简单认识闪速存储器

闪速存储器 （Flash Memory）简称闪存器或闪存，是一种非易失性存储器(Non-volatile Memory， NVM)。目前常用的两种闪存器是或非闪存器 (NOR Flash）和与非闪存器 （NAND Flash)。闪存器于1980 年由在东芝工作的日本工程师 Fujio Masuoka 发明并获得 1997 年 IEEE 的奖励。1988 年 Intel 发布了最早的或非闪存器产品 NOR Flash。 全球 NOR Flash 厂商主要有美光科技、飞索半导体(Spansion）、旺宏、华邦等 IDM 企业。全球 NAND Flash 厂商主要有三星电子、东芝、SK 海力士、美光科技四家 IDM 企业。

NOR Flash 最大的技术特点是“在芯片内执行”(eXecute In Place，XIP)，即无须把代码先放入RAM 中再执行，而是可以直接在闪存器内运行。在NOR Flash 技术的基础上，三菱和日立发明了 Divided Bit -Line NOR(DINOR）架构技术。DINOR Flash 按字节随机编程的速度略低于 NORFlash，但其块（Block）擦/写速度更快。1989年东芝发布了 NAND Flash 结构，其擦/写速度比 NOR Flash 更快，且其内部的擦除电路更为简单。在

NAND Flash 的基础上，AMD 与富士通联合研发了 UItra NAND 技术。UltraNADA Flash 兼容原 NAND Flash 的特性，可靠性更高，能更有效地利用存储器容量，适合于要求较高可靠性的场合，例如固态硬盘等。各类闪存器的特点及应用见表 2-5。

其中 NAND Flash 作为高数据存储密度闪存器，被广泛应用于各种数字终端设备。NAND Flash 的数据被以位的方式存储在其存储单元（Memory Cell) 中，而其存储单元可分为三种类型：单层单元 ( Single-Level Cell, SLC)、多层单元（Multi-Level Cell, MLC）和 使用 X3 架构的TLC (Trinary -Level Cell)单元。Numonyx公司（2010 年被美光公司合并）采用浮删技术制造的 NOR Flash 有SLC、MLC 类型，擦/写达到 10万-100 万次。 SIC、 MLC、 TLC NAND Flash的性能特点对比见表 2-6。

先进工艺节点尺寸的等比例缩小，使 NAND Flash 中晶体管栅极氧化层也会随之变薄，从而导致可靠性变差。在不改变工艺的情况下，三维与非闪存器(3D NAND Flash Memory, 3D NAND)，通过将原本平铺的存储单元进行多层堆叠以扩充 NAND Flash 的容量。各闪存厂商采用不同的技术推出了多种三维与非闪存器，例如三星研发的垂直栅极结构的 V-NAND，东芝与内迪（SanDisk）联合研发的 BiCS类型的3D NAND，以及 Intel 与 Micron 联合研发使用3D XPoint 技术的3D NAND。2017年是 3D NAND 技术快速成长的一年，三星、东芝、西部数据、 美光、SK海力士等都加大力度投入64层、72层 3DNAND 的研发。2017年6月西部数据报道了业界第一个96层的 3D NAND。

审核编辑：汤梓红