浅谈闪存的作用机理及其应用前景

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1、、浅後闪忘的作用机理及曳疝用谕屡张祥(哈尔滨理工大学软件学院软件工程系)摘要：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耍途径。为了改善上述两种存储方式的缺点并加以优化，产生闪存这一概念。闪存属于新式存储器，用來代替传统磁盘來携带传递信息，体积小容量人速度快，不需要电力来维持保存的信息。主要用于各种数

2、码设备，数码相机MP3播放器U盘手机掌上游戏机(如PSP)等。关键词：闪存、存储器、闪存盘引言：闪存目前主板上的BIOS大多使用FlashMemory制造，翻译成中文就是”闪动的存储器”，通帘把它称作“快闪存储器”，简称”闪存”。闪存盘是一种移动存储产晶，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

3、卩心〃。闪存盘采用闪存存储介质(FlashMemory)和通用串行总线(USB)接口，具有轻巧精致、使川方便、便于携带、容量较人、安全可靠、时尚潮流等特征，是大家理想的便携存储工具.我们常说的闪存英实只

4、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DDRsDDR2、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。1•闪存的分类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，容虽比较小;而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬

5、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，成木要低一些，而容卅人得多。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。ohotoklnoletsGoDKrtAi这里我们述需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很冇限，它木身操作速度、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

6、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，具至想当然地认为闪存盘采川USB2.0接口之后会获得巨大的性能捉升。前血提到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世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驶盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差界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。2.NAND型闪存的技术特点内存和NOR型闪存的基木存储单元是bit,用八可以随机访问任何一个bi

7、t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，便盘的一个扇区也为512字节)。每一贝的有效容量是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，因此我们对以在闪存厂商的技术资料当屮看到"(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

8、操作必须在空白区域进行，如果FI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。-•般每个块包含32个512字节的页，容U16KB；而大容量闪存采用2KB页时，则每个块包含64个页，容量128KBO每颗NAND型闪存的I/O接口一般是8条,每条数据线侮次传输(512+16)bit信息，8条就是(512+16)x8bit,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线的设计，如三星编号K9K1G16U0A的芯片就是64Mxl6bit的NAND型闪存，容量1Gb,

9、基本数据单位是(256+8)xl6bit,还是512字节。寻址吋，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人，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，占川若干个时钟周期。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,