存储器原理介绍资料

3D NAND
容量更大、速度更快、价格更便宜、可靠性更高
未来
eMMC： Embedded MultiMedia Card
eMMC： Embedded MultiMedia Card
• 由于NAND Flash芯片的不同厂牌包括三星、东芝 (Toshiba)或海力士(Hynix)、美光(Micron)等，当 手机客户在导入时，都需要根据每家公司的产品 和技术特性来重新设计，过去并没有1个技术能够 通用所有厂牌的NAND Flash芯片。 • eMMC(Embedded MultiMedia Card )为MMC协 会所订立的内嵌式存储器标准规格，主要是针对 手机产品为主;eMMC结构由一个嵌入式存储解决 方案组成，带有MMC(多媒体卡)接口、快闪存储 器设备及主控制器——所有在一个小型的BGA封 装。
Flash属于广义的EEPROM，因为它也是电擦除的rom。与 EEPROM不同，flash擦除时不再以字节为单位，而是以块或页 为单位，速度更快，所以被称为Flash erase EEPROM 。 任何flash器件的写入操作只能在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。一 般自带数据缓冲buffer。 Flash有Nor Flash和Nand Flash两种。
接口：
NOR flash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节 NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。 NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，容量密度较高，成本较低；
容量成本：
用途：
NOR主要应用在代码存储介质，方便直接运行代码，如BIOS NAND适合存储大容量数据。
EEPROM存储单元原理：
Fra Baidu bibliotek
EEPROM 存储单元原理：
EEPROM 存储阵列：
EEPROM 芯片内部结构：
EEPROM ：
特点： ●可以随机访问和修改任何一个字节； ●具有较高的可靠性； ●电路复杂/单位容量成本高； ●容量小；
Flash Memory (flash erase EEPROM)：
Flash 存储结构：
Flash 存储结构：
Flash存储阵列的组成：pageblockplanedevice
Nor Flash与Nand Flash 比较：
性能：
NOR的读速度比NAND稍快一些 NAND的写入速度和擦除速度比NOR快很多 NOR可以直接使用，并可在上面直接运行代码 NAND一般不能直接运行程序，需要先拷贝到RAM区，再运行 NOR可以按字节来操作 NAND只能以页或者块为单位操作
每个存储单元类似一个标准MOSFET, 但有两个闸极。在顶 部的是控制闸(Control Gate, CG)，如同其他MOS晶体管。 但是它下方则是一个以氧化物层与周遭绝缘的浮闸(Floating Gate, FG)。这个FG（多晶硅等）放在CG与MOSFET通道之 间。由于这个FG在电气上是受绝缘层独立的, 所以进入的 电子会被困在里面。在一般的条件下电荷经过多年都不会 逸散。
存储器原理介绍
目
录
●半导体存储器分类和原理介绍
●高速存储器的应用
●其他存储类型简介
半导体存储器主要类别
EEPROM存储单元原理：
背景知识：量子隧道效应
经典物理学认为 物体越过势垒，有一阈值能量；粒子能量小于此能量则不能越过，大于此能量则可以越过。例如骑自 行车过小坡，先用力骑，如果坡很低，不蹬自行车也能靠惯性过去。如果坡很高，不蹬自行车，车到 一半就停住，然后退回去。 量子力学则认为 即使粒子能量小于阈值能量，很多粒子冲向势垒，一部分粒子反弹，还会有一些粒子能过去，好象有 一个隧道，称作“量子隧道”。 1962年，英国剑桥大学实验物理学研究生约瑟夫森（Brian David Josephson，1940～）预言，当两个超 导体之间设置一个绝缘薄层时，电子可以穿过绝缘体从一个超导体到达另一个超导体。约瑟夫森的这 一预言不久就为P.W.安德森和J.M.罗厄耳的实验 观测所证实——电子对通过两块超导金属间的薄绝缘 层（厚度约为10埃）时发生了隧道效应，于是称之为“约瑟夫森效应”。 宏观量子隧道效应确立了微电子器件进一步微型化的极限，当微电子器件进一步微型化时必须要考虑 上述的量子效应。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸接近电子波长时，电子就通过隧道 效应而穿透绝缘层，使器件无法正常工作。因此，宏观量子隧道效应已成为微电子学、光电子学中的 重要理论。
EEPROM存储单元原理：
0与1的读写：
以浮栅中是否存有电子来区分逻辑状态0和1（也会以电 荷多少来区分多个逻辑状态比如00、01、10、11等）。 写：当漏极接地，控制栅加上足够高的电压时（大于正 常工作电压），交叠区将产生一个很强的电场，在强电场的 作用下，电子通过绝缘层到达浮栅，使浮栅带负电荷。 擦：反之，当控制栅接地漏极加一正电压，则产生与上 述相反的过程，即浮栅放电。 读：注入浮栅的负电荷，排斥P型硅基层上的电子，抵 消提供给控制栅的电压。也就是说，如果浮置栅中积累了电 荷，则阈值电压（Vth）增高。与浮置栅中没有电荷时的情 况相比，如果不给控制栅提供高电压，则漏极－源极间不会 处于导通的状态。
Flash 存储单元：
Flash存储单元由EEPROM过渡而来，核心依旧使用浮栅，但省去了一个控制管。Nor和Nand两种flash 的存储单元排列形式不同。 NOR技术Flash Memory结构，每两个单元共用一个位线接触孔和一条源线线，采用CHE（沟道热电子） 的写入和源极F—N擦除，具有高编程速度和高读取速度的优点。但其编程功耗过 大，在阵列布局上，接触 孔占用了相当的空间，集成度不高。 NAND结构通过多位的直接串联，将每个单元的接触孔减小到1／2 n(n为每个模块中的位数，一般为8 位或1 6位)，因此，大大缩小了单元尺寸。NAND采用编F—N写，沟道擦除，其最大缺点是多管串联，读 取速读较其他阵列结构慢。