FLASH快闪记忆体 _生活百科

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FLASH快闪记忆体FLASH快闪记忆体是属于记忆体器件的一种，"Flash" 。快闪记忆体则是一种非易失性（ Non-Volatile ）记忆体，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碟，这项特性正是快闪记忆体得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。
【FLASH快闪记忆体】各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性记忆体，只要停止电流供应记忆体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记忆体。
基本介绍中文名：FLASH快闪记忆体
外文名："Flash Memory
简称："Flash"
性质：它属于记忆体器件的一种
概述快闪记忆体的物理特性与常见的记忆体有根本性的差异：快闪记忆体则是一种非易失性（ Non-Volatile ）记忆体，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碟，这项特性正是快闪记忆体得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。分类NOR和NAND是市场上两种主要的非易失快闪记忆体技术。在1984年，东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速快闪记忆体存储器（此处简称快闪记忆体）的概念。与传统电脑记忆体不同，快闪记忆体的特点是NVM，其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产快闪记忆体并将其投放市场的公司。1988年，公司推出了一款256K bit快闪记忆体晶片。它如同鞋盒一样大小，并被内嵌于一个录音机里。后来，Intel发明的这类快闪记忆体被统称为NOR快闪记忆体。它结合EPROM和EEPROM两项技术，并拥有一个SRAM接口。第二种快闪记忆体称为NAND快闪记忆体。它由日立公司于1989年研製，并被认为是NOR快闪记忆体的理想替代者。NAND快闪记忆体的写周期比NOR快闪记忆体短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。鑒于NAND出色的表现，它常常被套用于诸如CompactFlash、SmartMedia、 SD、 MMC、 xD、 and PC cards、USB sticks等存储卡上。NAND 快闪记忆体的存储单元採用串列结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干位元组，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 快闪记忆体的成本较低，有利于大规模普及。NAND 快闪记忆体的缺点在于读速度较慢，它的 I/O 连线埠只有 8 个，比 NOR 要少多了。这区区 8 个 I/O 连线埠只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比 NOR 快闪记忆体的并行传输模式慢得多。再加上 NAND 快闪记忆体的逻辑为电子盘模组结构，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 快闪记忆体要差。套用NAND 快闪记忆体被广泛用于移动存储、MP3 播放器、数位相机、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 快闪记忆体一直呈现指数级的超高速增长。“flash存储器”经常可以与“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND快闪记忆体技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下快闪记忆体只是用来存储少量的代码,这时NOR快闪记忆体更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。NOR的特点是晶片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程式可以直接在flash快闪记忆体内运行,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。套用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。特点性能flash快闪记忆体是非易失存储器,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(尤其是更新小档案时),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。可靠性採用flash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。耐用性在NAND快闪记忆体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。易于使用可以非常直接地使用基于NOR的快闪记忆体,可以像其他存储器那样连线,并可以在上面直接运行代码。由于需要I/O接口,NAND要複杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时,必须先写入驱动程式,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。其他作用驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND快闪记忆体的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。亮点Flash是非挥发性随机存取存储器（NVRAM），它可以作为快取或作为直接存储的底层设备。虽然比动态随机存储器（DRAM）慢10倍，但儘管这样，它还比硬碟快得多。它的速度和耐用性，让写操作变得比直接写硬碟快很多。将FLASH作为一个持续的高速快取，再让它慢慢的写回磁碟作永久数据保存。高速快取可以分布在整个集群，从而对多种类型的作业系统提供快可靠的高速快取副本。这种高速快取副本由由Flash快闪记忆体或者记忆体组成，将共享整个群集的快取。特性比较接口差别NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来定址,可以很容易地存取其内部的每一个位元组。NAND器件使用複杂的I/O口来串列地存取数据,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读和写操作採用512位元组的块,这一点有点像硬碟管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬碟或其他块设备。容量成本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快闪记忆体市场的大部分,而NAND flash只是用在8～128MB的产品当中,这也说明NOR主要套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。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。