快閃記憶體flash為什麼分頁編程

A. flash快閃記憶體

Nand
Flash快閃記憶體
快閃記憶體的英文名稱是"Flash
Memory"，一般簡稱為"Flash"，它屬於內存器件的一種。
不過快閃記憶體的物理特性與常見的內存有根本性的差異：
目前各類
DDR
、
SDRAM
或者
RDRAM
都屬於揮發性內存，只要停止電流供應內存中的數據便無法保持，因此每次電腦開機都需要把數據重新載入內存；
快閃記憶體則是一種不揮發性（
Non-Volatile
）內存，在沒有電流供應的條件下也能夠長久地保持數據，其存儲特性相當於硬碟，這項特性正是快閃記憶體得以成為各類便攜型數字設備的存儲介質的基礎。
NAND
快閃記憶體的存儲單元則採用串列結構，存儲單元的讀寫是以頁和塊為單位來進行（一頁包含若干位元組，若干頁則組成儲存塊，
NAND
的存儲塊大小為
8
到
32KB
），這種結構最大的優點在於容量可以做得很大，超過
512MB
容量的
NAND
產品相當普遍，
NAND
快閃記憶體的成本較低，有利於大規模普及。
NAND
快閃記憶體的缺點在於讀速度較慢，它的
I/O
埠只有
8
個，比
NOR
要少多了。這區區
8
個
I/O
埠只能以信號輪流傳送的方式完成數據的傳送，速度要比
NOR
快閃記憶體的並行傳輸模式慢得多。再加上
NAND
快閃記憶體的邏輯為電子盤模塊結構，內部不存在專門的存儲控制器，一旦出現數據壞塊將無法修，可靠性較
NOR
快閃記憶體要差。
NAND
快閃記憶體被廣泛用於移動存儲、數碼相機、
MP3
播放器、掌上電腦等新興數字設備中。由於受到數碼設備強勁發展的帶動，
NAND
快閃記憶體一直呈現指數級的超高速增長，
NAND
可望在近期超過
NOR
成為快閃記憶體技術的主導。

B. FLASH快閃記憶體的特點

flash快閃記憶體是非易失存儲器,可以對稱為塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行,所以大多數情況下,在進行寫入操作之前必須先執行擦除。NAND器件執行擦除操作是十分簡單的,而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫為0。
由於擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的,執行一個寫入/擦除操作的時間為5s,與此相反,擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的,執行相同的操作最多隻需要4ms。
執行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距,統計表明,對於給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時),更多的擦除操作必須在基於NOR的單元中進行。這樣,當選擇存儲解決方案時,設計師必須權衡以下的各項因素。
● NOR的讀速度比NAND稍快一些。
● NAND的寫入速度比NOR快很多。
● NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。
● 大多數寫入操作需要先進行擦除操作。
● NAND的擦除單元更小,相應的擦除電路更少。 可以非常直接地使用基於NOR的快閃記憶體,可以像其他存儲器那樣連接,並可以在上面直接運行代碼。
由於需要I/O介面,NAND要復雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。
在使用NAND器件時,必須先寫入驅動程序,才能繼續執行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當的技巧,因為設計師絕不能向壞塊寫入,這就意味著在NAND器件上自始至終都必須進行虛擬映射。 驅動還用於對DiskOnChip產品進行模擬和NAND快閃記憶體的管理,包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。

C. 「快閃記憶體」及其英文名字「FLASH」有什麼含義

flash的英語意思就是閃的意思
快閃記憶體就是利用flash memory技術在一個像卡一樣的存儲器上存儲信息的東西。
快閃記憶體是一種新型的EEPROM（電可擦可寫可編程只讀內存），是採用一種新型的EEPROM內存（電可擦可寫可編程只讀內存）可擦可寫可編程，斷電後不會丟失信息

至於是不是由於速度。還不大知道。

D. 快閃記憶體（Flash Memory）技術

便攜存儲(USB Flash Disk)，也稱為快閃記憶體檔。是採用USB介面和快閃記憶體(Flash Memory)技術結合的方便攜帶外觀精美時尚的移動存儲器。快閃記憶體檔是以Flash Memory為介質，所以具有可多次擦寫、速度快而且防磁、防震、防潮的優點。快閃記憶體檔一般包括快閃記憶體(Flash Memory)、控制晶元和外殼。閃盤採用流行的USB介面，體積只有大拇指大小，重量約20克，不用驅動器，無需外接電源，即插即用，實現在不同電腦之間進行文件交流，存儲容量從16MB～2GB不等，滿足不同的需求。閃盤產品都是通過整合快閃記憶體晶元、USB I/O控制晶元而成的產品，其產品特性大都比較相似，只是外殼設計、捆綁軟體和附加功能上有所差別。閃盤的附加功能種類很多，比如：數據加密、系統啟動功能、內置 E-mail 收發軟體和聊天工具等等

E. NAND flash和NOR flash的區別詳解

[導讀]我們使用的智能手機除了有一個可用的空間（如蘋果8G、16G等），還有一個RAM容量，很多人都不是很清楚，為什麼需要二個這樣的晶元做存儲呢，這就是我們下面要講到的。這二種存儲關鍵詞：NORflashNandflashFlaSh我們使用的智能手機除了有一個可用的空間（如蘋果8G、16G等），還有一個RAM容量，很多人都不是很清楚，為什麼需要二個這樣的晶元做存儲呢，這就是我們下面要講到的。這二種存儲設備我們都統稱為「FLASH」，FLASH是一種存儲晶元，全名叫FlashEEPROMMemory，通地過程序可以修改數據，即平時所說的「快閃記憶體」。Flash又分為NANDflash和NORflash二種。U盤和MP3里用的就是這種存儲器。相「flash存儲器」經常可以與相「NOR存儲器」互換使用。許多業內人士也搞不清楚NAND快閃記憶體技術相對於NOR技術的優越之處，因為大多數情況下快閃記憶體只是用來存儲少量的代碼，這時NOR快閃記憶體更適合一些。而NAND則是高數據存儲密度的理想解決方案。NORFlash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，用戶可以直接運行裝載在NORFLASH裡面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。NANDFlash沒有採取內存的隨機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個位元組，採用這種技術的Flash比較廉價。用戶不能直接運行NANDFlash上的代碼，因此好多使用NANDFlash的開發板除了使用NANDFlah以外，還作上了一塊小的NORFlash來運行啟動代碼。NORflash是intel公司1988年開發出了NORflash技術。NOR的特點是晶元內執行（XIP,eXecuteInPlace），這樣應用程序可以直接在flash快閃記憶體內運行，不必再把代碼讀到系統RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。Nand-flash內存是flash內存的一種，1989年，東芝公司發表了NANDflash結構。其內部採用非線性宏單元模式，為固態大容量內存的實現提供了廉價有效的解決方案。Nand-flash存儲器具有容量較大，改寫速度快等優點，適用於大量數據的存儲，因而在業界得到了越來越廣泛的應用，如嵌入式產品中包括數碼相機、MP3隨身聽記憶卡、體積小巧的U盤等。NANDflash和NORflash原理一、存儲數據的原理兩種快閃記憶體都是用三端器件作為存儲單元，分別為源極、漏極和柵極，與場效應管的工作原理相同，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，不同的是場效應管為單柵極結構，而FLASH為雙柵極結構，在柵極與硅襯底之間增加了一個浮置柵極。[attach]158[/attach]浮置柵極是由氮化物夾在兩層二氧化硅材料之間構成的，中間的氮化物就是可以存儲電荷的電荷勢阱。上下兩層氧化物的厚度大於50埃，以避免發生擊穿。二、浮柵的重放電向數據單元內寫入數據的過程就是向電荷勢阱注入電荷的過程，寫入數據有兩種技術，熱電子注入(hotelectroninjection)和F-N隧道效應(FowlerNordheimtunneling)，前一種是通過源極給浮柵充電，後一種是通過硅基層給浮柵充電。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。在寫入新數據之前，必須先將原來的數據擦除，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。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清除數據是寫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，晶體管都將處於導通狀態。而對於浮柵中沒有電荷的晶體管來說只有當控制極上施加有適當的偏置電壓，在硅基層上感應出電荷，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，晶體管是截止的。如果晶體管的源極接地而漏極接位線，在無偏置電壓的情況下，檢測晶體管的導通狀態就可以獲得存儲單元中的數據，如果位線上的電平為低，說明晶體管處於導通狀態，讀取的數據為0，如果位線上為高電平，則說明晶體管處於截止狀態，讀取的數據為1。由於控制柵極在讀取數據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中原有的數據。四、連接和編址方式兩種FLASH具有相同的存儲單元，工作原理也一樣，為了縮短存取時間並不是對每個單元進行單獨的存取操作，而是對一定數量的存取單元進行集體操作，NAND型FLASH各存儲單元之間是串聯的，而NOR型FLASH各單元之間是並聯的；為了對全部的存儲單元有效管理，必須對存儲單元進行統一編址。NAND的全部存儲單元分為若干個塊，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個存儲單元；那麼每頁存儲的數據正好跟硬碟的一個扇區存儲的數據相同，這是設計時為了方便與磁碟進行數據交換而特意安排的，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。在讀取數據時，當字線和位線鎖定某個晶體管時，該晶體管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，如果這個晶體管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的每個存儲單元以並聯的方式連接到位線，方便對每一位進行隨機存取；具有專用的地址線，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、性能NANDflash和NORflash的區別一、NANDflash和NORflash的性能比較flash快閃記憶體是非易失存儲器，可以對稱為塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行，所以大多數情況下，在進行寫入操作之前必須先執行擦除。NAND器件執行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫為0。由於擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執行一個寫入/擦除操作的時間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執行相同的操作最多隻需要4ms。執行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了NOR和NADN之間的性能差距，統計表明，對於給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時)，的擦除操作必須在基於NOR的單元中進行。這樣，當選擇存儲解決方案時，設計師必須權衡以下的各項因素。1、NOR的讀速度比NAND稍快一些。2、NAND的寫入速度比NOR快很多。3、NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。4、大多數寫入操作需要先進行擦除操作。5、NAND的擦除單元更小，相應的擦除電路更少。二、NANDflash和NORflash的介面差別NORflash帶有SRAM介面，有足夠的地址引腳來定址，可以很容易地存取其內部的每一個位元組。NAND器件使用復雜的I/O口來串列地存取數據，各個產品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數據信息。NAND讀和寫操作採用512位元組的塊，這一點有點像硬碟管理此類操作，很自然地，基於NAND的存儲器就可以取代硬碟或其他塊設備。三、NANDflash和NORflash的容量和成本NANDflash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由於生產過程更為簡單，NAND結構可以在給定的模具尺寸內提供更高的容量，也就相應地降低了價格。NORflash占據了容量為1～16MB快閃記憶體市場的大部分，而NANDflash只是用在8～128MB的產品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲介質中，NAND適合於數據存儲，NAND在CompactFlash、SecureDigital、PCCards和MMC存儲卡市場上所佔份額最大。四、NANDflash和NORflash的可靠性和耐用性採用flahs介質時一個需要重點考慮的問題是可靠性。對於需要擴展MTBF的系統來說，Flash是非常合適的存儲方案。可以從壽命(耐用性)、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。五、NANDflash和NORflash的壽命(耐用性)在NAND快閃記憶體中每個塊的最大擦寫次數是一百萬次，而NOR的擦寫次數是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優勢，典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個NAND存儲器塊在給定的時間內的刪除次數要少一些。六、位交換所有flash器件都受位交換現象的困擾。在某些情況下(很少見，NAND發生的次數要比NOR多)，一個比特位會發生反轉或被報告反轉了。一位的變化可能不很明顯，但是如果發生在一個關鍵文件上，這個小小的故障可能導致系統停機。如果只是報告有問題，多讀幾次就可能解決了。當然，如果這個位真的改變了，就必須採用錯誤探測/錯誤更正(EDC/ECC)演算法。位反轉的問題見於NAND快閃記憶體，NAND的供應商建議使用NAND快閃記憶體的時候，同時使用七、EDC/ECC演算法這個問題對於用NAND存儲多媒體信息時倒不是致命的。當然，如果用本地存儲設備來存儲操作系統、配置文件或其他敏感信息時，必須使用EDC/ECC系統以確保可靠性。八、壞塊處理NAND器件中的壞塊是隨機分布的。以前也曾有過消除壞塊的努力，但發現成品率太低，代價太高，根本不劃算。NAND器件需要對介質進行初始化掃描以發現壞塊，並將壞塊標記為不可用。在已製成的器件中，如果通過可靠的方法不能進行這項處理，將導致高故障率。九、易於使用可以非常直接地使用基於NOR的快閃記憶體，可以像其他存儲器那樣連接，並可以在上面直接運行代碼。由於需要I/O介面，NAND要復雜得多。各種NAND器件的存取方法因廠家而異。在使用NAND器件時，必須先寫入驅動程序，才能繼續執行其他操作。向NAND器件寫入信息需要相當的技巧，因為設計師絕不能向壞塊寫入，這就意味著在NAND器件上自始至終都必須進行虛擬映射。十、軟體支持當討論軟體支持的時候，應該區別基本的讀/寫/擦操作和高一級的用於磁碟模擬和快閃記憶體管理演算法的軟體，包括性能優化。在NOR器件上運行代碼不需要任何的軟體支持，在NAND器件上進行同樣操作時，通常需要驅動程序，也就是內存技術驅動程序(MTD)，NAND和NOR器件在進行寫入和擦除操作時都需要MTD。使用NOR器件時所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用於NOR器件的更高級軟體，這其中包括M-System的TrueFFS驅動，該驅動被WindRiverSystem、Microsoft、QNXSoftwareSystem、Symbian和Intel等廠商所採用。驅動還用於對DiskOnChip產品進行模擬和NAND快閃記憶體的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。

F. RAM和flash儲存晶元為什麼要分塊分頁

形象點說，每個數據存放的地方就像是一個小房子，每個房子都有一個地址。整個內存就像是一座城市，如果給每個房子從1開始編號，最後指不定要到多少號，找起來也麻煩，於是有了街區（頁）的概念。cpu找一個數據，有兩部分地址，基本地址，偏移地址。用基本地址找到這個頁（東山路），然後用偏移地址（001號）找到具體位置。就是這樣。

塊跟頁的概念差不多，多用於外部存儲器。