摘 要： 主要介紹閃速存儲(chǔ)器的特點(diǎn)、技術(shù)分類及其發(fā)展趨勢(shì),其中包括閃速存儲(chǔ)器的制造工藝、供電、讀寫操作、擦除次數(shù)、功耗等性能比較。

關(guān)鍵詞：閃速存儲(chǔ)器 nor技術(shù) dinor技術(shù) nand技術(shù) ultranand技術(shù) 一、 閃速存儲(chǔ)器的特點(diǎn)

　　閃速存儲(chǔ)器（flash memory）是一類非易失性存儲(chǔ)器nvm（non-volatile memory）即使在供電電源關(guān)閉后仍能保持片內(nèi)信息；而諸如dram、sram這類易失性存儲(chǔ)器，當(dāng)供電電源關(guān)閉時(shí)片內(nèi)信息隨即丟失。 flash memory集其它類非易失性存儲(chǔ)器的特點(diǎn)：與eprom相比較，閃速存儲(chǔ)器具有明顯的優(yōu)勢(shì)——在系統(tǒng)電可擦除和可重復(fù)編程，而不需要特殊的高電壓（某些第一代閃速存儲(chǔ)器也要求高電壓來完成擦除和/或編程操作）；與eeprom相比較，閃速存儲(chǔ)器具有成本低、密度大的特點(diǎn)。其獨(dú)特的性能使其廣泛地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括嵌入式系統(tǒng)，如pc及外設(shè)、電信交換機(jī)、蜂窩電話、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、儀器儀表和汽車器件，同時(shí)還包括新興的語音、圖像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類產(chǎn)品，如數(shù)字相機(jī)、數(shù)字錄音機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理（pda）。

二、 閃速存儲(chǔ)器的技術(shù)分類

　　全球閃速存儲(chǔ)器的主要供應(yīng)商有amd、atmel、fujistu、hitachi、hyundai、intel、micron、mitsubishi、samsung、sst、sharp、toshiba，由于各自技術(shù)架構(gòu)的不同，分為幾大陣營。

1 nor技術(shù)

nor

nor技術(shù)（亦稱為linear技術(shù)）閃速存儲(chǔ)器是最早出現(xiàn)的flash memory，目前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)。它源于傳統(tǒng)的eprom器件，與其它flash memory技術(shù)相比，具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì)，在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用，如pc的bios固件、移動(dòng)電話、硬盤驅(qū)動(dòng)器的控制存儲(chǔ)器等。

　　nor技術(shù)flash memory具有以下特點(diǎn)：（1） 程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，能快速隨機(jī)讀取，允許系統(tǒng)直接從flash中讀取代碼執(zhí)行，而無需先將代碼下載至ram中再執(zhí)行；（2） 可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除，必須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程之前需要對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。由于nor技術(shù)flash memory的擦除和編程速度較慢，而塊尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長，在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中，nor技術(shù)顯得力不從心。不過，仍有支持者在以寫入為主的應(yīng)用，如compactflash卡中繼續(xù)看好這種技術(shù)。

　　intel公司的strataflash家族中的最新成員——28f128j3，是迄今為止采用nor技術(shù)生產(chǎn)的存儲(chǔ)容量最大的閃速存儲(chǔ)器件，達(dá)到128mb（位），對(duì)于要求程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一芯片中的主流應(yīng)用是一種較理想的選擇。該芯片采用0.25μm制造工藝，同時(shí)采用了支持高存儲(chǔ)容量和低成本的mlc技術(shù)。所謂mlc技術(shù)（多級(jí)單元技術(shù)）是指通過向多晶硅浮柵極充電至不同的電平來對(duì)應(yīng)不同的閾電壓，代表不同的數(shù)據(jù)，在每個(gè)存儲(chǔ)單元中設(shè)有4個(gè)閾電壓（00/01/10/11），因此可以存儲(chǔ)2b信息；而傳統(tǒng)技術(shù)中，每個(gè)存儲(chǔ)單元只有2個(gè)閾電壓（0/1），只能存儲(chǔ)1b信息。在相同的空間中提供雙倍的存儲(chǔ)容量，是以降低寫性能為代價(jià)的。intel通過采用稱為vfm（虛擬小塊文件管理器）的軟件方法將大存儲(chǔ)塊視為小扇區(qū)來管理和操作，在一定程度上改善了寫性能，使之也能應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。

dinor

　　dinor(divided bit-line nor)技術(shù)是mitsubishi與hitachi公司發(fā)展的專利技術(shù)，從一定程度上改善了nor技術(shù)在寫性能上的不足。dinor技術(shù)flash memory和nor技術(shù)一樣具有快速隨機(jī)讀取的功能，按字節(jié)隨機(jī)編程的速度略低于nor，而塊擦除速度快于nor。這是因?yàn)閚or技術(shù)flash memory編程時(shí)，存儲(chǔ)單元內(nèi)部電荷向晶體管陣列的浮柵極移動(dòng)，電荷聚集，從而使電位從1變?yōu)?；擦除時(shí)，將浮柵極上聚集的電荷移開，使電位從0變?yōu)?。而dinor技術(shù)flash memory在編程和擦除操作時(shí)電荷移動(dòng)方向與前者相反。dinor技術(shù)flash memory在執(zhí)行擦除操作時(shí)無須對(duì)頁進(jìn)行預(yù)編程，且編程操作所需電壓低于擦除操作所需電壓，這與nor技術(shù)相反。

　　盡管dinor技術(shù)具有針對(duì)nor技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但由于自身技術(shù)和工藝等因素的限制，在當(dāng)前閃速存儲(chǔ)器市場(chǎng)中，它仍不具備與發(fā)展數(shù)十年，技術(shù)、工藝日趨成熟的nor技術(shù)相抗衡的能力。目前dinor技術(shù)flash memory的最大容量達(dá)到64mb。mitsubishi公司推出的dinor技術(shù)器件——m5m29gb/t320，采用mitsubishi和hitachi的專利bgo技術(shù)，將閃速存儲(chǔ)器分為四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，在向其中任何一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行編程或擦除操作的同時(shí)，可以對(duì)其它三個(gè)存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)進(jìn)行讀操作，用硬件方式實(shí)現(xiàn)了在讀操作的同時(shí)進(jìn)行編程和擦除操作，而無須外接eeprom。由于有多條存取通道，因而提高了系統(tǒng)速度。該芯片采用0.2