[Repost] Estamos familiarizados con la memoria flash NAND, también hay un "hermano gemelo"

Estamos familiarizados con la memoria flash NAND, también hay un "hermano gemelo"

 

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1. NAND es más barato que NOR; NAND tiene una capacidad mayor que NOR (en referencia al mismo costo); el número de veces que NAND se escribe y borra es diez veces mayor que NOR; NAND La velocidad de borrado y escritura es más rápida que NOR, y la velocidad de lectura es ligeramente más lenta que NOR, 

 

2. Tanto NAND como NOR pueden leer en bytes, pero NAND escribe en páginas y NOR puede escribir cada palabra al azar. Sección. Tanto NAND como NOR se borran en unidades de bloques, pero generalmente los bloques NAND son más pequeños que los bloques NOR. Además, no importa si es NAND o NOR, debe borrarse antes de escribir, pero NOR debe escribir 0 antes de borrar; 

 

3 , NAND no puede ejecutar el programa en el chip y NOR sí. Sin embargo, en la actualidad, muchas CPU pueden copiar automáticamente el contenido del primer bloque de NAND (generalmente código de programa, y ​​quizás menos de un bloque, como un tamaño de 2 KB) al ram en el hardware cuando se enciende la alimentación, y luego Operación, siempre que la CPU sea compatible, NAND también se puede usar como dispositivo de arranque; 

 

4 , NAND y NOR pueden tener una inversión de bits (pero la probabilidad de inversión de NAND es mucho mayor que NOR), por lo que ambos deben realizar operaciones ECC; NAND puede Habrá bloques defectuosos (la fábrica marcará los bloques defectuosos en la fábrica), y puede haber nuevos bloques defectuosos durante el uso, por lo que el controlador NAND debe gestionar los bloques defectuosos.

 

Xie Tao  2020-04-09 09:18:21  Este artículo tiene un total de 1925 palabras y se espera que tome 5 minutos para leer.

[Comentario IT168] Ya sean consumidores u organizaciones comerciales, la mayoría de las personas piensan en la memoria flash NAND cuando hablan de memoria flash. En cierto sentido práctico, se puede decir que la memoria flash NAND se ha convertido en sinónimo de unidades de estado sólido. Basado en la estructura de direccionamiento de bloque y la alta densidad, lo convierte en un sustituto perfecto para discos magnéticos.

　　La memoria flash NOR es otro tipo de memoria flash que es diferente de NAND. Tiene una topología de diseño diferente y es más adecuada para ciertos escenarios de aplicación específicos. Antes de comparar las ventajas relativas y la aplicabilidad del flash NAND y NOR en diferentes aplicaciones, es importante examinar las diferencias estructurales.

　　Los productos de memoria flash NAND son chips de memoria que han alcanzado un alto nivel en la actualidad, y son las principales materias primas para los SSD integrados y autónomos actualmente en el mercado. La combinación de la tecnología de celdas de múltiples capas (MLC) y los procesos de fabricación en 3D graban verticalmente las celdas de memoria NAND en un sustrato de silicio, lo que resulta en un crecimiento geométrico en la densidad de almacenamiento y la capacidad del chip NAND.

　　Conceptos básicos del circuito NAND y NOR

　　Aunque la memoria flash NAND es una de las dos tecnologías de memoria no volátiles relativamente popular, tanto NAND como NOR fueron inventadas por el mismo ingeniero Toshiba a mediados de la década de 1980. Para comprender la diferencia y la denominación de estas dos categorías, debe revisar brevemente el conocimiento básico de las puertas lógicas.

　　NAND y NOR involucran lógico "y" y "o" en funciones lógicas booleanas, respectivamente. Como se muestra a continuación, tanto NAND como NOR generan salidas en respuesta a dos entradas binarias.

Salida NAND y NOR en respuesta a dos entradas binarias

　　Las puertas lógicas NAND y NOR solo implementan la tabla de verdad anterior para sus respectivas funciones.

　　La compuerta NAND se implementa conceptualmente como una compuerta AND (salida 1 cuando ambas entradas son 1) seguida de una compuerta NOT, que es una inversión lógica. En consecuencia, la compuerta NOR es conceptualmente una compuerta OR: si alguna entrada es 1, la salida es 1, y luego la compuerta NOT, que es un cambio lógico.

　　El trasfondo de la lógica booleana es esencial para comprender la memoria flash NAND y NOR, porque las celdas de la memoria flash están conectadas a una matriz de filas y columnas. En la memoria flash NAND, todas las celdas de un grupo (generalmente un múltiplo de un byte, dependiendo del tamaño del chip) comparten una línea de bits y conectan cada celda de manera serial, cada celda está conectada a una palabra separada OK La misma línea de palabras conecta varios bytes en un bloque de memoria, generalmente de 4 KB a 16 KB. Por lo tanto, solo cuando todas las líneas de palabras son de estado alto o único, la línea de bits disminuirá o pasará a estado cero, lo que en realidad convierte el banco de memoria en una puerta NAND de entradas múltiples.

　　En contraste, la forma en que la memoria flash NOR organiza las líneas de bits en paralelo es que cuando las líneas de bits y las líneas de palabras están en un estado bajo o cero, la celda de memoria solo permanece alta o simple.

　　La estructura en serie de las células NAND les permite conectarse al sustrato a través de una capa conductora (o capa dopada) sin necesidad de contacto externo, lo que reduce significativamente su área de sección transversal.

　　La conexión en serie de las celdas de memoria flash NAND significa que no requieren contacto externo entre las celdas a través de una capa de metal, que es lo que requiere la topología NOR. El uso de capas conductoras para conectar celdas en un sustrato de silicio significa que la densidad de la memoria flash NAND es generalmente dos órdenes de magnitud mayor que NOR, o 100 veces. Además, la conexión en serie de las celdas en el grupo les permite apilarse verticalmente en una matriz 3D, con líneas de bits similares a las tuberías verticales.

　　En contraste, debido a que las celdas de memoria flash NOR no se pueden abordar individualmente, son más rápidas para aplicaciones de acceso aleatorio.

　　Tipos de productos NAND y NOR

　　Estos dos tipos de memoria flash tienen características obvias y diferencias de rendimiento, y tienen sus propios tipos de aplicaciones más adecuadas. Además de la capacidad, la memoria flash NAND y NOR también tienen diferentes características de funcionamiento, rendimiento y costo, como se muestra en la siguiente figura.

　　También hay varios tipos de productos diferentes en estos dos tipos de memoria flash, que difieren en términos de interfaz de E / S, durabilidad de escritura, confiabilidad y funciones de control integradas.

　　Tipo de producto flash NAND

　　La memoria flash NAND almacena bits en cada celda en forma de una capa (SLC), multicapa (MLC), triple capa (TLC) o cuádruple capa (QLC), que es 1 bit / celda, 2 bit / celda , 3 bit / celda, 4 bit / celda. Para determinar qué tipo de NAND es mejor para las cargas de trabajo, en términos simples, cuanto mayor sea el número de bits por unidad, mayor será la capacidad, por supuesto, a costa de la durabilidad y estabilidad de los datos.

　　Los dispositivos NAND son solo chips de memoria sin ningún circuito periférico, estos circuitos periféricos hacen que la memoria flash NAND pueda utilizarse en SSD, discos U u otros dispositivos de almacenamiento. Por el contrario, los productos NAND gestionados incorporan un controlador de memoria para manejar las funciones necesarias, como la nivelación de desgaste, la gestión de bloques defectuosos (eliminando el uso de bloques de memoria no funcionales) y la redundancia de datos.

　　Tipo de producto flash NOR

　　Los dispositivos en serie reducen el número de pines en un paquete al exponer solo una pequeña cantidad (generalmente de 1 a 8) de señales de E / S. Para aplicaciones que requieren una lectura rápida y continua, esta es la opción ideal. La memoria flash NOR se usa comúnmente en clientes ligeros, decodificadores, impresoras y controladores de unidades.

　　Los productos NOR paralelos exponen múltiples bytes y usualmente usan páginas de memoria en lugar de bytes individuales para la operación. Son más adecuados para códigos de inicio y aplicaciones de alta capacidad, incluyendo cámaras digitales SLR, tarjetas de memoria y teléfonos.

　　Ambos tipos de memoria flash son indispensables

　　NAND es la fuerza principal de la memoria flash y se usa ampliamente para el almacenamiento de datos de gran capacidad de dispositivos de almacenamiento como sistemas integrados y SSD. Sin embargo, la memoria flash NOR juega un papel clave en el almacenamiento de código de inicio ejecutable y aplicaciones que requieren lecturas aleatorias frecuentes de pequeños conjuntos de datos. Obviamente, estos dos tipos de memoria flash continuarán desempeñando un papel en el diseño de computadoras, redes y sistemas de almacenamiento.

　　Autor original: Kurt Marko