存储器原理介绍

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 。
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。
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。
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。
容量成本：
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；
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。
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。
• 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。
eMMC内部结构：
eMMC=NAND falsh+控制器+标准接口（遵循eMMC协议） Samsung eMMC 5.1 provides faster speed compared to eMMC 5.0, eMMC 5.1 achieves 300 MB/s in sequential read, and 140 MB/s in sequential write while eMMC 5.0 provides 260 MB/s in sequential read, and 135 MB/s in sequential write.
EEPROM存储单元原理：
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。
未来
3D NAND
容量更大、速度更快、价格更便宜、可靠性更高
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。
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。
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。
Fwk.baidu.comash 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
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。
EEPROM存储单元原理：
EEPROM 存储单元原理：
EEPROM 存储阵列：