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第第页NAND闪存内部结构解析NAND闪存是一种电压原件,靠其内存电压来存储数据。
市场上主流的掉电还能保存数据的存储(芯片)主要有,EEP(ROM),NORFLASH,NANDFLASH,EMMC,UFS。
闪存的内部存储结构是金属-氧化层-(半导体)-场效(晶体管)((MOSFET)),里面有一个浮置栅极(FloatingGate),它便是真正存储数据的单元。请看下图:
数据在闪存的存储单元中是以电荷(electricalcharge)形式存储的。存储电荷的多少,取决于图中的控制栅极(Controlgate)所被施加的电压,其控制了是向存储单元中冲入电荷还是使其释放电荷。而数据的表示,以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示。
1.对于NAND闪存的写入((编程)),就是控制ControlGate去充电(对ControlGate施加电压),使得浮置栅极存储的电荷够多,超过阈值Vth,就表示0。
2.对于NANDFlash的擦除(Erase),就是对浮置栅极放电,低于阈值Vth,就表示1。
NAND型闪存的擦和写均是基于隧道效应,(电流)穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层,对浮置栅极进行充电(写数据)或放电(擦除数据)。(见下图)而这个绝缘层会随着擦写而耗损。而随着制程的提升,FG层容纳的(电子)会变少,而绝缘层也会变的越来越薄,所以耗损能力也会相应降低,这就是为什么新制程的颗粒寿命反而越来越短的原因。以(intel)为例,40nm的MLC闪存寿命大约为5000次,而25nm仅为3000次,到了19nm只剩下2000,而部分(厂商)的16nmMLC闪存则只有1500次的寿命。
图是一个8Gb50nm的SLC颗粒内部架构,每个page有33,792个存储单元,每个存储单元代表1bit(SLC),所以每个page容量为4096By(te)+128Byte(SA区)。每个Block由64个page组成,所以每个Block容量为262,114Byte+8192Byte(SA区)。Page是NANDFlash上最小的读取/写入(编程)单位(一个Page上的单元共享一根字符线W(or)dline),Block是NANDFla
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