閃存是什么意思 存儲原理是什么 閃存和硬盤的區別

一、閃存是什么意思

閃存（Flash Memory）是一種長壽命的非易失性（在斷電情況下仍能保持所存儲的數據信息）的存儲器，數據刪除不是以單個的字節為單位，而是以固定的區塊為單位（注意：NOR Flash為字節存儲。），區塊大小一般為256KB到20MB。閃存是電子可擦除只讀存儲器（EEPROM）的變種，閃存與EEPROM不同的是，EEPROM能在字節水平上進行刪除和重寫而不是整個芯片擦寫，而閃存的大部分芯片需要塊擦除。由于其斷電時仍能保存數據，閃存通常被用來保存設置信息，如在電腦的BIOS（基本程序）、PDA（個人數字助理）、數碼相機中保存資料等。

二、閃存的存儲原理

要講解閃存的存儲原理，還是要從EPROM和EEPROM說起。

EPROM是指其中的內容可以通過特殊手段擦去，然后重新寫入。其基本單元電路（存儲細胞），常采用浮空柵雪崩注入式MOS電路，簡稱為FAMOS。它與MOS電路相似，是在N型基片上生長出兩個高濃度的P型區，通過歐姆接觸分別引出源極S和漏極D。在源極和漏極之間有一個多晶硅柵極浮空在SiO2絕緣層中，與四周無直接電氣聯接。這種電路以浮空柵極是否帶電來表示存1或者0，浮空柵極帶電后（譬如負電荷），就在其下面，源極和漏極之間感應出正的導電溝道，使MOS管導通，即表示存入0。若浮空柵極不帶電，則不形成導電溝道，MOS管不導通，即存入1。

EEPROM基本存儲單元電路的工作原理如下圖所示。與EPROM相似，它是在EPROM基本單元電路的浮空柵的上面再生成一個浮空柵，前者稱為第一級浮空柵，后者稱為第二級浮空柵?？山o第二級浮空柵引出一個電極，使第二級浮空柵極接某一電壓VG。若VG為正電壓，第一浮空柵極與漏極之間產生隧道效應，使電子注入第一浮空柵極，即編程寫入。若使VG為負電壓，強使第一級浮空柵極的電子散失，即擦除。擦除后可重新寫入。

閃存的基本單元電路，與EEPROM類似，也是由雙層浮空柵MOS管組成。但是第一層柵介質很薄，作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同，在第二級浮空柵加以正電壓，使電子進入第一級浮空柵。讀出方法與EPROM相同。擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空柵與源極之間的隧道效應，把注入至浮空柵的負電荷吸引到源極。由于利用源極加正電壓擦除，因此各單元的源極聯在一起，這樣，快擦存儲器不能按字節擦除，而是全片或分塊擦除。 到后來，隨著半導體技術的改進，閃存也實現了單晶體管（1T）的設計，主要就是在原有的晶體管上加入了浮動柵和選擇柵，

在源極和漏極之間電流單向傳導的半導體上形成貯存電子的浮動棚。浮動柵包裹著一層硅氧化膜絕緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導電流的選擇/控制柵。數據是0或1取決于在硅底板上形成的浮動柵中是否有電子。有電子為0，無電子為1。

閃存就如同其名字一樣，寫入前刪除數據進行初始化。具體說就是從所有浮動柵中導出電子。即將有所數據歸“1”。

寫入時只有數據為0時才進行寫入，數據為1時則什么也不做。寫入0時，向柵電極和漏極施加高電壓，增加在源極和漏極之間傳導的電子能量。這樣一來，電子就會突破氧化膜絕緣體，進入浮動柵。

讀取數據時，向柵電極施加一定的電壓，電流大為1，電流小則定為0。浮動柵沒有電子的狀態（數據為1）下，在柵電極施加電壓的狀態時向漏極施加電壓，源極和漏極之間由于大量電子的移動，就會產生電流。而在浮動柵有電子的狀態（數據為0）下，溝道中傳導的電子就會減少。因為施加在柵電極的電壓被浮動柵電子吸收后，很難對溝道產生影響。

三、閃存和硬盤的區別

優點

1．閃存的體積小。并不是說閃存的集成度就一定會高。微硬盤做的這么大一塊主要原因就是微硬盤不能做的小過閃存，并不代表微硬盤的集成度就不高。

2．相對于硬盤來說閃存結構不怕震，更抗摔。硬盤最怕的就是強烈震動。雖然我們使用的時候可以很小心，但老虎也有打盹的時候，不怕一萬就怕萬一。

3．閃存可以提供更快的數據讀取速度，硬盤則受到轉速的限制。

4．閃存存儲數據更加安全，原因包括：

（1）其非機械結構，因此移動并不會對它的讀寫產生影響；

（2）廣泛應用的機械型硬盤的使用壽命與讀寫次數和讀寫速度關系非常大，而閃存受影響不大；

（3）硬盤的寫入是靠磁性來寫入，閃存則采用電壓，數據不會因為時間而消除。

5．質量更輕。

缺點

1、材料貴，所以單位容量更貴。

2、讀寫速度相對較慢。