NOR閃存非常適合機器人技術、IoT設備
有關閃存數據存儲的討論通常都是圍繞NAND技術,但是還有另一種閃存–NOR,在某些情況下它是更好的選擇,特別是作為嵌入式設備。
與NAND相比,NOR支持更快的隨機讀取操作,并且,它更可靠,功耗更低。但是,對于順序讀取以及寫入和擦除操作,NOR閃存速度較慢,而且價格較高,這就是為什么它僅適用于特定用例的原因。
NOR閃存基礎知識
NOR是一種非易失性存儲技術,它將數據存儲在存儲單元中,類似于NAND存儲芯片。 NOR單元類似于金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),其中電壓決定導電率。 NOR單元與常規MOSFET的主要區別在于,NOR單元包含兩個柵極而不是一個:浮置柵極和控制柵極。
柵極決定電荷如何存儲在單元中。絕緣層將兩個柵極分開,隧道氧化物層將浮動柵極與底層基板分離。隧道氧化物層足夠薄,可允許電子進入和流出浮柵,從而提供了存儲數據的機制。該單元的一端連接到源線或地,另一端連接到位線,用于對單元進行編程。
現在的NOR存儲器有兩種類型:并行和串行。并行NOR(兩者中的較大者)的使用壽命更長,并且引腳數更高。它使用并行地址和數據總線(類似于靜態RAM),并且比串行NOR提供更高的系統吞吐量,從而縮短系統啟動時間。
串行NOR小于并行NOR,功耗更低,通常成本更低,同時仍具有良好的性能。現在,很多串行NOR模塊都使用串行外圍設備接口總線,這也使得它們通常被稱為SPI NOR。
NOR與NAND閃存
與NAND相比,NOR閃存可更快地執行隨機讀取操作,NOR也通常更可靠并且功耗更低。但是,NOR在串行讀取、擦除和寫入數據時速度較慢,并且生產成本比NAND高,導致每比特成本更高。NAND存儲設備可以提供更高的數據存儲容量,而NOR模塊通常最高可提供2 Gb。
與NAND閃存不同,NOR不使用共享連接,提供直接連接到單個存儲單元,并且具有足夠的地址和數據線來映射整個存儲區。因此,NOR可以提供更快的隨機訪問—到存儲陣列中任何位置。對于NAND閃存,存儲單元串在一起以提高密度,這導致更復雜的讀取操作和更長的隨機訪問時間。
NAND在順序讀取數據以及編程和擦除數據方面速度更快。與NOR相比,它還可以以較小的塊寫入數據,并且擦除數據的機制更加有效。另外,NAND存儲單元小得多,從而導致更高的密度和更低的每比特成本。但是與NOR閃存不同,NAND更容易發生位故障,這就是NAND必須結合糾錯碼等技術的原因。
NOR閃存用例
NAND閃存通常用于數據存儲,而NOR閃存通常被部署作為嵌入式設備,用于執行代碼。NOR閃存可用于工業機器人、醫療設備、科學儀器、IoT設備或便攜式消費產品,例如相機、可穿戴設備或手機。NOR也可能與NAND一起用于智能手機和平板電腦等設備。
NOR設備也可以嵌入到網絡組件中,例如路由器、交換機或網關。汽車行業對NOR嵌入式設備非常感興趣,不僅是因為它們的可靠性,還因為NOR可以承受更大的溫度范圍,使其適合用于引擎蓋下和儀表板上的組件。例如,NOR適用于觸摸屏、信息娛樂組件或高級駕駛員輔助系統。
作為嵌入式設備,NOR可用作任何只讀應用程序的代碼存儲,這些應用程序需要快速隨機訪問和高可靠性,例如引導、操作系統或芯片內執行代碼。NOR提供了快速的初始化時間,這很適合需要快速而可靠的啟動過程的系統。此外,存儲在NOR存儲器芯片的程序可以直接執行,而無需復制到RAM,這對于NAND來說是非常困難的操作。
現在的NOR閃存市場
目前多家供應商都提供NOR閃存模塊,包括Cypress Semiconductor公司、Macronix國際有限公司、Micron Technology公司和Winbond Electronics公司。例如,Cypress提供256 Mb串行NOR閃存模塊,用于汽車行業,其溫度范圍為-40 C至105C。該設備是基于Quad SPI接口,運行電壓為3伏。它的價格在4.12美元至7.08美元之間,具體取決于所購買單位的數量。
雖然我們很難預測NOR的未來,但該閃存技術被證明是嵌入內存到系統的優秀選擇之一,例如消費類移動產品、汽車零部件、IoT設備和其他系統等。快速的隨機訪問讀取和長期的可靠性使其適用于很多用例,特別是隨著移動性和物聯網的不斷擴展。大多數消費者可能不知道NOR的存在,至少在表面上是這樣,但是在未來NOR可能會發揮至關重要的作用。