Flash是不需要Vpp電壓信號的EEPROM,屬於易失性存儲器。有兩種類型的閃速存儲器,nand閃速存儲器和nor閃速存儲器,它們根據矩陣中存儲單元的排列來分類。
基本原則:
浮動柵
閃存單元基於浮柵技術。MOS晶體管由兩個重疊的柵極CG和FG組成。FG被隔離在中間,像壹個漂浮在空中的島嶼,這就是"浮門"這個名字的由來。FG被氧化物包圍,電子可以在沒有外力的情況下長時間停留在裏面。從浮柵註入和移除電子的操作分別被稱為編程和擦除。這些操作修改了存儲單元的閾值電壓Vth,存儲單元是壹種特殊類型的MOS晶體管。通過向CG端子施加固定電壓,可以區分兩種存儲電平:當柵極電壓高於電池的Vth時,電池開啟,否則關閉。
NOR閃存和NAND閃存的主要區別:
1,物理結構:
NOR Flash采用並行陣列架構,每個單元都可以通過觸點直接訪問,這也是NOR Flash隨機性能優異的原因。
或閃存結構
NAND采用串行結構,32或64個存儲單元串聯,如圖所示。兩個選擇晶體管被放置在行的邊緣,以確保與源極線和位線的連接。每個NAND行與另壹行共享位線觸點。門通過字線連接。
NAND閃存結構
2.存儲單位面積、單位成本、讀取速度和功耗
由於物理結構不同,兩種閃存在面積、單位成本、讀取速度和功耗上的差異:
NOR Flash:存儲單位面積大,單位成本高,讀取速度快,功耗高;
NAND Flash:存儲單位面積小,單位成本低,讀取慢,功耗低;
NAND flash的單元大小幾乎是NOR器件的壹半。因為制造工藝更簡單,NAND結構在給定尺寸下可以提供更高的容量,相應降低了價格。NOR flash以1 ~ 16mb的容量占據了大部分的閃存市場,而NAND flash僅用於8MB以上容量的產品,這也說明NOR主要用於代碼存儲介質,NAND適用於數據存儲。
3.界面和使用
NOR Flash接口類似於SRAM接口,有足夠的地址引腳用於尋址,可以輕松訪問每個字節。由於NOR flash接口直接使用基於NOR的flash存儲器,它可以像其他存儲器壹樣連接,並可以直接在其上運行代碼。
閃存設備使用復雜的I/O端口串行訪問數據,每個產品或制造商的方法可能不同。八個管腳用於控制、地址和數據信息的分時傳輸。使用NAND設備時,必須先編寫驅動程序或硬件控制器支持,然後才能繼續執行其他操作。所以不如NOR Flash方便好用。
4、比特交換
位交換也稱為位旋轉/位翻轉,即存儲值從0變為1或從1變為0。所有閃存設備都受到位交換的困擾。因此,必須采用錯誤檢測/糾正算法。位反轉的問題在NAND閃存中更為常見。使用NAND閃存時,NAND供應商建議同時使用EDC/ECC算法。當使用NAND存儲多媒體信息時,這個問題不是致命的。當然,如果本地存儲設備用於存儲操作系統、配置文件或其他敏感信息,則必須使用EDC/ECC系統來確保可靠性。
NOR flash由於物理結構不同,位反轉概率小,所以沒有糾錯系統。
5.壞塊處理
NAND設備中的壞塊是隨機分布的,因此需要掃描介質來找到它們並將其標記為不可用。NOR Flash壞塊很少或沒有,所以沒有壞塊處理模塊。
閃光設備:
目前所有的閃存都符合PCMCIA標準,可以方便地在各種設備中使用。目前有兩種卡:壹種是閃存卡,只有壹個由閃存芯片組成的內存條,使用時需要專門的軟件來管理。另壹種叫Flash驅動卡,除了Flash芯片之外,還有微處理器和其他邏輯電路組成的控制電路。
1.閃存卡:
閃存卡又稱抽認卡,是壹種利用閃存技術存儲電子信息的存儲器。壹般在數碼相機、掌上電腦、MP3等小型數碼產品中用作存儲介質。所以看起來像卡片壹樣小,所以叫閃卡。根據不同的廠商,不同的應用,大概有壹些閃存卡,比如SmartMedia,CompactFlash,MultiMediaCard,SecureDigital,MemoryStick,XD-PictureCard,MICRODRIVE。這些閃存卡雖然外觀和規格不同,但技術原理是壹樣的。
緊湊型閃光燈
緊湊型閃存卡是閃迪於1994年首次推出的閃存卡。它徹底改變了閃存技術的使用。對於存儲的數據,CF卡比傳統的磁盤驅動器具有更高的安全性和保護性。大多數網絡和電信設備以及數碼相機,如路由器和交換機,仍然使用CF卡作為主要的外部存儲設備。
SM卡
SM卡是東芝6月份1995 11退出的閃存卡。三星在1996買下了生產銷售牌照,這兩家公司成為了主要的SM卡廠商。SmartMedia卡是市面上常見的微型存儲卡,曾經在MP3播放器上非常流行。智能媒體卡被認為是軟盤的替代品。它曾經是數碼相機廣泛支持的存儲格式,但現在正在衰落。與其他格式相比,這種格式最大的優勢在於,通過壹個名為FlashPath的轉換器,可以在壹個標準的3.5英寸軟盤驅動器中使用任何容量的SM卡。
MMC卡
MMC卡是西門子和創立CF的SanDisk在1997聯合推出的,號稱世界上最小的閃存卡。近年來,MMC卡技術幾乎完全被SD卡取代,但MMC卡仍然可以被SD卡兼容設備讀取,所以它仍然有它的功能。
MS卡
MS卡,通常稱為記憶棒,是索尼公司開發的閃存卡,1998+10月投放市場。它采用了索尼的外觀、協議、物理格式和版權保護。MS卡的規格和同時上市的MMC非常相似。
sd卡
SD卡由松下、東芝和閃迪聯合推出。最早發行於8月1999,有郵票那麽大。SD讀卡器類似於電腦的USB軟驅。帶SD卡的讀卡器,功能和u盤壹樣,大小和普通u盤壹樣。USB接口用於讀卡器和主機之間的連接。本產品是用數碼相機拍攝的。有兩種:外部和內部。許多新的個人電腦都有內置的多功能讀卡器。
TF卡
閃迪公司發明的TF卡,是壹種微型閃存卡,主要用於手機。2004年更名為MicroSD。差不多指甲蓋大小,主流臺式機和筆記本上都有直接插槽,通過SD讀卡器連接後可以讀寫數據。
Xd圖片卡
XD是數碼相機的閃存卡。2002年7月由富士橡膠輥和奧林巴斯聯合發布,取代SM。
迷妳安全數字存儲卡
MiniSD是SanDisk在2003年發行的微型標準SD卡,專門為手機設計。minSD適配器連接到卡上,與所有配備標準SD卡插槽的設備兼容。
md/microdrive
微硬盤MD是IBM開發的壹款非常小的硬盤數據存儲設備,1999上市,以對抗市場主流閃存產品。IBM把硬盤部門賣給了日立,所以從2003年開始,MicroDrive的技術和專利都歸日立所有。微硬盤的優點是存儲容量大,讀寫速度快,缺點是耗電,易發熱,使用壽命短,抗震性能差。
2.閃存卡
EMMC卡
EMMC采用統壹的MMC標準接口,將高密度NAND Flash和MMC控制器封裝在壹個BGA芯片中。根據閃存的特性,產品已經包含了閃存管理技術,包括檢錯糾錯、閃存平均擦除、壞塊管理、掉電保護等技術。用戶不需要擔心flash技術和產品內部技術的變化。eMMC單芯片節省更多的主板內部空間。
UFS卡片
UFS UFS是壹種高性能接口協議,它也代表使用這種協議的存儲設備。它專為需要最大限度降低功耗的應用而設計,包括智能手機和平板電腦等移動系統以及汽車應用。其高速串行接口和優化的協議可以顯著提高吞吐量和系統性能。
U盤
u盤,根據其諧音也稱為"優盤"。u盤是閃存的壹種,所以有時也叫閃存盤。u盤和硬盤最大的區別就是不需要物理驅動,即插即用,存儲容量遠超軟盤,攜帶非常方便。它集成了u盤存儲技術、閃存技術和通用串行總線技術。與其他便攜式存儲設備相比,Flashu盤有很多優點:占用空間小,通常運行速度更快,可以存儲更多的數據,性能可靠。可以在讀寫過程中斷開連接,不損壞硬件,只丟失數據。這種磁盤使用USB大容量存儲設備標準,Linux、Mac OS X、Unix和Windows都有內置支持。
固態磁盤
SSD通常由存儲單元和控制單元組成。SSD是目前最主流的硬盤,在可預見的未來幾乎不會被其他硬盤取代。SSD具有讀寫速度快、抗震、功耗低、工作溫度範圍寬、重量輕等優點。
閃存種類繁多,在日常生活中的應用越來越廣泛,但其價格仍處於昂貴階段,這也限制了閃存的使用。希望閃存能擺脫價格高的劣勢,真正徹底進入人們的生活。
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