私たちはNANDフラッシュメモリに精通しており、「双子の兄弟」もいます
[IT168コメント]消費者であろうとビジネス組織であろうと、ほとんどの人はフラッシュメモリについて話すときにNANDフラッシュメモリについて考えます。ある実用的な意味で、NANDフラッシュメモリは、ソリッドステートドライブの代名詞となったと言えます。ブロックアドレッシング構造と高密度に基づいて、磁気ディスクの完全な代替品になります。
NORフラッシュメモリは、NANDとは異なるタイプのフラッシュメモリであり、設計トポロジが異なり、特定の特定のアプリケーションシナリオにより適しています。さまざまなアプリケーションでのNANDフラッシュとNORフラッシュの相対的な利点と適用性を比較する前に、構造の違いを調べることが重要です。
NANDフラッシュメモリ製品は、現在高水準に達しているメモリチップであり、現在市場に出ている組み込みSSDおよびスタンドアロンSSDの主な原材料です。多層セル（MLC）テクノロジーと3D製造プロセスの組み合わせにより、NANDメモリセルがシリコン基板上に垂直にエッチングされ、ストレージ密度とNANDチップ容量が幾何学的に増大します。
NANDおよびNOR回路の基本
NANDフラッシュメモリは、2つの不揮発性メモリテクノロジの比較的人気のある技術ですが、NANDとNORはどちらも1980年代半ばに同じ東芝のエンジニアによって発明されました。これら2つのカテゴリの違いと名前を理解するには、論理ゲートの基本的な知識を簡単に確認する必要があります。
NANDとNORはそれぞれブール論理関数の論理「and」と「or」を含みます。以下に示すように、NANDとNORの両方が2つのバイナリ入力に応答して出力を生成します。
2つのバイナリ入力に応答するNANDおよびNOR出力
NANDおよびNOR論理ゲートは、それぞれの機能に対して上記の真理値表のみを実装します。
NANDゲートは、概念的にはANDゲート（両方の入力が1の場合は出力1）の後に論理反転であるNOTゲートが実装されています。同様に、NORゲートは概念的にORゲートであり、入力が1の場合、出力は1であり、論理ゲートであるNOTゲートです。
フラッシュメモリセルは行と列のアレイに接続されているため、ブール論理の背景はNANDおよびNORフラッシュメモリを理解するために不可欠です。NANDフラッシュメモリでは、グループ内のすべてのセル（通常、チップのサイズに応じて1バイトの倍数）がビット線を共有し、各セルをシリアル接続します。各セルは個別のワードに接続されますよし 同じワード線がメモリブロック内の複数のバイトを接続し、通常は4 KB〜16 KBです。したがって、すべてのワード線がハイまたはシングル状態の場合にのみ、ビット線は減少するかゼロ状態になり、実際にメモリバンクがマルチ入力NANDゲートに変換されます。
対照的に、NORフラッシュメモリがビット線を並列に編成する方法は、ビット線とワード線がローまたはゼロの状態にある場合、メモリセルはハイまたはシングルのままです。
NANDセルの直列構造により、外部接触を必要とせずに導電層（またはドープ層）を介してそれらを基板に接続できるため、断面積が大幅に減少します。
NANDフラッシュメモリセルの直列接続は、NORトポロジが必要とする金属層を介したセル間の外部接触を必要としないことを意味します。シリコン基板上のセルを接続するために導電層を使用すると、NANDフラッシュメモリの密度は通常、NORの2桁、つまり100倍になります。さらに、グループ内のセルの直列接続により、セルを3Dアレイに垂直に積み重ねることができ、ビットラインは垂直パイプに似ています。
対照的に、NORフラッシュメモリセルは個別にアドレス指定できないため、ランダムアクセスアプリケーションの方が高速です。
NANDおよびNOR製品タイプ
これら2つのタイプのフラッシュメモリには、明らかな特性とパフォーマンスの違いがあり、それぞれに最も適したアプリケーションタイプがあります。容量に加えて、NANDおよびNORフラッシュメモリは、次の図に示すように、動作、パフォーマンス、およびコストの特性も異なります。
また、これら2つのタイプのフラッシュメモリには、I / Oインターフェイス、書き込み耐久性、信頼性、および組み込み制御機能の点で異なるいくつかの異なる製品タイプがあります。
NANDフラッシュの製品タイプ
NANDフラッシュメモリは、各セルのビットを単層（SLC）、多層（MLC）、三重層（TLC）、または四重層（QLC）の形式で格納し、それぞれ1ビット/セルおよび2ビット/セルです。 、3ビット/セル、4ビット/セル。簡単に言えば、どのタイプのNANDがワークロードに最適かを判断するには、ユニットあたりのビット数が多いほど容量は大きくなりますが、データの耐久性と安定性は犠牲になります。
NANDデバイスは、周辺回路のない単なるメモリチップであり、SSD、Uディスク、その他のストレージデバイスでNANDフラッシュメモリを使用できます。対照的に、マネージドNAND製品は、ウェアレベリング、不良ブロック管理（機能しないメモリブロックの使用を排除）、データ冗長性などの必要な機能を処理するためにメモリコントローラーを組み込んでいます。
NORフラッシュ製品タイプ
シリアルデバイスは、少量（通常は1〜8）のI / O信号のみを公開することにより、パッケージのピン数を削減します。高速かつ継続的な読み取りを必要とするアプリケーションでは、これは理想的な選択肢です。NORフラッシュメモリは、シンクライアント、セットトップボックス、プリンター、ドライブコントローラーで一般的に使用されています。
パラレルNOR製品は複数バイトを公開し、通常、個々のバイトではなくメモリページを使用して操作します。これらは、スタートアップコードや、デジタル一眼レフカメラ、メモリカード、電話などの大容量アプリケーションに適しています。
どちらのタイプのフラッシュメモリも必須
NANDはフラッシュメモリの主力であり、組み込みシステムやSSDなどのストレージデバイスの大容量データストレージに広く使用されています。ただし、NORフラッシュメモリは、小さなデータセットのランダムな読み取りを頻繁に必要とする実行可能な起動コードとアプリケーションを格納する上で重要な役割を果たします。明らかに、これらの2種類のフラッシュメモリは、コンピュータ、ネットワーク、およびストレージシステムの設計において引き続き役割を果たします。
原作：クルト・マルコ