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石油高温NAND存储器和NOR存储器有什么区别

作者:admin  更新时间:2017-06-23
NOR和NAND是如今市场上两种首要的非易失闪存技能。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局势。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash构造,着重下降每比特的本钱,更高的功能,而且象磁盘相同能够通过接口轻松升级。可是经过了十多年以后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。
相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案,比如用于石油测井、煤层勘探、页岩气开发领域。

  一、NAND与NOR存储数据的原理
  两种闪存都是用三端器件作为存储单元,分别为源极、漏极和栅极,与场效应管的工作原理 相同,主要是利用电场的效应来控制源极与漏极之间的通断,栅极的 电流消耗极小,不同 的是场效应管为单栅极结构,而 FLASH 为双栅极结构,在栅极与硅衬底之间增加了一个浮 置栅极。浮置栅极是由氮化物夹在两层二氧化硅材料之间构成的,中间的氮化物就是可以存储电荷的电荷势阱。上下两层氧化物的厚度大于50埃,以避免发生击穿。
  二、NAND与NOR存储区别比较
  NOR的特点是芯片内执行(XIP, execute In Place),这样应用程序可以接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
  NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
  NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。
  三、NAND与NOR性能比较
  flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
  由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。
  执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。在石油测井的应用场景中,对于高温环境与存储性能来讲,NAND是首选。
  读取速度:NOR>NAND
  写入速度:NOR
  擦除速度:NOR(5s)
  四、容量和成本
  NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。
  五、可靠性和耐用性
  采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
  六、寿命(耐用性)
  在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。