天缘博客

从昨天的固态硬盘的选购知识一文可以看出，FLASH芯片可谓是目前固态硬盘的生命线，虽然我们都用可移动存储设备，比如U盘、MP3随身听等，但这些设备的工作特点大都很难凸显FLASH致命弱点，而一旦把FLASH应用到固态硬盘上，FLASH的技术类型、产品级别及各种优缺点都会得以充分展现，SSD的返修率具体是多少恐怕只有厂家自己最清楚......。今天我们来回顾一下与FLASH Memory相关硬件基础知识。

一、FLASH闪存发展史

Flash是一种非易失性存储器（Non-volatile），也叫Flash EEPROM，最初是由东芝（Toshiba）公司的Fujio Masuoka博士（现任）在1980年发明，FLASH这个名字则是由他的同事Shoji Ariizumi先生推荐所起，1984年在加利福尼亚举行的IEEE国际电子设备会议（IEDM）上，Fujio Masuoka公开宣布这项发明。

后来INTEL看到这项发明的潜力，于1988年推出第一块NOR FLASH芯片，不仅具有很强的可擦写次数，还具有完备的地址和数据总线，支持随机寻址，非常适合代替早期的ROM芯片（ROM、PROM、EEPROM），比如BIOS和机顶盒固件等，早期的可移动存储也使用NOR FLASH芯片，只是后来转向性价比更高的NAND FLASH。

Toshiba公司于1989年在IEDM上宣布推出NAND FLASH，具有更强的可擦写次数，相比NOR FLASH具有更高的集成度和更低的制造成本，可惜NAND FLASH不支持随机寻址，只支持BLOCK块寻址，使得NAND FLASH不适合很多场合的ROM使用，比如处理器的ROM等很多时候都需要进行位寻址，除此之外，NAND FLASH与其他存储设备非常类似，比如硬盘、光媒质等，非常适合作为大容量存储使用，第一个基于NAND FLASH芯片的存储设备出现在1995年，之后才有其它的乱七八糟的存储产品，比如SD卡、MMC（MMC没有专利许可费）等等。

另外还有一种AG-AND FLASH（日本Renesas技术），它是AND-TYPE FLASH的改良技术，比NOR FLASH具有更高的集成度，比NAND具有更高的写入速度（大约2.5倍），但一直以良品率和容量问题，阻碍市场拓广。

FLASH应用从最初的替代ROM到可移动存储设备，再到现在的固态硬盘，可以说是突飞猛进，不过天缘个人以为固态硬盘应用难度是非常的大，目前所有的固态硬盘设计都只是主控制器加上FLASH的简单搭建，虽然有公司声明，其固态硬盘可靠性提高多少多少倍，实际上距离现有机械硬盘的可靠性，还有很长距离。

目前，掌握FLASH技术专利的主要有TOSHIBA、 Intel、AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP等公司。

下面看一下常见几个概念的区别。FLASH是E2PROM中特殊的一种，我们一般说E2PROM都是指非FLASH类型的E2PROM，普通的E2PROM擦除是以更小的块为单位进行，比如BYTE。

二、NOR FLASH和NAND FLASH的区别

此外，NOR FLASH的写入速度要比NAND FLASH稍低，但其读取速度要比NAND FLASH略快。NAND FLASH还分SLC（Single Level Cell）、MCL（Multi-Level Cell）、MirrorBit等技术类型，SLC顾名思义是单比特单元，MLC是双比特单元，而MirrorBit则是四比特单元，NOR FLASH也有这种MirrorBit技术架构。大容量存储产品现在主要都是使用NAND FLASH。

三、FLASH的SLC、MLC、MirrorBit技术比较

天缘提醒：页大小支持请参考具体芯片datasheet。

四、FLASH EEPROM和普通EEPROM区别

它们之间的区别，天缘认为最主要还是在于操作方式不同，FLASH EEPROM是按照BLOCK块模式操作，而普通的EEPROM则是按照BYTE字节操作。因此也可以看出，FLASH EEPROM与普通的EEPROM故寻址方式不同，FLASH EEPROM成本比普通的EEPROM更低。

部分内容还没写完，仍需完善，后面有时间再做补充，文中如有错误欢迎指出为谢，文中的相关数据部分来源于datasheet，部分来源于网络参考，可能会随技术进步部分指标有所差异。

参考资料：

1、http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory，介绍FLASH闪存知识。

2、http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM，介绍EEPROM知识。

3、http://en.wikipedia.org/wiki/NAND_gate，关于NAND-gate、NOR-gate、AND-gate、OR-gate、NOT-gate、XOR-gate等知识。

4、http://blog.21ic.com/user1/1003/archives/2005/3607.html，介绍常见FLASH技术分类特点。

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