有关闪存数据存储的讨论通常都是围绕 NAND 技术, 但是还有另一种闪存 - NOR, 在某些情况下它是更好的选择, 特别是作为嵌入式设备.
与 NAND 相比, NOR 支持更快的随机读取操作, 并且, 它更可靠, 功耗更低. 但是, 对于顺序读取以及写入和擦除操作, NOR 闪存速度较慢, 而且价格较高, 这就是为什么它仅适用于特定用例的原因.
NOR 闪存基础知识
NOR 是一种非易失性存储技术, 它将数据存储在存储单元中, 类似于 NAND 存储芯片. NOR 单元类似于金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET), 其中电压决定导电率. NOR 单元与常规 MOSFET 的主要区别在于, NOR 单元包含两个栅极而不是一个: 浮置栅极和控制栅极.
栅极决定电荷如何存储在单元中. 绝缘层将两个栅极分开, 隧道氧化物层将浮动栅极与底层基板分离. 隧道氧化物层足够薄, 可允许电子进入和流出浮栅, 从而提供了存储数据的机制. 该单元的一端连接到源线或地, 另一端连接到位线, 用于对单元进行编程.
现在的 NOR 存储器有两种类型: 并行和串行. 并行 NOR(两者中的较大者) 的使用寿命更长, 并且引脚数更高. 它使用并行地址和数据总线 (类似于静态 RAM), 并且比串行 NOR 提供更高的系统吞吐量, 从而缩短系统启动时间.
串行 NOR 小于并行 NOR, 功耗更低, 通常成本更低, 同时仍具有良好的性能. 现在, 很多串行 NOR 模块都使用串行外围设备接口总线, 这也使得它们通常被称为 SPI NOR.
NOR 与 NAND 闪存
与 NAND 相比, NOR 闪存可更快地执行随机读取操作, NOR 也通常更可靠并且功耗更低. 但是, NOR 在串行读取, 擦除和写入数据时速度较慢, 并且生产成本比 NAND 高, 导致每比特成本更高. NAND 存储设备可以提供更高的数据存储容量, 而 NOR 模块通常最高可提供 2 Gb.
与 NAND 闪存不同, NOR 不使用共享连接, 提供直接连接到单个存储单元, 并且具有足够的地址和数据线来映射整个存储区. 因此, NOR 可以提供更快的随机访问 - 到存储阵列中任何位置. 对于 NAND 闪存, 存储单元串在一起以提高密度, 这导致更复杂的读取操作和更长的随机访问时间.
NAND 在顺序读取数据以及编程和擦除数据方面速度更快. 与 NOR 相比, 它还可以以较小的块写入数据, 并且擦除数据的机制更加有效. 另外, NAND 存储单元小得多, 从而导致更高的密度和更低的每比特成本. 但是与 NOR 闪存不同, NAND 更容易发生位故障, 这就是 NAND 必须结合纠错码等技术的原因.
NOR 闪存用例
NAND 闪存通常用于数据存储, 而 NOR 闪存通常被部署作为嵌入式设备, 用于执行代码. NOR 闪存可用于工业机器人, 医疗设备, 科学仪器, IoT 设备或便携式消费产品, 例如相机, 可穿戴设备或手机. NOR 也可能与 NAND 一起用于智能手机和平板电脑等设备.
NOR 设备也可以嵌入到网络组件中, 例如路由器, 交换机或网关. 汽车行业对 NOR 嵌入式设备非常感兴趣, 不仅是因为它们的可靠性, 还因为 NOR 可以承受更大的温度范围, 使其适合用于引擎盖下和仪表板上的组件. 例如, NOR 适用于触摸屏, 信息娱乐组件或高级驾驶员辅助系统.
作为嵌入式设备, NOR 可用作任何只读应用程序的代码存储, 这些应用程序需要快速随机访问和高可靠性, 例如引导, 操作系统或芯片内执行代码. NOR 提供了快速的初始化时间, 这很适合需要快速而可靠的启动过程的系统. 此外, 存储在 NOR 存储器芯片的程序可以直接执行, 而无需复制到 RAM, 这对于 NAND 来说是非常困难的操作.
现在的 NOR 闪存市场
目前多家供应商都提供 NOR 闪存模块, 包括 Cypress Semiconductor 公司, Macronix 国际有限公司, Micron Technology 公司和 Winbond Electronics 公司. 例如, Cypress 提供 256 Mb 串行 NOR 闪存模块, 用于汽车行业, 其温度范围为 - 40 C 至 105C. 该设备是基于 Quad SPI 接口, 运行电压为 3 伏. 它的价格在 4.12 美元至 7.08 美元之间, 具体取决于所购买单位的数量.
虽然我们很难预测 NOR 的未来, 但该闪存技术被证明是嵌入内存到系统的优秀选择之一, 例如消费类移动产品, 汽车零部件, IoT 设备和其他系统等. 快速的随机访问读取和长期的可靠性使其适用于很多用例, 特别是随着移动性和物联网的不断扩展. 大多数消费者可能不知道 NOR 的存在, 至少在表面上是这样, 但是在未来 NOR 可能会发挥至关重要的作用.
来源: http://stor.51cto.com/art/202003/613466.htm