FLASH闪存总体介绍
flash 内存单元的存储结构
flash 内存单元的存储结构Flash内存单元是一种常见的非易失性存储设备,广泛应用于电子产品中,比如存储卡、固态硬盘等。
Flash内存的存储结构对于其性能和可靠性具有重要影响。
下面是有关Flash内存单元存储结构的相关参考内容。
1. 存储单元:Flash内存的最小存储单元是存储位,即每个存储单元可以保存一个二进制位。
每个存储位由一个晶体管和一个电容器组成,当电容器充满电荷时,表示存储位的值为1,无电荷则表示存储位的值为0。
2. 阵列和块:存储单元按照一定规律排列,形成一个存储阵列。
存储阵列中包括多个物理块,每个物理块由多个存储单元组成。
3. 页和扇区:每个物理块又可以分为多个页,每个页包含多个存储单元。
一页的大小通常为2KB、4KB或8KB。
物理块中的第一个页被称为扇区,存储了块的元数据信息,如状态位和块号等。
4. 地址映射表:为了提高Flash内存的读写效率,采用了逻辑地址和物理地址之间的映射关系。
地址映射表是一个数据结构,用于记录逻辑地址和物理地址的对应关系。
5. 坏块管理:由于Flash内存单元的使用寿命有限,存储单元在使用过程中会出现损坏,导致无法正常读写。
为了保证Flash内存的可靠性,需要设计坏块管理机制,将损坏的块从正常的使用范围中排除,并使用备用块替代。
6. 擦除和写入:Flash内存单元的擦除操作是将整个块中的所有存储单元值都置为1。
Flash内存单元的写入操作是将存储单元值从0变为1。
擦除和写入操作需要通过高压电进行,同时也是导致Flash内存寿命减少的主要原因之一。
7. 垃圾回收:随着数据的不断写入和擦除,Flash内存中会产生大量的垃圾数据,这些垃圾数据占用了宝贵的存储空间。
垃圾回收机制可以将无用的垃圾数据清理出来,以便为新的数据提供足够的存储空间。
总结:Flash内存单元的存储结构主要包括存储单元、阵列和块、页和扇区、地址映射表、坏块管理、擦除和写入以及垃圾回收等。
flash存储阵列结构及存储原理
flash存储阵列结构及存储原理一、引言随着信息时代的到来,数据量的爆发式增长给传统存储系统带来了巨大的挑战。
为了满足高性能、高可靠性和高容量的存储需求,flash存储阵列应运而生。
它以其快速的读写速度、低延迟和可靠性等优势,成为了现代存储系统的重要组成部分。
二、flash存储阵列的基本结构flash存储阵列由多个flash芯片组成,这些芯片通过控制器进行管理和操作。
每个flash芯片由多个存储单元组成,每个存储单元可以存储一定量的数据。
为了提高存储容量和读写性能,flash芯片通常采用多层堆叠的方式,使得每个芯片的存储单元数量大大增加。
flash存储阵列中的每个flash芯片都有自己的访问接口,通过控制器对这些接口进行管理和调度,实现对存储单元的访问和操作。
控制器还负责处理数据的编码、错误校验、读写请求的调度等功能。
此外,控制器还负责管理芯片之间的数据传输和数据的冗余备份,以提高系统的可靠性。
三、flash存储原理flash存储采用电子存储技术,数据以电荷的形式存储在存储单元中。
存储单元由浮栅电容和控制栅组成,在写入数据时,通过给控制栅施加高电压,将电荷注入浮栅电容中,改变浮栅电容的电荷状态,从而实现数据的存储。
读取数据时,通过控制栅和源极之间的电压差来判断浮栅电容中是否有电荷,从而确定存储单元中存储的数据。
flash存储的特点是可以进行快速的随机读取操作,但写入操作相对较慢。
为了解决写入速度慢的问题,flash存储采用了块擦除的操作方式。
块擦除是指在写入新数据之前,需要将整个存储块的数据擦除,然后再写入新数据。
这种操作方式带来了一定的性能损失,但可以确保写入数据的准确性和一致性。
四、flash存储阵列的工作原理flash存储阵列通过将多个flash芯片组织起来,形成一个存储单元的数组。
在写入数据时,控制器将数据分散存储到各个flash芯片中的存储单元中,从而实现数据的并行写入。
在读取数据时,控制器可以同时从多个flash芯片中读取数据,从而提高读取的效率。
Nand-Flash详述(绝对经典)
NandFlash详述1. 硬件特性:【Flash的硬件实现机制】Flash全名叫做Flash Memory,属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device),与此相对应的是易失性存储设备(Volatile Memory Device)。
这类设备,除了Flash,还有其他比较常见的如硬盘,ROM等,与此相对的,易失性就是断电了,数据就丢失了,比如大家常用的内存,不论是以前的SDRAM,DDR SDRAM,还是现在的DDR2,DDR3等,都是断电后,数据就没了。
Flash的内部存储是MOSFET,里面有个悬浮门(Floating Gate),是真正存储数据的单元。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------金属-氧化层-半导体-场效晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。
MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为n-type与p-type的MOSFET,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------在Flash之前,紫外线可擦除(uv-erasable)的EPROM,就已经采用用Floating Gate存储数据这一技术了。
Flash存储芯片工作原理
Flash存储芯片工作原理Flash存储芯片是一种非易失性存储器,广泛应用于各种电子设备中,如手机、相机、固态硬盘等。
它具有高速读写、低功耗、体积小等优点,因此备受青睐。
本文将详细介绍Flash存储芯片的工作原理。
一、闪存基本结构Flash存储芯片由多个存储单元组成,每一个存储单元称为一个存储单元或者一个位。
每一个存储单元可以存储一个或者多个比特的数据。
Flash存储芯片通常采用NAND或者NOR结构。
1. NAND结构NAND结构的Flash存储芯片是最常见的类型。
它由一系列的存储单元组成,每一个存储单元由一个浮栅电容和一个选择晶体管组成。
数据存储在浮栅电容中,通过控制晶体管的通断状态来读取和写入数据。
2. NOR结构NOR结构的Flash存储芯片相对较少见。
它由一系列的存储单元组成,每一个存储单元由一个浮栅电容和一个选择晶体管组成。
与NAND结构不同的是,NOR结构的存储单元可以直接访问,因此读取速度较快,但写入速度较慢。
二、Flash存储原理Flash存储芯片的工作原理可以分为读取和写入两个过程。
1. 读取过程在读取数据时,Flash存储芯片通过控制电压来判断存储单元中是否存储了电荷。
具体步骤如下:(1)将所需读取的存储单元的地址发送给Flash存储芯片;(2)Flash存储芯片将该存储单元的数据读取到内部缓存中;(3)将内部缓存中的数据传输给外部设备。
2. 写入过程在写入数据时,Flash存储芯片通过改变存储单元的电荷状态来实现数据的存储。
具体步骤如下:(1)将所需写入的存储单元的地址发送给Flash存储芯片;(2)将待写入的数据发送给Flash存储芯片;(3)Flash存储芯片将待写入的数据存储到相应的存储单元中。
三、Flash存储特点Flash存储芯片具有以下特点:1. 非易失性Flash存储芯片是一种非易失性存储器,即使在断电的情况下,存储的数据也不会丢失。
这使得Flash存储芯片非常适合于需要长期保存数据的应用场景。
flash闪存工作原理
flash闪存工作原理
flash闪存是一种非易失性存储器件,通过在晶体管栅极和通道之间形成电子隧穿效应来存储数据。
具体来说,flash闪存是由许多电子存储单元组成的,每个存储单元由一对栅极和通道组成,在其中嵌入了一些氧化物。
当加上合适的电压时,电子可以穿越氧化物并在通道中存储,当然这个过程需要高电压、隧穿电子和较长的时间(毫秒数量级)。
反之,当电压减小,电子会重新回到栅极中,因此电子能否存储取决于电压大小。
因此,当我们需要读取闪存存储的数据时,需要施加较小的电压,然后从通道中读取电子来判断该存储单元是否存储了数据。
总的来说,闪存中的每个存储单元都可以被反复写入,这是由于数字形式的1和0都可以通过在栅极和通道之间施加不同大小的电压来实现存储。
这种工作原理使得闪存在很多应用场合都可以替代传统的硬盘和磁带存储。
浅析Flash闪存技术
浅析Flash闪存技术Flash闪存技术是一种高速、大容量、低功耗和可靠性高的非易失性存储器技术。
它是一种特殊的EPROM(可编程只读存储器)技术,在EPROM基础上加入了可编程的擦除和写入电路,使得其可以反复擦除和写入数据,实现大容量的数据存储和快速读取。
Flash技术主要分为两类:NOR Flash和NAND Flash。
NOR Flash适用于需要快速随机读取的应用,比如操作系统、程序代码等;而NAND Flash适用于大容量、高速顺序读取的应用,比如照片、音乐、视频等媒体文件。
下面将分别对NOR Flash和NAND Flash进行浅析。
1. NOR FlashNOR Flash是一种支持快速随机读取的闪存技术。
它可以通过地址总线和数据总线完成与CPU的数据交互。
NOR Flash内部以页为单位进行数据操作,每页大小一般为512字节至4KB,且页面之间可以随意读取。
此外,NOR Flash还具有快速的随机存取能力,可以读写单个字节,而且不需要进行擦除操作,因此更适用于存储启动代码、系统代码等需要快速读取的程序。
但是,NOR Flash的缺点也是显而易见的,其擦除和写入速度十分缓慢,而且成本较高,因此在大容量存储上一般不适用。
2. NAND FlashNAND Flash是一种适用于大容量存储的闪存技术。
它可以通过数据总线来与CPU进行数据交互,但不支持随机读写,只能顺序读写。
NAND Flash内部以块为单位进行数据操作,每个块的大小通常为128KB至4MB,且块与块之间不能随意读写,必须要进行擦除操作。
由于NAND Flash在读取块数据时,需要先进行擦除操作,因此其读写速度较慢。
然而,NAND Flash具有比NOR Flash更高的存储密度和更低的成本,因此被广泛应用于各种媒体存储中。
NAND Flash还有一些特殊的应用,比如笔记本电脑的SSD(solid state disk)硬盘、手机的内置存储等等。
flash 内存单元的存储结构
flash 内存单元的存储结构【原创实用版】目录1.Flash 内存的概念与类型2.Flash 内存的存储结构3.Flash 内存的应用领域4.Flash 内存的优势与不足正文Flash 内存是一种非易失性存储技术,被广泛应用于电子设备中,如智能手机、电脑、平板电脑等。
它的主要特点是在断电后仍能保存数据,因此被广泛用作存储设备中的操作系统、程序和数据。
一、Flash 内存的概念与类型Flash 内存的全称是 Flash Random Access Memory,即闪存随机存取记忆体。
它分为两种类型:NOR Flash 和 NAND Flash。
NOR Flash 适用于存储程序代码和数据,因为它具有较快的读取速度,通常用于存储操作系统和程序。
而 NAND Flash 则适用于大规模数据存储,如硬盘,因为它具有较低的单位容量价格,被大量用于作为系统的主存储器。
二、Flash 内存的存储结构Flash 内存的存储结构是由多个存储单元组成的,每个存储单元都由一个浮栅晶体管构成。
这种晶体管可以在断电后仍然保存数据,因此Flash 内存具有非易失性的特点。
Flash 内存的存储单元通常分为两类:SRAM(静态 RAM)和 DRAM(动态 RAM)。
SRAM 具有较快的读写速度,但价格较高,通常用于存储操作系统和程序;而 DRAM 则价格较低,用于大规模数据存储。
三、Flash 内存的应用领域Flash 内存广泛应用于各种电子设备中,如智能手机、平板电脑、电子书、数码相机等。
它被用作存储设备中的操作系统、程序和数据,以及用于存储多媒体文件、照片和视频等。
四、Flash 内存的优势与不足Flash 内存的优势在于它具有非易失性,可以在断电后仍然保存数据。
此外,它还具有较小的体积、较低的价格和较大的存储容量。
然而,Flash 内存的不足之处在于它的读写速度较慢,尤其是对于大容量的 NAND Flash。
初中信息技术FLASH基础知识
初中信息技术FLASH基础知识初中信息技术FLASH基础知识一、什么是FLASH?1\1 闪存的概念闪存(Flash Memory)是一种非易失性存储器,它主要用于数据的储存和传递。
闪存具有随机访问的特点,并且可以重复擦写和编程,相比于其他存储器(如磁盘驱动器或硬盘驱动器),闪存更加可靠和耐用。
1\2 FLASH在信息技术中的应用FLASH在信息技术中广泛应用于多媒体展示和储存、操作系统启动、移动设备、电子书籍等领域。
特别是在动画制作和网站设计中,FLASH被广泛用于展示和交互优化。
二、FLASH的基本操作方法2\1 FLASH软件介绍FLASH软件是一种可视化的制作工具,它可以帮助用户创建动画、交互式网页以及其他富媒体内容。
常用的FLASH软件包括Adobe Flash Professional、Animate CC等。
2\2 FLASH基础操作2\2\1 创建新的FLASH文档创建新的FLASH文档,可以选择不同的尺寸和分辨率,根据需求确定动画的展示效果。
2\2\2 导入素材导入图像、音频、视频等素材到FLASH文档中,使得动画更加丰富多彩。
2\2\3 建立动画场景在FLASH文档中,可以建立多个场景,每个场景包含不同的内容和动画效果,通过切换场景可以呈现不同的展示结果。
2\2\4 图层管理使用图层可以分离不同的元素,便于编辑和控制。
用户可以将不同元素放置在不同的图层上,然后根据需要调整层级和显示效果。
2\3 FLASH动画制作技巧2\3\1 关键帧和补间动画关键帧是制作动画的基本单位,用户可以在关键帧上设定不同的元素属性,例如位置、大小、颜色等。
补间动画可以实现元素在关键帧之间的平滑过渡。
2\3\2 动画效果库FLASH提供了丰富的动画效果库,用户可以通过选择合适的效果来增加动画的呈现效果。
2\3\3 动作脚本编程FLASH支持ActionScript脚本编程语言,用户可以通过编写脚本实现更加复杂的动画效果和交互功能。
FLASH Mermory 简介
FLASH Mermory简介【闪存发展过程】闪存的发展历史在1984年,东芝公司的发明人Fujio Masuoka 首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。
与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电後不会丢失),其记录速度也非常快。
Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。
1988年,公司推出了一款256K bit闪存芯片。
它如同鞋盒一样大小,并被内嵌于一个录音机里。
後来,Intel 发明的这类闪存被统称为NOR闪存。
它结合EPROM(可擦除可编程只读存储器)和EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)两项技术,并拥有一个SRAM接口。
第二种闪存称为NAND闪存。
它由日立公司于1989年研制,并被认为是NOR 闪存的理想替代者。
NAND闪存的写周期比NOR闪存短90%,它的保存与删除处理的速度也相对较快。
NAND的存储单元只有NOR的一半,在更小的存储空间中NAND 获得了更好的性能。
鉴于NAND出色的表现,它常常被应用于诸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、and PC cards、USB sticks等存储卡上。
【闪存的概念】闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器,数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位,区块大小一般为256KB到20MB。
闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种,EEPROM与闪存不同的是,它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写,这样闪存就比EEPROM的更新速度快。
由于其断电时仍能保存数据,闪存通常被用来保存设置信息,如在电脑的BIOS(基本输入输出程序)、PDA(个人数字助理)、数码相机中保存资料等。
另一方面,闪存不像RAM(随机存取存储器)一样以字节为单位改写数据,因此不能取代RAM。
闪存卡(Flash Card)是利用闪存(Flash Memory)技术达到存储电子信息的存储器,一般应用在数码相机,掌上电脑,MP3等小型数码产品中作为存储介质,所以样子小巧,有如一张卡片,所以称之为闪存卡。
flash原理
flash原理
Flash(闪存)是一种可擦写、非易失性存储器,广泛应用于
各种电子设备中。
其工作原理是利用有机晶体管(MOSFET)将电荷储存在浮动栅中。
Flash存储器由许多晶体管阵列组成,每个晶体管代表一个位,而晶体管中的栅极则代表存储位的状态。
通过一种称为“浮动栅效应”的物理现象,Flash存储器实现了
数据的存储和读取。
当输入电压施加到了Flash存储器的控制
栅上时,电子将被注入到晶体管的浮动栅中。
这些电子的数量决定了晶体管中的电荷量,从而决定了存储位的状态。
Flash存储器中的晶体管分为两种类型:P-FET和N-FET。
P-FET晶体管中,栅极上施加的电压会使电子从源极注入到栅极中,这被称为字线的ON状态。
N-FET晶体管中,栅极上施加的电压会驱赶栅极中的电子到源极,这被称为字线的OFF状态。
通过同时控制行线和列线的电压,就可以选择特定的晶体管,并将其设置为ON或OFF。
在Flash存储器中,编程和擦除操作是最常见的操作。
编程操
作通过将电荷注入晶体管的浮动栅中来改变其状态。
擦除操作则是将浮动栅中的电荷全部清除,将晶体管的状态重置为初始状态。
编程和擦除操作在整个晶体管阵列中是并行执行的,使得Flash存储器能够快速地执行这些操作。
总之,Flash存储器利用 MOSFET 的浮动栅效应来实现数据的
存储和读取。
通过控制栅极上的电压来改变栅中的电荷量,从
而改变晶体管的状态。
Flash存储器的特点是可擦写、非易失性和并行操作,使其在各种电子设备中得到广泛应用。
Flash简介
Flash闪存是非易失性存储器,这是相对于SDRAM(同步动态随机存储器)等存储器所说的。
即存储器断电后,内部的数据仍然可以保存。
Flash根据技术方式分为Nand 、Nor Flash 和AG-AND Flash,而升级。
但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR 和NAND闪存。
大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。
而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
Nor Flash常常用于存储程序,最初MP3芯片不太成熟的时,曾经有使用过Nor Flash,比如炬力ATJ2075,SunplusSPCA7530等。
目前这种Flash已经使用的不多了,只有少数的读卡MP3和数码相框中还有见到,因为这种支持SD卡的产品中没有内存,芯片内的ROM不够存储程序,所以需要用到Nor Flash存储程序。
另外AG-AND Flash 是日本Renesas(瑞萨)公司的技术,良品率不是很高,而且有效容量也比较低。
原厂推出的Flash,容量有88%、92%、96%,96%可以用于MP3产品中,而另外两种只能用于U盘和SD卡产品中。
我个人认为其性能比较差,尽量不要使用。
现在Renesas已经退出Flash的生产商行列,而AG-AND技术也转给台湾力晶公司在继续生产。
Nand Flash也有几种,根据技术方式,分为SLC、MCL、MirrorBit等三种。
SLC是Single level cell的缩写,意为每个存储单元中只有1bit数据。
而MLC就是Multi-Level-Cell,意为该技术允许2 bit的数据存储在一个存储单元当中。
而MirrorBit则是每个存储单元中只有4bit数据。
SLC与MLC的参数对比:可想而知,SLC的技术存储比较稳定,SLC的技术也最为成熟。
然而MLC可以在一个单元中有2bit数据,这样同样大小的晶圆就可以存放更数据。
这也是MLC价格比SLC低很多的原因。
flash介绍
FLASH存储器[浏览次数:约822次]∙FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦除可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。
在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM(EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U盘)。
目录∙Flash 存储器的简介∙Flash 存储器的擦除∙FLASH存储器的测试方法研究Flash 存储器的简介∙在众多的单片机中都集成了Flash 存储器系统,该存储器系统可用作代码和数据的存储。
它在整个存储器中所处的位置在最起始的位置,一般其起始地址从0 开始,如图1 所示。
图1 存储器系统示意图Flash 是由一组可独立擦除的1KB 区块所构成的,对一个区块进行擦除将使该区块的全部内容复位为1。
下面这幅图是Flash 存储器的简单示意图,此图形象的体现了Flash 存储器是由1KB 区块构成,而且每个区块的基地址都固定的,其基地址如图2 所示。
图2 Flash 存储器示意图Flash 存储器的操作对Flash 存储器的操作一般是进行读、写和擦除。
Flash 存储器的擦除必须是以1KB 为单位对齐的地址并指定哪一区块被擦除,或者全部擦除。
Flash 存储器的编程写入的地址必须以字(4 个字节)为单位对齐,且指明要写入的具体地址。
也就是说可以是任意地址,但必须满足写入的地址是字对齐的。
Flash 存储器的读取也可以是任意地址的数据,但必须满足读取的地址是字对齐的,否则,读出的数据绝对不正确,结果也难以预料。
Flash 存储器的擦除Flash 存储器的擦除必须是以1KB 为单位对齐的地址并指定哪一区块被擦除,或者全部擦除。
也就是说以区块是flash 擦除的最小单位。
flash cell结构
flash cell结构
闪存单元(Flash Cell)是一种非易失性存储器单元,用于存储数据。
闪存单元的结构通常由浮栅结构组成。
以下是闪存单元的一种常见结构:
1. 浮栅结构:闪存单元的核心是一个浮栅结构,由一个物理上可以存储电荷的浮动栅极(Floating Gate)组成。
通过在浮动栅极中存储或移除电荷,可以改变闪存单元的状态(高电位或低电位),从而实现数据的存储和擦除。
2. 控制栅极:浮栅结构周围有一个控制栅极(Control Gate)包围着浮动栅极。
通过变化控制栅极的电压,可以控制和修改浮栅结构中的电荷分布,从而改变闪存单元的状态。
3. 细胞选通结构:闪存单元通常是以阵列形式组织在一起,每个单元都有一个细胞选通结构,用于隔离和连接闪存单元。
细胞选通结构通常由一对选择晶体管组成,用于选择性地读取、写入或擦除特定的闪存单元。
4. 位线:闪存单元的数据读取和写入是通过位线(Bit Line)完成的。
位线是一种通过整个闪存阵列的导线,用于传输数据和控制信号。
综上所述,闪存单元的主要结构包括浮栅结构、控制栅极、细胞选通结构和位线,通过这些结构可以实现数据的存储、读取和擦除。
闪存单元通常被广泛应用于各种电子设备中,如存储卡、固态硬盘等。
Flash闪速存储器--(NAND和NOR比较)
Flash闪速存储器--(NAND和NOR比较)Flash闪速存储器--(NAND和NOR比较)一、闪速存储器的特点闪速存储器(FlashMemory)是一类非易失性存储器NVM(Non-VolatileMemory)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。
FlashMemory集其它类非易失性存储器的特点:与EPROM相比较,闪速存储器具有明显的优势——在系统电可擦除和可重复编程,而不需要特殊的高电压(某些第一代闪速存储器也要求高电压来完成擦除和/或编程操作);与EEPROM相比较,闪速存储器具有成本低、密度大的特点。
其独特的性能使其广泛地运用于各个领域,包括嵌入式系统,如PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、仪器仪表和汽车器件,同时还包括新兴的语音、图像、数据存储类产品,如数字相机、数字录音机和个人数字助理(PDA)。
Flash的技术特点如下:(1)区块存储单元:在物理结构上分成若干个被称为区块的存储单元,不同区块之间相互独立,每个区块几KB~几十KB。
(2)先擦后写: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。
(3)位交换:有时一个比特位会发生反转,就是位交换。
(4)区块损坏:使用过程中,某些区块可能会被损坏,区块损坏后就不可修复。
二、闪速存储器的技术分类全球闪速存储器的主要供应商有AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Intel、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP、TOSHIBA,由于各自技术架构的不同,分为几大阵营。
1 NOR技术NOR技术(亦称为Linear技术)闪速存储器是最早出现的FlashMemory,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FlashMemory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。
Flash闪存有哪些类型,Flash闪存分类
Flash闪存有哪些类型,Flash闪存分类Flash 闪存是非易失性存储器,这是相对于SDRAM 等存储器所说的。
即存储器断电后,内部的数据仍然可以保存。
Flash 根据技术方式分为Nand、Nor Flash 和AG-AND Flash,而升级。
但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR 和NAND 闪存。
大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR 闪存更适合一些。
而NAND 则是高数据存储密度的理想解决方案。
项目NOR flashNAND flash 特点芯片内执行系统RAM 中传输效率高中写入/擦除操作的时间5s4ms 擦除器件时块大小64~128KB8~32KB接口SRAM 接口I/O 口来寿命(耐用性)十万次一百万次Nor Flash 常常用于存储程序,最初MP3 芯片不太成熟的时,曾经有使用过Nor Flash,比如炬力ATJ2075,SunplusSPCA7530 等。
目前这种Flash 已经使用的不多了,只有少数的读卡MP3 和数码相框中还有见到,因为这种支持SD 卡的产品中没有内存,芯片内的ROM 不够存储程序,所以需要用到Nor Flash 存储程序。
另外AG- AND Flash 是日本Renesas(瑞萨)公司的技术,良品率不是很高,而且有效容量也比较低。
原厂推出的Flash,容量有88%、92%、96%,96%可以用于MP3产品中,而另外两种只能用于U 盘和SD 卡产品中。
我个人认为其性能比较差,尽量不要使用。
现在Renesas 已经推出Flash 的生产商行列,而AG-AND 技术也转给台湾力晶公司在继续生产。
Nand Flash 也有几种,根据技术方式,分为SLC、MCL、MirrorBit 等三种。
SLC 是Single level cell 的缩写,意为每个存储单元中只有1bit 数据。
而MLC 就是Multi-Level-Cell,意为该技术允许2 bit 的数据存储在一个存储单元当中。
NANDNORFLASH闪存产品概述
NANDNORFLASH闪存产品概述随着国内对集成电路,特别是存储芯片的重视,前来咨询我们关于NOR Flash,NAND Flash,SD NAND, eMMC, Raw NAND的客户越来越多了。
这里我们专门写了这篇文章:1,把常用的存储产品做了分类; 2把一些产品的特点做一个描述。
在正式开始介绍之前,我们给大家推(an)荐(li)一款非常易用稳定的Flash产品:CS创世 SD NAND。
具备如下特点:1,免驱动使用;2,可机贴;3,尺寸小巧。
6*8mm,LGA-8封装;4,擦写寿命长;5,耐高低温冲击;6,容量适宜(128MB~4GB)具体可以可以看链接:我们把存储产品大概分为E2PROM,NOR,NAND 3类,他们框架如下:一,E2PROM容量非常小,目前存在于一些MCU内部,遥控器,电风扇等小家电里。
用来存储一些基础信息。
用户基本不关心这个。
因此这里不做详细描述。
二,NOR Flash是目前应用领域最广泛的一种存储芯片了.基本上主流的电子产品里都有使用。
甚至我们手机摄像头内部,屏幕驱动电路板上都会用到。
主要用来存储代码和一些比较小的数据文件。
主流是SPI NOR接口; 主流容量:1Mbit~128Mbit; 封装:SOP-8居多,也有更小的;尺寸也都比较小。
NOR Flash架构决定了它的容量不能做大,而且读取速度比较慢。
好处在于比较简单易用。
甚至可以直接用地址访问到数据,不需要建立文件系统。
(这点攻城狮朋友们比较喜欢)三,NAND Flash应该是目前最热门的存储芯片了。
因为我们生活中经常使用的电子产品都会涉及到它。
比如你买手机,肯定会考虑64GB,还是256GB?买笔记本是买256GB,还是512GB容量的硬盘呢?(目前电脑大部分采用了基于NAND Flash产品的固态硬盘)。
这里我们从如下几方面做一个分类:3.1 内部材质NAND FLASH从材质上可以分为SLC/MLC/TLC/QLC,本质区别就是在最小的存储单元内能存放多少bit的信息。
详解Flash存储器闪存工作原理及具体步骤
详解Flash存储器闪存工作原理及具体步骤什么是闪存?了解闪存最好的方式就是从它的出生它的组成均研究的透彻底底的。
闪存的存储单元为三端器件,与场效应管有相同的名称:源极、漏极和栅极。
栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层,用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。
采用这种结构,使得存储单元具有了电荷保持能力,就像是装进瓶子里的水,当你倒入水后,水位就一直保持在那里,直到你再次倒入或倒出,所以闪存具有记忆能力。
与场效应管一样,闪存也是一种电压控制型器件。
NAND 型闪存的擦和写均是基于隧道效应,电流穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层,对浮置栅极进行充电(写数据)或放电(擦除数据)。
而NOR 型闪存擦除数据仍是基于隧道效应(电流从浮置栅极到硅基层),但在写入数据时则是采用热电子注入方式(电流从浮置栅极到源极)。
场效应管工作原理场效应晶体管(Field Effect Transistor 缩写(FET))简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET 仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
闪存采用MOSFET 来存放数据MOSFET 结构如下图数据就存放在floaTIng gate(悬浮门)之中,一个门可以存放1bit 数据如图所示,门中电压有个阈值Vth如果检测到电压超过Vth,那么便认为这个bit 是0数据的写入和擦除,都通过controlgate 来完成。
至于具体的步骤。
涉及到半导体基础知识,如果需要了解,请参考模拟电路相关书籍。
这是一个比特,对于闪存来说,如图这是一个闪存颗粒的内部结构,每一行是其中一个page,一个page 由33792 个刚才那样的门组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Flash闪存器总体介绍
闪存的英文名称是“Flash Memory”,一般简称为“Flash”,它属于内存器件的一种。
不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异:
目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存,只要停止电流供应内存中的数据便无法保持,因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存;
闪存则是一种不挥发性(Non-V olatile)内存,在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据,其存储特性相当于硬盘,这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。
NAND闪存的存储单元则采用串行结构,存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节,若干页则组成储存块,NAND的存储块大小为8到32KB),这种结构最大的优点在于容量可以做得很大,超过512MB容量的NAND 产品相当普遍,NAND 闪存的成本较低,有利于大规模普及。
NAND闪存的缺点在于读速度较慢,它的I/O 端口只有8个,比 NOR 要少多了。
这区区8个I/O 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送,速度要比NOR闪存的并行传输模式慢得多。
再加NAND闪存的逻辑为电子盘模
块结构,内部不存在专门的存储控制器,一旦出现数据坏块将无法修,可靠性较NOR 闪存要差。
NAND闪存被广泛用于移动存储、数码相机、MP3播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。
由于受到数码设备强劲发展的带动, NAND 闪存一直呈现指数级的超高速增长.
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。
Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。
紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。
但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。
相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。
许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。
而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。
应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。
性能比较
flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。
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。
NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。
执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统
计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。
这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
● NOR的读速度比NAND稍快一些。
● NAND的写入速度比NOR快很多。
● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
●大多数写入操作需要先进行擦除操作。
● NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
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。
8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。
容量和成本
NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。
NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。
可靠性和耐用性
采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。
对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。
可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
寿命(耐用性)
在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。
NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要
比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。
位交换
所有flash器件都受位交换现象的困扰。
在某些情况下(很少见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。
一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。
如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。
当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。
位反转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用EDC/ECC算法。
这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。
当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。
坏块处理
NAND器件中的坏块是随机分布的。
以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。
NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。
在已制成的器件中,如果通过可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。
易于使用
可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。
由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。
各种NAND器件的存取方法因厂家而异。
在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。
向NAND器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。
软件支持
当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。
在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持,在NAND器件上进行同样
操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。
使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR 器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。
驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。