Flash Memory 技术和应用综述.pdf

Technical Report, Nov. 2004 Flash Memory 技术和应用综述 Flash Memory 技术和应用综述 1,2 余一娇 1 华中师范大学语言学系，武汉，430079 2 华中科技大学计算机学院 武汉 430074 E-mail: yjyu@.cn 摘 要： Flash Memory 是近十年来应用广泛的一种半导体存储器，它与硬盘、软盘等传统存储介质 在原理和工艺方面有很大差异。本文首先讨论 Flash Memory 存储卡的分类和区别、NAND 模式和 NOR 模式 Flash Memory 的差异和性能比较，然后介绍Flash Memory 在可移动存储器、消费电子和 移动通信设备中的应用。文中重点讨论了 Flash Disk 技术和应用，通过与硬盘性能对比，讨论 Flash Disk 在未来是否会取代硬盘成为最常见的存储设备。 关键词：Flash Memory, Flash Disk, 硬盘, 容量 1. 前言 自2000 年底闪盘 优盘 被发明和应用以来，Flash Memory 该技术在国内常称为 Flash 在我国 出现的频率迅速增大。然而作为闪盘中的存储主体 Flash Memory 其实早在 1980 年就被日本东芝公 司申请专利。在 1984 年的国际半导体学术会议上首次发表了关于 Flash Memory 的科研论文。最近 十年来日益普及的数字移动电话、数码相机、数字摄像机等都已广泛利用 Flash Memory 作为永久性 存储器，只不过由于它封装在设备内部，只有开发商和设计人员直接接触、了解它而已。随着优盘 的普及，Flash Memory 正在被越来越多的普通用户熟悉和关注。二十多年的发展过程中，Flash Memory 技术经过了多次变革和发展。但其变化的总体趋势一直都是：存储容量越来越大、数据读写速度越 来越快、性能价格比越来越高。 本文是一篇综述性的论文，它致力于回顾 Flash Memory 技术的发展历程、介绍它必威体育精装版的发展状 态和应用领域。作为手机、消费电子中几乎是唯一的永久性存储设备，文中对此进行了详细的介绍 和分析。由于与硬盘相比，Flash Disk 在健壮性、可移动性、数据读写速度等多个方面都有比较大 的优势，文中重点讨论利用Flash Disk 在嵌入式系统、航天设备和军用系统中代替硬盘的可能性。 本文内容结构安排如下：第二部分介绍 Flash Memory 存储卡分类；第三部分讨论 NAND 和 NOR 技术原理，产品的性能差异和各自的应用领域；第四部分介绍 Flash Disk 技术和及其应用；第五部 分讨论 Flash Memory 在可移动存储器中的应用；第六部分介绍 Flash Memory 在移动电话和消费电 子中的应用。最后文中就 Flash Disk 在我国的发展策略提出一点思考。 2. Flash Memory 存储卡 消费类电子产品必须体积小且携带方便，尽管硬盘是常见的存储设备，但显然它不适合在小型 移动设备和消费电子中应用。在消费电子研发之初，开发商就开始设计一种新型永久性、体积小且 功耗小的存储媒介来满足消费电子产品的特定需求。Flash Memory 起源于日本，随之巨大的市场前 景立即吸引美国的一些传统芯片生产商纷纷投入到该领域，如：美国的 Intel 公司和 AMD 公司等。 美国的芯片开发商由于过去在 CPU 设计和生产领域有先进的技术积累，它们研发的 Flash Memory 产 品很快就占据了相当大的市场份额。 不同的应用领域对 Flash Memory 有不同的需求。例如：数码相机追求大容量的存储器，以便保 存数量巨大的相片；而手机等通信设备则更渴望高速的数据读写速度，从而在无线上网和手机游戏 中能吸引更多的用户。为了满足不同应用领域的特定需求，Flash Memory 产品和标准目前正在呈多 样性发展，产生了多个与之相关术语，如：SM （Smart Media）卡、