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闪存是什么意思 存储原理是什么 闪存和硬盘的区别

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静下来想想好像也没有那么难过。

闪存是什么意思

闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的存储器数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位(注意NOR Flash为字节存储区块大小一般为256KB到20MB闪存是电子可擦除只读存储器(EEPROM)的变种闪存与EEPROM不同的是EEPROM能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写而闪存的大部分芯片需要块擦除由于其断电时仍能保存数据闪存通常被用来保存设置信息如在电脑的BIOS(基本程序)PDA(个人数字助理)数码相机中保存资料等

闪存的存储原理

要讲解闪存的存储原理还是要从EPROM和EEPROM说起

EPROM是指其中的内容可以通过特殊手段擦去然后重新写入其基本单元电路(存储细胞)常采用浮空栅雪崩注入式MOS电路简称为FAMOS它与MOS电路相似是在N型基片上生长出两个高浓度的P型区通过欧姆接触分别引出源极S和漏极D在源极和漏极之间有一个多晶硅栅极浮空在SiO2绝缘层中与四周无直接电气联接这种电路以浮空栅极是否带电来表示存1或者0浮空栅极带电后(譬如负电荷)就在其下面源极和漏极之间感应出正的导电沟道使MOS管导通即表示存入0若浮空栅极不带电则不形成导电沟道MOS管不导通即存入1

EEPROM基本存储单元电路的工作原理如下图所示与EPROM相似它是在EPROM基本单元电路的浮空栅的上面再生成一个浮空栅前者称为第一级浮空栅后者称为第二级浮空栅可给第二级浮空栅引出一个电极使第二级浮空栅极接某一电压VG若VG为正电压第一浮空栅极与漏极之间产生隧道效应使电子注入第一浮空栅极即编程写入若使VG为负电压强使第一级浮空栅极的电子散失即擦除擦除后可重新写入

闪存的基本单元电路与EEPROM类似也是由双层浮空栅MOS管组成但是第一层栅介质很薄作为隧道氧化层写入方法与EEPROM相同在第二级浮空栅加以正电压使电子进入第一级浮空栅读出方法与EPROM相同擦除方法是在源极加正电压利用第一级浮空栅与源极之间的隧道效应把注入至浮空栅的负电荷吸引到源极由于利用源极加正电压擦除因此各单元的源极联在一起这样快擦存储器不能按字节擦除而是全片或分块擦除 到后来随着半导体技术的改进闪存也实现了单晶体管(1T)的设计主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅

在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动棚浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体它的上面是在源极和漏极之间控制传导电流的选择/控制栅数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子有电子为0无电子为1

闪存就如同其名字一样写入前删除数据进行初始化具体说就是从所有浮动栅中导出电子即将有所数据归1

写入时只有数据为0时才进行写入数据为1时则什么也不做写入0时向栅电极和漏极施加高电压增加在源极和漏极之间传导的电子能量这样一来电子就会突破氧化膜绝缘体进入浮动栅

读取数据时向栅电极施加一定的电压电流大为1电流小则定为0浮动栅没有电子的状态(数据为1)下在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压源极和漏极之间由于大量电子的移动就会产生电流而在浮动栅有电子的状态(数据为0)下沟道中传导的电子就会减少因为施加在栅电极的电压被浮动栅电子吸收后很难对沟道产生影响

闪存和硬盘的区别

优点

1.闪存的体积小并不是说闪存的集成度就一定会高微硬盘做的这么大一块主要原因就是微硬盘不能做的小过闪存并不代表微硬盘的集成度就不高

2.相对于硬盘来说闪存结构不怕震更抗摔硬盘最怕的就是强烈震动虽然我们使用的时候可以很小心但老虎也有打盹的时候不怕一万就怕万一

3.闪存可以提供更快的数据读取速度硬盘则受到转速的限制

4.闪存存储数据更加安全原因包括

(1)其非机械结构因此移动并不会对它的读写产生影响

(2)广泛应用的机械型硬盘的使用寿命与读写次数和读写速度关系非常大而闪存受影响不大

(3)硬盘的写入是靠磁性来写入闪存则采用电压数据不会因为时间而消除

5.质量更轻

缺点

1材料贵所以单位容量更贵

2读写速度相对较慢

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2023-07-31
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