什么是闪存(Flash Memory)?
2018-07-19 22:02 来源:中国闪存网
闪存产品已经成为了市场主流,各种各样的闪存盘,闪存卡,全闪存阵列,都以其高性能而得到消费者的认可,进而快速普及。目前闪存产品不但在容量上得到了很大的突破,价格也开始越来越亲民。下面了解下什么是闪存,分类及特点,常见闪存产品。
什么是闪存?
闪存(Flash Memory),是一种非易失性存储器(在断电情况下也可以保存数据的存储器类型。相对应的是易失性存储器)。
闪存是允许在操作中被多次擦写,具有较长寿命的存储器。主要用做辅助存储,在电脑与其他数码产品间交换传输数据,如储存卡与U盘。闪存是非易失性的存储器,所以单就保存数据而言, 它是不需要消耗电力的。
与传统的HDD硬盘相比,闪存也有更佳的动态抗震性。这些特性正是闪存被移动设备广泛采用的原因。闪存还有一项特性:当它被制成储存卡时非常可靠,即使浸在水中也足以抵抗高压与极端的温度。闪存的写入速度往往明显慢于读取速度。
作为普通的消费者,我们只要知道手里的闪存盘或闪存卡等产品,其内部使用的是闪存存储器即可,或者理解成使用了闪存技术。
闪存的分类
闪存有两种类型:NOR Flash和NAND Flash。
1988年Intel首先开发出NOR Flash 技术,彻底改变了原先由EPROM(Erasable Programmable Read-Only-Memory电可编程序只读存储器)和EEPROM(电可擦只读存储器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory)一统天下的局面。
1989年,东芝公司发表了NAND Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在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到它的性能。NAND的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的管理需要特殊的系统接口。通常读取NOR的速度比NAND稍快一些,而NAND的写入速度比NOR快很多,在设计中应该考虑这些情况。
—摘自《ARM嵌入式Linux系统开发从入门到精通》 李亚峰 欧文盛 等编著 清华大学出版社 P52
各自特点及区别
NOR闪存和NAND闪存之间的主要区别在于接口。NOR Flash全随机访问内存映射和专用接口(如EPROM)地址和数据行。另一方面,NAND Flash没有地址专线。它是由通过8/16发送命令,地址和数据总线位宽(I / O接口)内部寄存器,这样就为许多主控提供了更灵活的配置方式。
NAND Flash更适合在各类需要大数据的设备中使用,如U盘、各种存储卡、MP3播放器等,而NOR Flash更适合用在高性能的工业产品中。
NAND Flash和NOR Flash的电子结构
左上图就是众所周知的单电子(SLC)技术的NADN Flash,右上图则是NOR Flash的电子结构。
一个存储单元持有一个比特的信息表达的“H”或“L”电压。 同时多层电子(MLC)结构的也应运而生。MLC的结构能在一个存储单元能容纳两个或两个以上的信息。MLC实现比SLC更快的传输速度、低功耗和低电池耐力比。从而有更低的单位成本,更大的存储容量和更好的性能。 NOR Flash内的工艺能保证每个存储单元都保证是好的,类似与ROM一样。而NAND Flash的结构及生产工艺,会随机产生无效块。这些无效块无法确定编程时的状态,就是大家常说的“坏块”。 NandFlash芯片厂商为了区分好块与坏块,会在出厂的时候在备用区某个地址中标记非FFh表示坏块。 Flash工厂在宽温和宽电压范围内测试了NAND;一些由工厂标记为坏的区块可能在一定的温度或电压条件下仍然能工作,但是,将来可能会失效。所以不要擦除坏块标记,这一点很重要。如果坏块信息被擦除,就无法再恢复,将给你的存储文件带来隐患。
闪存产品
闪存卡
闪存卡(Flash Card)是利用闪存(Flash Memory)技术达到存储电子信息的存储器,一般应用在数码相机,掌上电脑,MP3等小型数码产品中作为存储介质,所以样子小巧,有如一张小卡片。目前闪存卡的容量普遍在16GB-256GB之间,价格也不贵。
各种品牌的闪存卡
SSD固态硬盘
SSD固态硬盘(Solid State Drives),简称固盘,固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。
闪盘(闪存U盘)
闪存盘是一种采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,它采用的存储介质为闪存。只要接上电脑上的USB接口就可独立地存储读写数据。闪存盘体积很小,仅大拇指般大小,重量极轻,约为20克,特别适合随身携带。闪存盘中无任何机械式装置,抗震性能极强。闪存盘还具有防潮防磁,耐高低温(-40°C ~ +70°C)等特性,安全可靠性很好。
U盘是闪存的一种,因此也叫闪盘。最大的特点就是:小巧便于携带、存储容量大、价格便宜。是移动存储设备之一移动硬盘顾名思义是以硬盘为存储介制,计算机之间交换大容量数据,强调便携性的存储产品。移动硬盘特点、容量大、传输速度高、使用方便、可靠性提升。
全闪存阵列(All Flash Array)
全闪存阵列(All Flash Array),这个主要是用于企业级存储,在数据中心运行对性能要求高的业务系统。目前主流大存储厂商都有自己的全闪存产品系列。
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