突然在網上看到別人兩年前寫的一篇關於nor和nand的好文章，做為csdn的合法公民，有必要轉
一、儲存
資料的原理
兩種快閃儲存器都是用三端器件作為儲存單元，分別為源極、漏極和柵極，與場效電晶體的工作原理相同，主要是利用電場的效應來控制源極與漏極之間的通斷，柵極的電流消耗極小，不同的是場效電晶體為單柵極結構，而flash為雙柵極結構，在柵極與矽襯底之間增加了乙個浮置柵極。
浮置柵極是由氮化物夾在兩層二氧化矽材料之間構成的，中間的氮化物就是可以儲存電荷的電荷勢阱。上下兩層氧化物的厚度大於50埃，以避免發生擊穿。
二、浮柵的重放電
向資料單元內寫入資料的過程就是向電荷勢阱注入電荷的過程，寫入資料有兩種技術，熱電子注入(hot electron injection)和f-n隧道效應(fowler nordheim tunneling)，前一種是通過源極給浮柵充電，後一種是通過矽基層給浮柵充電。nor型flash通過熱電子注入方式給浮柵充電，而nand則通過f-n隧道效應給浮柵充電。
在寫入新資料之前，必須先將原來的資料擦除，這點跟硬碟不同，也就是將浮柵的電荷放掉，兩種flash都是通過f-n隧道效應放電。
nand flash的寫入和擦除
nor flash的寫入和擦除
三、0和1
這方面兩種flash一樣，向浮柵中注入電荷表示寫入了'0'，沒有注入電荷表示'1'，所以對flash清除資料是寫1的，這與硬碟正好相反；
對於浮柵中有電荷的單元來說，由於浮柵的感應作用，在源極和漏極之間將形成帶正電的空間電荷區，這時無論控制極上有沒有施加偏置電壓，電晶體都將處於導通狀態。而對於浮柵中沒有電荷的電晶體來說只有當控制極上施加有適當的偏置電壓，在矽基層上感應出電荷，源極和漏極才能導通，也就是說在沒有給控制極施加偏置電壓時，電晶體是截止的。
如果電晶體的源極接地而漏極接位線，在無偏置電壓的情況下，檢測電晶體的導通狀態就可以獲得儲存單元中的資料，如果位線上的電平為低，說明電晶體處於導通狀態，讀取的資料為0，如果位線上為高電平，則說明電晶體處於截止狀態，讀取的資料為1。由於控制柵極在讀取資料的過程中施加的電壓較小或根本不施加電壓，不足以改變浮置柵極中原有的電荷量，所以讀取操作不會改變flash中原有的資料。
四、連線和編址方式
兩種flash具有相同的儲存單元，工作原理也一樣，為了縮短訪問時間並不是對每個單元進行單獨的訪問操作，而是對一定數量的訪問單元進行集體操作，nand型flash各儲存單元之間是串聯的，而nor型flash各單元之間是併聯的；為了對全部的儲存單元有效管理，必須對儲存單元進行統一編址。
nand的全部儲存單元分為若干個塊，每個塊又分為若干個頁，每個頁是512byte，就是512個8位數，就是說每個頁有512條位線，每條位線下有8個儲存單元；那麼每頁儲存的資料正好跟硬碟的乙個扇區儲存的資料相同，這是設計時為了方便與磁碟進行資料交換而特意安排的，那麼塊就類似硬碟的簇；容量不同，塊的數量不同，組成塊的頁的數量也不同。在讀取資料時，當字線和位線鎖定某個電晶體時，該電晶體的控制極不加偏置電壓，其它的7個都加上偏置電壓而導通，如果這個電晶體的浮柵中有電荷就會導通使位線為低電平，讀出的數就是0，反之就是1。
nor的每個儲存單元以併聯的方式連線到位線，方便對每一位進行隨機訪問；具有專用的位址線，可以實現一次性的直接定址；縮短了flash對處理器指令的執行時間。
五、效能
1、速度
在寫資料和擦除資料時，nand由於支援整塊擦寫操作，所以速度比nor要快得多，兩者相差近千倍；讀取時，由於nand要先向晶元傳送位址資訊進行定址才能開始讀寫資料，而它的位址資訊包括塊號、塊內頁號和頁內位元組號等部分，要順序選擇才能定位到要操作的位元組；這樣每進行一次資料訪問需要經過三次定址，至少要三個時鐘週期；而nor型flash的操作則是以字或位元組為單位進行的，直接讀取，所以讀取資料時，nor有明顯優勢。
2、容量和成本
nor型flash的每個儲存單元與位線相連，增加了晶元內位線的數量，不利於儲存密度的提高。所以在面積和工藝相同的情況下，nand型flash的容量比nor要大得多，生產成本更低，也更容易生產大容量的晶元。
3、易用性
nand flash的i/o埠採用復用的資料線和位址線，必須先通過暫存器序列地進行資料訪問，各個產品或廠商對訊號的定義不同，增加了應用的難度；nor flash有專用的位址引腳來定址，較容易與其它晶元進行連線，另外還支援本地執行，應用程式可以直接在flash內部執行，可以簡化產品設計。
4、可靠性
nand flash相鄰單元之間較易發生位翻轉而導致壞塊出現，而且是隨機分布的，如果想在生產過程中消除壞塊會導致成品率太低、價效比很差，所以在出廠前要在高溫、高壓條件下檢測生產過程中產生的壞塊，寫入壞塊標記，防止使用時向壞塊寫入資料；但在使用過程中還難免產生新的壞塊，所以在使用的時候要配合edc/ecc(錯誤探測/錯誤更正)和bbm(壞塊管理)等軟體措施來保障資料的可靠性。壞塊管理軟體能夠發現並更換乙個讀寫失敗的區塊，將資料複製到乙個有效的區塊。
5、耐久性
flash由於寫入和擦除資料時會導致介質的氧化降解，導致晶元老化，在這個方面nor尤甚，所以並不適合頻繁地擦寫，nand的擦寫次數是100萬次，而nor只有10萬次。
寫給外行的計算機原理（三）記憶體
你一定聽說過記憶體這個概念，而且知道在機器中記憶體容量越大越好。不過，由於現代科學技術的普及程度如此之高，一方面它影響了普通人的生活，另一方面，它也受到了人們的影響。記憶體這個名詞的混淆，就是乙個例子。人們把手機等移動裝置的儲存卡叫做記憶體卡，把手機的內部儲存體也叫做記憶體。其實，這兩種裝置嚴格來說...
Flash儲存器的故障特徵
flash儲存器是一種基於浮柵技術的非揮發性半導體儲存器，一般有nor nand dinor和and 等幾種型別。作為一類非易失性儲存器 flash儲存器具有自己獨特的優點 不需要特殊的外部高電壓即可進行電可擦除和重複程式設計,成本低及密度大,因而廣泛用於嵌入式系統中。與ram不同的是,flash儲...
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