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閃存的工作原理

來源:
2022-12-28
類別:基礎知識
eye 26
文章創建人 拍明芯城

閃存的工作原理可以清晰地分為以下幾個部分進行解釋:

閃存的基本結構與組成

  • 定義:閃存(Flash Memory)是一種非易失性存儲器,即使在斷電的情況下也能保持存儲的數據不丟失。

  • 組成:閃存主要由源極(Source)、漏極(Drain)、浮動柵(Float Gate)和控制柵(Control Gate)組成。浮動柵由氮化物夾在二氧化硅材料(Insulator)之間構成,形成一個雙柵極結構。

閃存的工作原理

  1. 寫入操作(Program)

    • 在控制柵上施加正電壓,將電子(帶負電)吸入浮動柵中。

    • 由于浮動柵上下的二氧化硅材料并不導電,這些電子被“囚禁”在浮動柵中,保持存儲狀態。

    • 寫入操作完成后,閃存單元存儲的是“0”。

image.png

  1. 擦除操作(Erase)

    • 在源極上施加正電壓,利用浮空柵與漏極之間的隧道效應,將注入到浮空柵的負電荷吸引到源極。

    • 排空浮動柵中的電子,使閃存單元回到初始狀態。

    • 擦除操作完成后,讀取的狀態是“1”。

  2. 讀取操作(Read)

    • 通過檢測浮動柵中是否存儲有電子來判斷存儲的是“0”還是“1”。

    • 讀取操作不會對閃存單元的數據產生影響。

閃存的技術特點

  • 高性能:與傳統的機械磁盤相比,閃存具有更高的讀寫速度。

  • 非易失性:即使斷電,閃存中的數據也不會丟失。

  • 寫入次數有限:NAND型閃存顆粒的寫入次數是有限的,需要避免頻繁的擦寫操作。

  • 溫度敏感:閃存對溫度敏感,過高的溫度可能會影響其性能和壽命。

總結

閃存的工作原理主要基于其獨特的雙柵極結構和電荷存儲機制。通過控制柵和源極上的電壓變化,實現對數據的寫入、擦除和讀取操作。閃存以其高性能、非易失性和便攜性等特點,在移動設備、數碼相機、U盤等產品中得到了廣泛應用。


責任編輯:David

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