趣云笔记
闪存（Flash）是一种非易失性、可编程、基于芯片的高速存储技术，即使在没有恒定电源的情况下也能保留数据。闪存有两种类型，分别是NAND和NOR，每种类型都有不同的优点和缺点，因此更适合不同的用途。
NOR闪存通常用于手机、物联网 (IoT) 设备、医疗设备和科学仪器，而NAND用于数码相机、USB驱动器、安全数字（SD）存储卡、平板电脑和计算机。在某些情况下，计算机和手机等数字设备同时使用NAND和NOR，例如，固态硬盘（SSD）中使用NAND闪存，操作系统BIOS中使用NOR闪存。
在本文中，小编主要对NAND与NOR两种类型闪存概念以及它们的区别差异进行简单介绍，希望能够帮助大家更好的理解。
什么是NAND闪存
闪存将数据存储在由浮栅金属氧化物场效应晶体管定义的存储单元阵列中，该晶体管存储二进制1或0。每个晶体管都有两个栅极，就像电流在两点之间流动的电气开关。NAND这个名称代表NOT-AND，它使用的逻辑门类型。
与DRAM内存不同，它不需要持续的电源。当SSD或存储卡与电源断开时，称为浮栅晶体管（FGT）的金属氧化物半导体会向存储单元提供电荷，并且数据保持不变。
NAND是USB闪存驱动器、存储卡和固态驱动器 ( SSD ) 中最流行的闪存类型。NAND单元阵列存储1到4位数据。
NAND闪存类型
最常见的NAND类型是SLC、MLC和TLC，每个单元包含1到3位。垂直堆叠单元的3D NAND在高性能、高密度环境中也取得了进展。
- SLC：单级单元NAND每个单元存储一位信息。该架构提供了同类产品中最高的耐用性、性能和数据完整性，耐用率为100,000次编程/擦除 (P/E) 周期，这是一个单元可以擦除和重写的次数。SLC NAND是当今市场上最昂贵的闪存，用于需要耐用性和速度的工业应用。
- MLC：多级单元NAND每个单元存储两位信息。与SLC相比，这降低了单位容量的价格，但更容易出现数据错误，并且耐用率较低。MLC芯片因其实惠的价格和性能而广泛应用于笔记本电脑和PC等消费产品中。
- eMLC：企业多级单元源自MLC，每个单元仍存储两位，但针对商业用途进行了增强。eMLC驱动器比MLC贵，但比SLC便宜，并且具有智能控制器，可以管理磨损均衡和数据放置，以帮助延长使用寿命。
- TLC：三级单元NAND每个单元存储三位，从而降低成本和耐用性并增加容量。它的耐用率仅为3,000 P/E 循环，是最便宜的类型，主要用于消费产品。
- QLC：四级单元NAND每个单元存储四位，从而创建更高密度和大容量的存储设备。QLC较低的读取延迟适合人工智能（AI）、机器学习、大数据和内容交付等应用程序的读取密集型操作。尽管QLC非常适合读取操作，但其耐用性仅为1,000个 P/E周期，因此不适合写入密集型应用。但低功耗有助于提高设备的电池寿命。
- 3D NAND：闪存制造商的使命是减小单元尺寸，在微芯片上封装更多晶体管，从而提高NAND设备的容量。然而，使用上述单元级技术缩小单元会导致单元间干扰，从而降低NAND闪存中的数据完整性。多层闪存通过垂直堆叠多层存储单元来提高容量并降低成本。随着从二维转变为三维，3D NAND设备实现了更高的密度和更低的功耗、更快的读写速度以及更高的耐用性。此外，供应商还使用称为电荷陷阱闪存的氮化硅薄膜当垂直堆叠存储单元以降低制造成本、减小芯片尺寸并提高可靠性时。电荷捕获闪存取代了浮栅技术，有助于降低总体制造成本。
什么是NOR闪存？
NOR闪存是第一种开发的闪存，NOR 芯片上的单元彼此平行排列，因此读取效率高，但写入速度慢。它最常用于代码一次编写、多次读取的情况。它可以用小芯片制造，并且是固态的，这使得它防震，适合在可能移动或跌落的设备中使用。该名称代表NOT-OR，使用的也是逻辑门类型。
NOR闪存类型
NOR闪存有两种主要类型：并行和串行。通过并行NOR，内存控制器使用8位或16位并行地址总线来对内存进行寻址。串行NOR或串行外设接口（SPI）NOR将数据存储在页和更大的扇区中。
NAND与NOR闪存对比
NOR和NAND闪存都嵌入在相机和智能手机等小型电子产品中，但只有NAND具有成本效益且密度足以在基于闪存的企业存储环境中服务。这两项技术都不是新技术，都是东芝在20世纪80年代初开发的。
- 应用范围；NAND闪存的使用量远远超过NOR闪存。Kioxia和西部数据今年发布的最先进的3D NAND微芯片之一是218层3D NAND芯片，具有破纪录的 3200 MT/s接口速度，有效速率为25,600 MB/s。它速度更快，更适合长期存储，这通常由关键业务企业应用程序使用。
- 记忆单元连接；NOR闪存将每个存储单元连接到源极线，另一端连接到位线，这允许多个单元同时连接到位线。由于单元是并联连接的，系统可以对各个存储单元进行写入和读取。NOR闪存在使用小数据时效果最佳，类似于控制计算机初始启动顺序和硬件初始化的操作系统BIOS代码。或者，NAND单元串联连接，占用更少的空间，并且不允许写入单个存储单元。这些串行连接占用的空间较小，但不允许直接写入单个存储单元。
- 读取性能；NOR闪存的读取速度比NAND闪存快。将NAND MLC闪存设备与NOR MLC设备进行比较时，NAND设备读取速率约为20.5 MBps，而 NOR设备读取速率为61.5 MBps。这是因为NOR允许随机访问任何内存地址。NOR闪存允许系统独立于页和块读取字节。NAND读取速度较慢，因为它支持页和块访问，而不是随机访问。NAND以块的形式读取数据，典型的块大小为数百和数千位。
- 写入和擦除性能；与读取性能相反，NAND微芯片的写入和擦除速度比NOR器件更快。
- 耐用性；与NAND存储器相比，NOR闪存具有字节级写入功能，有助于提高其耐用性。即使仅更改了一个字节，NAND也必须按块（即512个数据字节）进行擦除。NOR单元在其使用寿命内具有100%的已知良好块，而NAND单元在出厂时通常具有98%的良好位。另外，NAND制造商通常添加纠错码 (ECC)，而NOR不需要。
- 密度；NOR存储器的密度低于同等的NAND闪存芯片。NOR密度范围从64MB到2GB，而NAND范围已通过美光232层NAND芯片扩展到2TB 。
NOR和NAND闪存区别差异
NOR闪存和NAND闪存是两种不同类型的闪存存储器，它们在内部结构、工作原理和应用方面存在显著的区别差异：
- NOR闪存：NOR闪存以逻辑门电路NOR门为基础构建，每个存储单元通常由一个晶体管和一个电容组成。NOR闪存具有较低的存取时间和较低的读取延迟，使其适用于需要快速读取和执行代码的应用，如嵌入式系统中的执行程序代码。此外，NOR闪存还具有较好的随机访问能力，可以直接通过地址进行读取和写入操作，使其适合于执行随机读写操作的应用。
- NAND闪存：NAND闪存使用NAND逻辑门电路作为基本构建单元，每个存储单元通常由多个晶体管组成。NAND闪存具有较高的存储密度和较低的成本，因此在大容量存储和大规模应用中得到广泛应用，如固态硬盘（SSD）和闪存卡。与NOR闪存相比，NAND闪存的读取速度较慢，并且对于随机访问操作的性能较差。然而，NAND闪存通过将存储单元分组为块（block），可以实现高效的批量擦除和编程操作，提供了良好的顺序访问性能。
总结
尽管NAND存储器仍然是最流行的闪存类型，但NOR闪存在正确的技术环境下使用时仍然有效。两者在现代设备中都占有一席之地，并且每一个都以大约两年的周期发生重大改进。
截至2023年6月份，供过于求已导致NAND微芯片的价格大幅下降，这使得使用NAND闪存的SSD的成本也降了下来，使得更快、更高容量的存储变得更容易负担得起。NOR定价也遵循类似的趋势，对于希望购买基于这些技术的解决方案的企业来说，现在是采取行动的好时机。
