闪速存储器技术现状及发展趋势

一、 闪速存储器的特点

  闪速存储器(flash memory)是一类非易失性存储器nvm(non-volatile memory)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。 flash memory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)。

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

  nor技术(亦称为linear技术)闪速存储器是最早出现的flash memory,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flash memory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。

  nor技术flash memory具有以下特点:(1) 程序和数据可存放在同一芯片上,拥有独立的数据总线和地址总线,能快速随机读取,允许系统直接从flash中读取代码执行,而无需先将代码下载至ram中再执行;(2) 可以单字节或单字编程,但不能单字节擦除,必须以块为单位或对整片执行擦除操作,在对存储器进行重新编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。由于nor技术flash memory的擦除和编程速度较慢,而块尺寸又较大,因此擦除和编程操作所花费的时间很长,在纯数据存储和文件存储的应用中,nor技术显得力不从心。不过,仍有支持者在以写入为主的应用,如compactflash卡中继续看好这种技术。

  intel公司的strataflash家族中的最新成员——28f128j3,是迄今为止采用nor技术生产的存储容量最大的闪速存储器件,达到128mb(位),对于要求程序和数据存储在同一芯片中的主流应用是一种较理想的选择。该芯片采用0.25μm制造工艺,同时采用了支持高存储容量和低成本的mlc技术。所谓mlc技术(多级单元技术)是指通过向多晶硅浮栅极充电至不同的电平来对应不同的阈电压,代表不同的数据,在每个存储单元中设有4个阈电压(00/01/10/11),因此可以存储2b信息;而传统技术中,每个存储单元只有2个阈电压(0/1),只能存储1b信息。在相同的空间中提供双倍的存储容量,是以降低写性能为代价的。intel通过采用称为vfm(虚拟小块文件管理器)的软件方法将大存储块视为小扇区来管理和操作,在一定程度上改善了写性能,使之也能应用于数据存储中。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计