Flash基本特性

一、存储器类型

• RAM(Random Access Memory)随机存取存储器,可直接对字节地址进行随机读写，访问速度快，掉电丢失。用于存储运行数据或代码。
• ROM(Read-Only Memory)只读存储器，读取时比较方便，不能或不方便进行写入操作，但掉电不丢失。一般存储不常变动的文件或数据。可以在芯片制造时直接固化只读数据，后期是完全不能修改的，现在很少有这样的存储器了。
• PROM(Programmable ROM)单次可编程只读存储器，一般使用熔丝或击穿方式实现，编程有时也叫烧录，就是源于烧断熔丝这个编码过程。
• EPROM(Erasable Programmable ROM)可擦除可编程只读存储器，可利用高电压将资料编程写入，抹除时将线路曝光于紫外线下，则资料可被清空，并且可重复使用。通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。
  
• EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)电子式可抹除可编程只读存储器有时也写作E2PROM，原理类似EPROM，但是抹除的方式是使用高电场来完成，因此不需要透明窗。EPROM 和 E2PROM一般都可按字节进行读写，但写入速度很慢，制造成本高，容量一般很小。
• FLASH(Flash memory)快闪存储器，也是一种半导体集成电路实现的非易失性存储器。flash每个位通过“控制闸”与“浮动闸”状态来记录0或1，再利用高电场改变浮动闸的临限电压来进行编程动作。flash在读写熟读和容量上要远远高于E2PROM，价格也便宜的多，是嵌入式系统中非常重要的存储设备。

二、FLASH 基本存储单元

FLASH存储数据基本的元件为浮栅场效应管。存储时，信息存放在浮置栅极中，浮置栅极有无电荷或电荷量来表明当前存储的数据，如下图：


写入数据：

• NorFlash：热电子注入效应（高压沟道雪崩击穿注入电子流）
• NandFlash：F-N隧道效应（P/N结半导体导电特性）

读取时控制栅极的控制电压不会过大影响浮置栅极的电荷，因此可以依据有无电荷读取存储的数据，当浮置栅极有电荷时，源极和漏极可以导通，读取到的bit是0；擦除后浮置栅极无电荷，源极和漏极不能导通，读取的bit是1（控制栅极的电平）；

读取数据：
NorFlash一次最小可以读取1bit数据，NandFlash一次最小可以读取1byte数据；

擦除数据：
NorFlash和NandFlash都是通过F-N隧道效应擦除数据（消耗浮置栅极的电荷）

三、FLASH 类型

NOR和NAND是市场上两种主要的非易失闪存技术。

在1984年，东芝公司的发明人舛冈富士雄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NVM，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。后来，Intel发明的这类闪存被统称为NOR闪存。它结合EPROM和EEPROM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。

NAND 闪存的存储单元采用串行结构，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。再加上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。