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闪速存储器(FLASH)

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发表于 2009-7-3 21:51:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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闪速存储器(Flash Memory)是一类非易失性存储器NVM(Non-Volatile Memory)即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息;而诸如DRAM、SRAM这类易失性存储器,当供电电源关闭时片内信息随即丢失.相对传统的EEPROM芯片,这种芯片可以用电气的方法快速地擦写. 由于快擦写存储器不需要存储电容器,故其集成度更高,制造成本低于DRAM.它使用方便,既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度,又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点,所以快擦写存储器技术发展最迅速.

NOR技术(亦称为Linear技术)闪速存储器是最早出现的Flash Memory,目前仍是多数供应商支持的技术架构。它源于传统的EPROM器件,与其它Flash Memory技术相比,具有可靠性高、随机读取速度快的优势,在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合,尤其是纯代码存储的应用中广泛使用,如PC的BIOS固件、移动电话、硬盘驱动器的控制存储器等。
NOR技术Flash Memory具有以下特点:
1.(程序和数据可存放在同一芯片上,拥有独立的数据总线和地址总线,能快速随机读取,允许系统直接从Flash中读取代码执行,而无需先将代码下载至RAM中再执行;
2.可以单字节或单字编程,但不能单字节擦除,必须以块为单位或对整片执行擦除操作,在对存储器进行重新编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。
由于NOR技术Flash Memory的擦除和编程速度较慢,而块尺寸又较大,因此擦除和编程操作所花费的时间很长,在纯数据存储和文件存储的应用中,NOR技术显得力不从心。

NAND技术 Flash Memory具有以下特点:
1.以页为单位进行读和编程操作,1页为256或512B(字节);以块为单位进行擦除操作,1块为4K、8K或16KB。具有快编程和快擦除的功能,其块擦除时间是2ms;而NOR技术的块擦除时间达到几百ms。
2.数据、地址采用同一总线,实现串行读取。随机读取速度慢且不能按字节随机编程。
3.芯片尺寸小,引脚少,是位成本(bit cost)最低的固态存储器,将很快突破每兆字节1美元的价格限制。
4.芯片包含有失效块,其数目最大可达到3~35块(取决于存储器密度)。失效块不会影响有效块的性能,但设计者需要将失效块在地址映射表中屏蔽起来。
基于NAND的存储器可以取代硬盘或其他块设备。

AND技术是Hitachi公司的专利技术。
AND技术与NAND一样采用“大多数完好的存储器”概念
Hitachi和Mitsubishi公司采用0.18μm的制造工艺,并结合MLC技术,生产出芯片尺寸更小、存储容量更大、功耗更低的512Mb-AND Flash Memory,再利用双密度封装技术DDP(Double Density Package Technology),将2片512Mb芯片叠加在1片TSOP48的封装内,形成一片1Gb芯片。
HN29V51211T具有突出的低功耗特性,读电流为2mA,待机电流仅为1μA
由于其内部存在与块大小一致的内部RAM 缓冲区,使得AND技术不像其他采用MLC的闪速存储器技术那样写入性能严重下降。

由EEPROM派生的闪速存储器
EEPROM具有很高的灵活性,可以单字节读写(不需要擦除,可直接改写数据),但存储密度小,单位成本高。
部分制造商生产出另一类以EEPROM做闪速存储阵列的Flash Memory,如ATMEL、SST的小扇区结构闪速存储器(Small Sector Flash Memory)和ATMEL的海量存储器(Data-Flash Memory)。
这类器件具有EEPROM与NOR技术Flash Memory二者折衷的性能特点:
1.读写的灵活性逊于EEPROM,不能直接改写数据。
2.与EEPROM比较,具有明显的成本优势。
3.存储密度比EEPROM大,但比NOR技术Flash Memory小  
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