一、閃存是什么意思

閃(shan)存(cun)(cun)(cun)（Flash Memory）是(shi)(shi)一種長壽(shou)命的(de)非(fei)易失性（在斷(duan)電(dian)(dian)情況下仍(reng)能(neng)保(bao)持所存(cun)(cun)(cun)儲的(de)數(shu)(shu)據(ju)信(xin)息）的(de)存(cun)(cun)(cun)儲器，數(shu)(shu)據(ju)刪除(chu)不是(shi)(shi)以單(dan)個(ge)(ge)的(de)字(zi)節為(wei)單(dan)位，而是(shi)(shi)以固定的(de)區塊(kuai)為(wei)單(dan)位（注意：NOR Flash為(wei)字(zi)節存(cun)(cun)(cun)儲。），區塊(kuai)大小一般為(wei)256KB到20MB。閃(shan)存(cun)(cun)(cun)是(shi)(shi)電(dian)(dian)子(zi)可擦除(chu)只(zhi)讀(du)存(cun)(cun)(cun)儲器（EEPROM）的(de)變(bian)種，閃(shan)存(cun)(cun)(cun)與EEPROM不同的(de)是(shi)(shi)，EEPROM能(neng)在字(zi)節水(shui)平上(shang)進行刪除(chu)和重寫而不是(shi)(shi)整個(ge)(ge)芯片擦寫，而閃(shan)存(cun)(cun)(cun)的(de)大部(bu)分芯片需要(yao)塊(kuai)擦除(chu)。由于其斷(duan)電(dian)(dian)時(shi)仍(reng)能(neng)保(bao)存(cun)(cun)(cun)數(shu)(shu)據(ju)，閃(shan)存(cun)(cun)(cun)通(tong)常被用來(lai)保(bao)存(cun)(cun)(cun)設(she)置信(xin)息，如在電(dian)(dian)腦的(de)BIOS（基本(ben)程序）、PDA（個(ge)(ge)人數(shu)(shu)字(zi)助理）、數(shu)(shu)碼相機中保(bao)存(cun)(cun)(cun)資(zi)料等。

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二、閃存的存儲原理

要(yao)講解閃存的存儲原理，還是要(yao)從(cong)EPROM和EEPROM說起。

EPROM是指其中的內容可以通(tong)過特殊手段擦去，然后(hou)重新寫入(ru)。其基本(ben)單元電(dian)(dian)(dian)路(lu)（存儲細(xi)胞），常采用浮(fu)空(kong)柵雪崩注入(ru)式(shi)MOS電(dian)(dian)(dian)路(lu)，簡稱為(wei)FAMOS。它與MOS電(dian)(dian)(dian)路(lu)相似，是在(zai)(zai)N型(xing)基片上生長出兩個高濃度的P型(xing)區，通(tong)過歐姆接觸分別引出源極(ji)S和(he)漏極(ji)D。在(zai)(zai)源極(ji)和(he)漏極(ji)之間(jian)有(you)一個多晶硅柵極(ji)浮(fu)空(kong)在(zai)(zai)SiO2絕緣層中，與四周(zhou)無(wu)直接電(dian)(dian)(dian)氣聯接。這種電(dian)(dian)(dian)路(lu)以浮(fu)空(kong)柵極(ji)是否帶電(dian)(dian)(dian)來(lai)表示(shi)存1或者0，浮(fu)空(kong)柵極(ji)帶電(dian)(dian)(dian)后(hou)（譬如負電(dian)(dian)(dian)荷），就在(zai)(zai)其下面，源極(ji)和(he)漏極(ji)之間(jian)感應出正(zheng)的導(dao)電(dian)(dian)(dian)溝道，使MOS管導(dao)通(tong)，即表示(shi)存入(ru)0。若浮(fu)空(kong)柵極(ji)不(bu)(bu)帶電(dian)(dian)(dian)，則不(bu)(bu)形成導(dao)電(dian)(dian)(dian)溝道，MOS管不(bu)(bu)導(dao)通(tong)，即存入(ru)1。

EEPROM基本(ben)存儲單元(yuan)電(dian)路的(de)工作原理如下圖所(suo)示。與EPROM相似，它是(shi)在EPROM基本(ben)單元(yuan)電(dian)路的(de)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)的(de)上面(mian)再(zai)生成一(yi)個浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)，前者稱為(wei)第一(yi)級(ji)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)，后者稱為(wei)第二級(ji)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)。可給第二級(ji)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)引出一(yi)個電(dian)極(ji)(ji)(ji)，使(shi)第二級(ji)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)極(ji)(ji)(ji)接某(mou)一(yi)電(dian)壓(ya)VG。若VG為(wei)正電(dian)壓(ya)，第一(yi)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)極(ji)(ji)(ji)與漏極(ji)(ji)(ji)之(zhi)間產生隧道效應，使(shi)電(dian)子注(zhu)入(ru)第一(yi)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)極(ji)(ji)(ji)，即編(bian)程寫(xie)(xie)入(ru)。若使(shi)VG為(wei)負電(dian)壓(ya)，強使(shi)第一(yi)級(ji)浮(fu)(fu)空(kong)(kong)柵(zha)(zha)(zha)極(ji)(ji)(ji)的(de)電(dian)子散(san)失，即擦(ca)除。擦(ca)除后可重新寫(xie)(xie)入(ru)。

閃(shan)存的(de)基本(ben)單(dan)元(yuan)電(dian)(dian)(dian)路，與(yu)EEPROM類似，也(ye)是(shi)由雙層(ceng)(ceng)浮空(kong)(kong)柵(zha)MOS管組成。但是(shi)第一(yi)層(ceng)(ceng)柵(zha)介質(zhi)很薄，作為隧道氧(yang)化(hua)層(ceng)(ceng)。寫(xie)入(ru)方(fang)法與(yu)EEPROM相同(tong)(tong)，在第二級(ji)浮空(kong)(kong)柵(zha)加以(yi)正(zheng)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，使電(dian)(dian)(dian)子進入(ru)第一(yi)級(ji)浮空(kong)(kong)柵(zha)。讀(du)出方(fang)法與(yu)EPROM相同(tong)(tong)。擦除(chu)方(fang)法是(shi)在源極(ji)加正(zheng)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)利用(yong)第一(yi)級(ji)浮空(kong)(kong)柵(zha)與(yu)源極(ji)之(zhi)間的(de)隧道效應，把注入(ru)至浮空(kong)(kong)柵(zha)的(de)負(fu)電(dian)(dian)(dian)荷吸引到源極(ji)。由于利用(yong)源極(ji)加正(zheng)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)擦除(chu)，因此各單(dan)元(yuan)的(de)源極(ji)聯在一(yi)起(qi)，這樣，快擦存儲器不能按字節擦除(chu)，而(er)是(shi)全(quan)片或分塊擦除(chu)。 到后來，隨(sui)著半導體(ti)(ti)技(ji)術的(de)改進，閃(shan)存也(ye)實現了單(dan)晶(jing)體(ti)(ti)管（1T）的(de)設(she)計，主要就是(shi)在原有(you)的(de)晶(jing)體(ti)(ti)管上加入(ru)了浮動柵(zha)和選擇柵(zha)，

在源(yuan)極和漏極之(zhi)間(jian)電(dian)(dian)流單(dan)向傳(chuan)導(dao)的(de)半導(dao)體上(shang)形成(cheng)貯存電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)浮動棚。浮動柵包裹著一(yi)層硅氧化膜絕緣體。它的(de)上(shang)面是在源(yuan)極和漏極之(zhi)間(jian)控(kong)制傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)流的(de)選擇/控(kong)制柵。數據是0或(huo)1取決于在硅底板上(shang)形成(cheng)的(de)浮動柵中是否有電(dian)(dian)子(zi)(zi)。有電(dian)(dian)子(zi)(zi)為0，無(wu)電(dian)(dian)子(zi)(zi)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(dian)子。即將有所數據歸(gui)“1”。

寫(xie)入時(shi)只有數(shu)據為0時(shi)才進行寫(xie)入，數(shu)據為1時(shi)則什么也不做。寫(xie)入0時(shi)，向柵(zha)電極和(he)漏極施加(jia)高電壓，增加(jia)在源極和(he)漏極之間(jian)傳導的(de)電子能(neng)量。這樣一來，電子就(jiu)會突破(po)氧化膜絕(jue)緣體，進入浮動柵(zha)。

讀取數據(ju)時(shi)，向柵(zha)(zha)電(dian)(dian)極(ji)(ji)施(shi)(shi)加(jia)一(yi)定的電(dian)(dian)壓，電(dian)(dian)流大為(wei)(wei)1，電(dian)(dian)流小則定為(wei)(wei)0。浮(fu)動柵(zha)(zha)沒有(you)電(dian)(dian)子的狀(zhuang)(zhuang)態（數據(ju)為(wei)(wei)1）下，在柵(zha)(zha)電(dian)(dian)極(ji)(ji)施(shi)(shi)加(jia)電(dian)(dian)壓的狀(zhuang)(zhuang)態時(shi)向漏極(ji)(ji)施(shi)(shi)加(jia)電(dian)(dian)壓，源(yuan)極(ji)(ji)和漏極(ji)(ji)之間由于大量電(dian)(dian)子的移(yi)動，就(jiu)會產生(sheng)電(dian)(dian)流。而(er)在浮(fu)動柵(zha)(zha)有(you)電(dian)(dian)子的狀(zhuang)(zhuang)態（數據(ju)為(wei)(wei)0）下，溝(gou)道(dao)中傳(chuan)導的電(dian)(dian)子就(jiu)會減少。因為(wei)(wei)施(shi)(shi)加(jia)在柵(zha)(zha)電(dian)(dian)極(ji)(ji)的電(dian)(dian)壓被浮(fu)動柵(zha)(zha)電(dian)(dian)子吸收后(hou)，很難對(dui)溝(gou)道(dao)產生(sheng)影響。

三、閃存和硬盤的區別

優點

1．閃存的(de)(de)體積小(xiao)。并(bing)不(bu)(bu)是說閃存的(de)(de)集成度就一定會高。微硬盤做(zuo)的(de)(de)這么大一塊主要原(yuan)因(yin)就是微硬盤不(bu)(bu)能(neng)做(zuo)的(de)(de)小(xiao)過閃存，并(bing)不(bu)(bu)代(dai)表微硬盤的(de)(de)集成度就不(bu)(bu)高。

2．相對于(yu)硬(ying)盤來說閃存結構不怕震(zhen)，更抗摔。硬(ying)盤最怕的就是強烈震(zhen)動(dong)。雖然我們使(shi)用的時(shi)(shi)候(hou)可(ke)以很小心，但老虎也有打盹的時(shi)(shi)候(hou)，不怕一萬(wan)就怕萬(wan)一。

3．閃存可以(yi)提(ti)供更快的數據讀取速(su)度，硬(ying)盤(pan)則受到(dao)轉(zhuan)速(su)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(ying)響；

（2）廣泛應用的(de)機械(xie)型硬盤(pan)的(de)使(shi)用壽命與讀(du)寫(xie)次數和(he)讀(du)寫(xie)速度(du)關(guan)系(xi)非常大(da)，而閃存(cun)受影響不大(da)；

（3）硬(ying)盤的寫入是靠磁性來寫入，閃存則(ze)采用電壓，數據不(bu)會因為時間而(er)消(xiao)除。

5．質量更輕。

缺點

1、材料貴(gui)(gui)，所以單位容量更貴(gui)(gui)。

2、讀寫(xie)速度(du)相(xiang)對較慢。