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www.4940a.com闪存的到底什么作用

发表时间: 2020-01-30

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  闪存是一种长寿命的非易失性存储器,它在断电情况下仍能保持所存储的数据信息。闪存是电子可擦除只读存储器的变种,闪存比EEPROM的更新速度快。

  由于闪存在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、PDA、数码相机中保存资料等。另一方面,闪存不像RAM一样以字节为单位改写数据,因此不能取代RAM。

  闪存是一种非易失性存储器,即断电数据也不会丢失。因为闪存不像RAM一样以字节为单位改写数据,因此不能取代RAM。

  NOR型与NAND型闪存的区别很大,[3]打个比方说,NOR型闪存更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而NAND型更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般,而且NAND型与NOR型闪存相比,成本要低一些,而容量大得多。

  NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,手机就是使用NOR型闪存的大户,所以手机的“内存”容量通常不大;NAND型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。

  推荐于2018-03-15展开全部内存,内部存储器,主要是指RAM,CMOS也是内存一种。特点是速度快,缺点是需要电来维持,断电就会丢失所记录的信息。

  外存,外部存储器,只要指各种驱动器磁盘。软盘光盘硬盘U盘等。缺点是速度慢,但可以不需要电力来维持,因此可以方便携带。软盘是早期电脑信息传播的主要途径。

  2013-08-17展开全部闪存 目前主板上的BIOS大多使用Flash Memory制造,翻译成中文就是闪动的存储器,通常把它称作快闪存储器,简称闪存。闪存盘是一种移动存储产品,可用于存储任何格式数据文件便于随身携带,是个人的“数据移动中心”。闪存盘采用闪存存储介质(Flash Memory)和通用串行总线(USB)接口,具有轻巧精致、使用方便、便于携带、容量较大、安全可靠、时尚潮流等特征,是大家理想的便携存储工具.

  我们常说的闪存其实只是一个笼统的称呼,准确地说它是非易失随机访问存储器(NVRAM)的俗称,特点是断电后数据不消失,因此可以作为外部存储器使用。而所谓的内存是挥发性存储器,分为DRAM和SRAM两大类,其中常说的内存主要指DRAM,也就是我们熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。闪存也有不同类型,其中主要分为NOR型和NAND型两大类。

  NOR型与NAND型闪存的区别很大,打个比方说,NOR型闪存更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而NAND型更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般,而且NAND型与NOR型闪存相比,成本要低一些,而容量大得多。因此,NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,手机就是使用NOR型闪存的大户,所以手机的“内存”容量通常不大;NAND型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。

  这里我们还需要端正一个概念,那就是闪存的速度其实很有限,它本身操作速度、频率就比内存低得多,而且NAND型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此,不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口,甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。

  前面提到NAND型闪存的操作方式效率低,这和它的架构设计和接口设计有关,它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性),它的性能特点也很像硬盘:小数据块操作速度很慢,而大数据块速度就很快,这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。

  内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit,用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页(Page)(可以看到,NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区,硬盘的一个扇区也为512字节)。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分,实际上还要加上16字节的校验信息,因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“(512+16)Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是(512+16)字节的页面容量,2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到(2048+64)字节。

  NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行,如果目标区域已经有数据,必须先擦除后写入,因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页,容量16KB;而大容量闪存采用2KB页时,则每个块包含64个页,容量128KB。

  每颗NAND型闪存的I/O接口一般是8条,每条数据线bit,也就是前面说的512字节。但较大容量的NAND型闪存也越来越多地采用16条I/O线bit的NAND型闪存,容量1Gb,基本数据单位是(256+8)×16bit,还是512字节。

  寻址时,NAND型闪存通过8条I/O接口数据线传输地址信息包,每包传送8位地址信息。由于闪存芯片容量比较大,一组8位地址只够寻址256个页,显然是不够的,因此通常一次地址传送需要分若干组,占用若干个时钟周期。NAND的地址信息包括列地址(页面中的起始操作地址)、块地址和相应的页面地址,传送时分别分组,至少需要三次,占用三个周期。随着容量的增大,地址信息会更多,需要占用更多的时钟周期传输,因此NAND型闪存的一个重要特点就是容量越大,寻址时间越长。而且,由于传送地址周期比其他存储介质长,因此NAND型闪存比其他存储介质更不适合大量的小容量读写请求。

  前面已经提到,越大容量闪存的页越多、页越大,寻址时间越长。但这个时间的延长不是线性关系,而是一个一个的台阶变化的。譬如128、256Mb的芯片需要3个周期传送地址信号,512Mb、1Gb的需要4个周期,而2、4Gb的需要5个周期。

  每一页的容量决定了一次可以传输的数据量,因此大容量的页有更好的性能。前面提到大容量闪存(4Gb)提高了页的容量,从512字节提高到2KB。页容量的提高不但易于提高容量,更可以提高传输性能。我们可以举例子说明。以三星K9K1G08U0M和K9K4G08U0M为例,前者为1Gb,512字节页容量,随机读(稳定)时间12μs,写时间为200μs;后者为4Gb,2KB页容量,随机读(稳定)时间25μs,写时间为300μs。假设它们工作在20MHz。

  读取性能:NAND型闪存的读取步骤分为:发送命令和寻址信息→将数据传向页面寄存器(随机读稳定时间)→数据传出(每周期8bit,需要传送512+16或2K+64次)。

  写入性能:NAND型闪存的写步骤分为:发送寻址信息→将数据传向页面寄存器→发送命令信息→数据从寄存器写入页面。其中命令周期也是一个,我们下面将其和寻址周期合并,但这两个部分并非连续的。

  块是擦除操作的基本单位,由于每个块的擦除时间几乎相同(擦除操作一般需要2ms,而之前若干周期的命令和地址信息占用的时间可以忽略不计),块的容量将直接决定擦除性能。大容量NAND型闪存的页容量提高,而每个块的页数量也有所提高,一般4Gb芯片的块容量为2KB×64个页=128KB,1Gb芯片的为512字节×32个页=16KB。可以看出,在相同时间之内,前者的擦速度为后者8倍!

  以往NAND型闪存的数据线条数据线的产品出现了。但由于控制器等方面的原因,x16芯片实际应用的相对比较少,但将来数量上还是会呈上升趋势的。虽然x16的芯片在传送数据和地址信息时仍采用8位一组,占用的周期也不变,但传送数据时就以16位为一组,带宽增加一倍。K9K4G16U0M就是典型的64M×16芯片,它每页仍为2KB,但结构为(1K+32)×16bit。

  工作频率的影响很容易理解。NAND型闪存的工作频率在20~33MHz,频率越高性能越好。前面以K9K4G08U0M为例时,我们假设频率为20MHz,如果我们将频率提高一倍,达到40MHz,则

  K9K4G08U0M读一个页需要:6个命令、寻址周期×25ns+25μs+(2K+64)×25ns=78μs。K9K4G08U0M实际读传输率:2KB字节÷78μs=26.3MB/s。可以看到,如果K9K4G08U0M的工作频率从20MHz提高到40MHz,读性能可以提高近70%!当然,上面的例子只是为了方便计算而已。在三星实际的产品线中,可工作在较高频率下的应是K9XXG08UXM,而不是K9XXG08U0M,前者的频率目前可达33MHz。

  制造工艺可以影响晶体管的密度,也对一些操作的时间有影响。譬如前面提到的写稳定和读稳定时间,它们在我们的计算当中占去了时间的重要部分,尤其是写入时。如果能够降低这些时间,就可以进一步提高性能。90nm的制造工艺能够改进性能吗?答案恐怕是否!目前的实际情况是,随着存储密度的提高,需要的读、写稳定时间是呈现上升趋势的。前面的计算所举的例子中就体现了这种趋势,否则4Gb芯片的性能提升更加明显。

  综合来看,大容量的NAND型闪存芯片虽然寻址、操作时间会略长,但随着页容量的提高,有效传输率还是会大一些,www.4940a.com。大容量的芯片符合市场对容量、成本和性能的需求趋势。而增加数据线和提高频率,则是提高性能的最有效途径,但由于命令、地址信息占用操作周期,以及一些固定操作时间(如信号稳定时间等)等工艺、物理因素的影响,它们不会带来同比的性能提升。

  A12~29对页进行寻址,可以被理解为“行地址”。为了方便,“列地址”和“行地址”分为两组传输,而不是将它们直接组合起来一个大组。因此每组在最后一个周期会有若干数据线无信息传输。没有利用的数据线保持低电平。NAND型闪存所谓的“行地址”和“列地址”不是我们在DRAM、SRAM中所熟悉的定义,只是一种相对方便的表达方式而已。为了便于理解,我们可以将上面三维的NAND型闪存芯片架构图在垂直方向做一个剖面,在这个剖面中套用二维的“行”、“列”概念就比较直观了。


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