Архитектура Flash-памяти

Существует несколько типов архитектур (организаций соединений ме­жду ячейками) Flash-памяти. Наиболее распространёнными в настоящее время являются микросхемы с организацией NOR и NAND.

· NOR (NOT OR, ИЛИ-НЕ):

Ячейки работают сходным с EPROM способом. Интерфейс параллель­ный. Произвольное чтение и запись.

Преимущества: быстрый произвольный доступ, возможность побайтной записи.

Недостатки: относительно медленная запись и стирание.

Из перечисленных здесь типов имеет наибольший размер ячейки, а по­тому плохо масштабируется. Единственный тип памяти, работающий на двух разных напряжениях.

Идеально подходит для хранения кода программ (PC BIOS, сотовые те­лефоны), идеальная замена обычному EEPROM.

Основные производители: AMD, Intel, Sharp, Micron, Ti, Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, SGS-Thomson, STMicroelectronics, SST, Samsung, Winbond, Macronix, NEC, UMC.

Программирование: методом инжекции "горячих" электронов.

Стирание: туннеллированием FN.

· NAND (NOT AND, И-НЕ):

Доступ произвольный, но небольшими блоками (наподобие кластеров жёсткого диска). Последовательный интерфейс. Не так хорошо, как AND па­мять подходит для задач, требующих произвольного доступа.

Преимущества: быстрая запись и стирание, небольшой размер блока.

Недостатки: относительно медленный произвольный доступ, невоз­можность побайтной записи.

Наиболее подходящий тип памяти для приложений, ориентированных на блочный обмен: MP3 плееров, цифровых камер и в качестве заменителя жё­стких дисков.

Основные производители: Toshiba, AMD/Fujitsu, Samsung, National.

Программирование: туннеллированием FN.

Стирание: туннеллированием FN.

· AND (И):

Доступ к ячейкам памяти последовательный, архитектурно напоминает NOR и NAND, комбинирует их лучшие свойства. Небольшой размер блока, возможно быстрое мультиблочное стирание. Подходит для потребностей массового рынка.

Основные производители: Hitachi и Mitsubishi Electric.

Программирование: туннеллированием FN.

Стирание: туннеллированием FN.

· DiNOR (Divided bit-line NOR, ИЛИ-НЕ с разделёнными разрядными линиями):

Тип памяти, комбинирующий свойства NOR и NAND. Доступ к ячейкам произвольный. Использует особый метод стирания данных, предохраняющий ячейки от пережигания (что способствует большей долговечности памяти). Размер блока в DiNOR всего лишь 256 байт.

Основные производители: Mitsubishi Electric, Hitachi, Motorola.

Программирование: туннеллированием FN.

Стирание: туннеллированием FN.

Примечания: В настоящее время чаще всего используются память с ар­хитектурой NOR и NAND. Hitachi выпускает многоуровневую AND-память с NAND интерфейсом (SuperAnd или AG-AND [Assist Gate-AND]).

Доступ к Flash-памяти:

Существует три основных типа доступа:

1. обычный (Conventional): произвольный асинхронный доступ к ячей­кам памяти;

2. пакетный (Burst): синхронный, данные читаются параллельно, бло­ками по 16 или 32 слова. Считанные данные передаются последова­тельно, передача синхронизируется. Преимущество перед обычным типом доступа - быстрое последовательное чтение данных. Недоста­ток - медленный произвольный доступ.

3. страничный (Page): асинхронный, блоками по 4 или 8 слов. Преимуще­ства: очень быстрый произвольный доступ в пределах те­кущей страницы. Недостаток: относительно медленное переключение между страницами.

Примечание: В последнее время появились микросхемы Flash-памяти, позволяющие одновременную запись и стирание (RWW - Read While Write или Simultaneous R/W) в разные банки памяти.