閃存是一種非易失性、可編程、基于芯片的高速存儲技術(shù),即使斷電也能保留數(shù)據(jù)。閃存有兩種類型:分別是NAND和NOR。
閃存將數(shù)據(jù)存儲在由金屬氧化物半導(dǎo)體是浮柵晶體管(FGT)定義的存儲單元陣列中,該晶體管存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù) 1 或 0。每個晶體管都有兩個柵極,分別是控制柵極和浮動?xùn)艠O。
與DRAM內(nèi)存不同,NAND在斷電后也能夠儲存數(shù)據(jù)。閃存斷電時,浮柵晶體管 (FGT) 的金屬氧化物半導(dǎo)體會向存儲單元供電,保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。NAND單元陣列存儲1到4位數(shù)據(jù)。
常見的NAND閃存類型有SLC、MLC、TLC和3D NAND。垂直堆疊單元的3D NAND擁有更高的性能、密度。
SLC:單級單元,SLC NAND每個單元存儲一位信息。SLC NAND具有相比于同類產(chǎn)品中最高的耐用性,同時SLC NAND 是當(dāng)今市場上價格最貴的閃存。
MLC:多級單元,MLC NAND每個單元存儲兩位信息。與SLC NAND相比,提高了單元存儲數(shù)據(jù)量,從而降低了單元數(shù)據(jù)儲存的成本,但是降低了耐用率。
TLC:三級單元,TLC NAND每個單元存儲三位,從而降低成本和耐用性并增加容量。它的耐用率較低,是最便宜的閃存類型,主要用于消費(fèi)級電子產(chǎn)品。
QLC:四級單元,QLC NAND每個單元存儲四位,從而創(chuàng)建更高密度和大容量的存儲設(shè)備。QLC NAND具有較低的讀取延遲,更適合機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能 (AI)、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)讀取操作,但是耐用性更差,價格也會更便宜。
3D NAND:為了提高NAND設(shè)備的容量,3D NAND通過垂直堆疊多層存儲單元來提高容量并降低成本,3D NAND設(shè)備實(shí)現(xiàn)了更高的密度和更低的功耗、更快的讀寫速度以及更高的耐用性。
NOR Flash是第一種面世的閃存。NOR閃存芯片上的單元彼此平行排列,因此讀取效率高,但寫入速度慢,常用于代碼一次編寫、多次讀取的應(yīng)用場景。
市場占比:NAND閃存的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 NOR閃存。
讀取性能:NOR閃存的讀取速度比NAND閃存快。
寫入、擦除性能:與讀取性能相反,NAND芯片的寫入和擦除速度比NOR器件更快。
耐用性:與 NAND存儲器相比,NOR閃存具有更高的耐用性。
存儲密度:NOR存儲器的密度低于同等的 NAND 閃存芯片。
NOR Flash閃存通常用于消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、車載與工業(yè)領(lǐng)域,而NAND用于數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦、儲存卡、固態(tài)硬盤和計算機(jī)中。
盡管NAND閃存是當(dāng)前最流行的閃存類型,但NOR閃存仍有自己的技術(shù)優(yōu)勢。目前SK海力士宣布通過321層4D NAND樣品發(fā)布,預(yù)計2025年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),隨著閃存技術(shù)的不斷發(fā)展,我們在未來能夠使用上性能更好,價格更實(shí)惠的閃存產(chǎn)品。
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