的数据。 四、连接和编址方式 两种FLASH具有相同的存储单元工作原理也一样为了缩短存取时间并不是对每个单元进行单独的存取操作而是对一定数量的存取单元进行集体操作NAND型FLASH各存储单元之间是串联的而NOR型FLASH各单元之间是并联的为了对全部的存储单元有效管理必须对存储单元进行统一编址。 NAND的全部存储单元分为若干个块每个块又分为若干个页每个页是512byte就是512个8位数就是说每个页有512条位线每条位线下有8个存储单元那么每页存储的数据正好跟硬盘的一个扇区存储的数据相同这是设计时为了方便与磁盘进行数据交换而特意安排的那么块就类似硬盘的簇容量不同块的数量不同组成块的页的数量也不同。在读取数据时当字线和位线锁定某个晶体管时该晶体管的控制极不加偏置电压其它的7个都加上偏置电压而导通如果这个晶体管的浮栅中有电荷就会导通使位线为低电平读出的数就是0反之就是1。 NOR的每个存储单元以并联的方式连接到位线方便对每一位进行随机存取具有专用的地址线可以实现一次性的直接寻址缩短了FLASH对处理器指令的执行时间。 五、性能1、速度 在写数据和擦除数据时NAND由于支持整块擦写操作所以速度比NOR要快得多两者相差近千倍读取时由于NAND要先向芯片发送地址信息进行寻址才能开始读写数据而它的地址信息包括块号、块内页号和页内字节号等部分要顺序选择才能定位到要操作的字节这样每进行一次数据访问需要经过三次寻址至少要三个时钟周期而NOR型FLASH的操作则是以字或字节为单位进行的直接读取所以读取数据时NOR有明显优势。2、容量和成本 NOR型FLASH的每个存储单元与位线相连增加了芯片内位线的数量不利于存储密度的提高。所以在面积和工艺相同的情况下NAND型FLASH的容量比NOR要大得多生产成本更低也更容易生产大容量的芯片。3、易用性 NAND FLASH的I/O端口采用复用的数据线和地址线必须先通过寄存器串行地进行数据存取各个产品或厂商对信号的定义不同增加了应用的难度NOR FLASH有专用的地址引脚来寻址较容易与其它芯片进行连接另外还支持本地执行应用程序可以直接在FLASH内部运行可以简化产品设计。4、可靠性 NAND FLASH相邻单元之间较易发生位翻转而导致坏块出现而且是随机分布的如果想在生产过程中消除坏块会导致成品率太低、性价比很差所以在出厂前要在高温、高压条件下检测生产过程中产生的坏块写入坏块标记防止使用时向坏块写入数据但在使用过程中还难免产生新的坏块所以在使用的时候要配合EDC/ECC(错误探测/错误更正)和BBM(坏块管理)等软件措施来保障数据的可靠性。坏块管理软件能够发现并更换一个读写失败的区块将数据复制到一个有效的区块。5、耐久性 FLASH由于写入和擦除数据时会导致介质的氧化降解导致芯片老化在这个方面NOR尤甚所以并不适合频繁地擦写NAND的擦写次数是100万次而NOR只有10万次。
