@人人能科普，處處有新知FLASH的發展曆史FLASH閃存是是一種非易失性（ Non-Volatile ）内存，其名字有閃耀，閃爍的意思，也體現了其讀寫快速的特點，“讀寫過程一閃而過”。

首先簡單介紹一下FLASH的發展過程。

1.在計算機的發展初期,BIOS都存放在ROM(Read Only Memory,隻讀存儲器)中。ROM内部的資料是在ROM的制造工序中,在工廠裡用特殊的方法被燒錄進去的,其中的内容隻能讀不能改,一旦燒錄進去,就不能再作任何修改。并且由于ROM是在生産線上生産的,成本高,一般隻用在大批量應用的場合。

2.由于ROM制造和升級的不便,後來人們發明了PROM(ProgRAMmable ROM,可編程ROM)。用戶可以用專用的編程器将自己的資料寫入,但是這種機會隻有一次,一旦寫入後也無法修改。并且其成本比ROM還高,而且寫入資料的速度比ROM的速度要慢,一般隻适用于少量需求的場合或是ROM量産前的驗證。

3.EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可編程ROM)芯片可重複擦除和寫入,解決了ROM、PROM芯片隻能寫入一次的弊端。EPROM芯片可以重複的擦除和寫入，但是EPROM的擦除和寫入都需要專用的擦除器和編程器。

4.後來針對EPROM擦除寫入必須使用專用設備的弊端，出現了EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM,電可擦除可編程ROM)。EEPROM的擦除不需要借助于其它設備,它是以電子信号來修改其内容的,而且是以Byte為最小修改單位,不必将資料全部洗掉才能寫入,徹底擺脫了EPROM Eraser和編程器的束縛。

5.FLASH ROM在使用上很類似EEPROM,因此,有些書籍上便把FLASH ROM作為EEPROM的一種，這可以稱為廣義EEPROM，而狹義的EEPROM則将二者分開。事實上,二者還是有差别的。FLASH ROM在擦除時,也要執行專用的刷新程序,但是在删除資料時,并非以Byte為基本單位,而是以Sector(又稱Block)為最小單位,Sector的大小随廠商的不同而有所不同;隻有在寫入時,才以Byte為最小單位寫入; FLASH ROM的存儲容量普遍大于EEPROM。

FLASH的一些基本概念。

完整的FLASH芯片稱為device一個device可能包含1個或多個die（LUN），die是具備完整flash芯片功能的模塊，對比含1個die的device，區别在于沒有封裝的就是die，封裝後的就是device。Die内可以含多個plane，每個plane具備獨立的讀、寫、擦除功能，但多個plane可以公用控制邏輯寄存器，即在die内，可以同時對多個plane進行相同的操作Plane下最小擦除單元就是block，一個block包含多個page，所有串在同樣BL下的page組成一個block。

Page是能夠執行編程和讀操作的最小單元，同一根WL上的所有數據即page，WL即page.Cell是Page中的最小操作擦寫讀單元，對應一個浮栅晶體管，可以存儲1Bit或多bit數據。

FLASH層次結構圖

根據FLASH内部存儲結構劃分，可以将FLASH劃分為兩類：NOR型和NAND型。Intel于1988年首先開發出NOR Flash 技術，徹底改變了原先由EPROM（Erasable Programmable Read-Only-Memory電可編程序隻讀存儲器）和EEPROM（電可擦隻讀存儲器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory）一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND FLASH 結構，強調降低每比特的成本，有更高的性能，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級。

從字面意思理解，NOR就是NOT OR，就是或非門，因為對于NOR型FLASH來說，隻有當字線和位線都為低時，對應的存儲單元的數據才是高。

NAND就是NOT AND，就是與非門，因為隻有當字線都為高時，位線才為低。對于什麼是位線，什麼是字線，請看下面兩張圖，

WORD對應的就是字線，Bit對應的就是位線。

NOR FLASH結構示意

NAND FLASH結構示意

對于FLASH的操作一般分為讀、寫、擦除，NOR和NAND型FLASH的操作方式上也是有所差異的。NOR型FLASH，采用的是溝道熱電子注入（CHE）的方式來寫入數據，F-N隧穿效應來擦除數據。而NAND型FLASH，寫入和擦除都是利用F-N隧穿效應來實現的。

F-N隧穿效應涉及到很高深的量子理論，不過這個效應很早就被人發現了，是在1957年被日本人發現的。

NOR FLASH和NAND FLASH由于它們不同的存儲結構，也表現出了很多不同的特點：

1、容量和成本NOR FLASH在1～4MB的小 容量時具有很高的成本效益NAND FLASH 在大容量場合單位容量成本低

2、性能差别NOR 擦除和寫入慢，讀取快，可以直接運行代碼，NAND 擦除和寫入快，讀取慢，需要将程序先讀入RAM再執行。

3、接口差别nor flash 的接口和RAM一樣，而 nand flash 是使用I/O口來串行地存取數據。

4、易用性nor flash可以直接地使用基于 nor flash 地内存，可以直接在上面運行代碼而使用 nand flash需要先寫入驅動程序，還要将程序先讀入RAM再執行。

5、耐用性在nand flash内存中的每個塊的最大擦除寫次數是100萬次，而nor flash 的擦寫次數是10萬次。

6、主要用途兩者的差異也就決定了它們的使用範圍的不同，在BIOS、穿戴設備、汽車電子等不需要頻繁擦除寫入，并且容量要求低的場合，多使用NOR FLASH。而在人們常用的U盤、一些工業設備如PLC、HMI等，則一般使用NAND FLASH。綜上，可以将二者的差異彙總為如下表格。

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