Flash Memory技術(shù)和應用綜述

1、Flash Memory技術(shù)和應用綜述余一嬌1,2(1 華中師范大學語言學系,武漢,430079(2 華中科技大學計算機學院 武漢 430074E-mail: yjyu摘要: Flash Memory是近十年來應用廣泛的一種半導體存儲器,它與硬盤、軟盤等傳統(tǒng)存儲介質(zhì)在原理和工藝方面有很大差異。本文首先討論Flash Memory存儲卡的分類和區(qū)別、NAND模式和NOR模式Flash Memory的差異和性能比較,然后介紹Flash Memory在可移動存儲器、消費電子和移動通信設備中的應用。文中重點討論了Flash Disk技術(shù)和應用,通過與硬盤性能對比,討論Flash Disk在未來是否會取

2、代硬盤成為最常見的存儲設備。關(guān)鍵詞:Flash Memory, Flash Disk, 硬盤, 容量1. 前言自2000年底閃盤(優(yōu)盤被發(fā)明和應用以來,Flash Memory(該技術(shù)在國內(nèi)常稱為Flash在我國出現(xiàn)的頻率迅速增大。然而作為閃盤中的存儲主體Flash Memory其實早在1980年就被日本東芝公司申請專利。在1984年的國際半導體學術(shù)會議上首次發(fā)表了關(guān)于Flash Memory的科研論文。最近十年來日益普及的數(shù)字移動電話、數(shù)碼相機、數(shù)字攝像機等都已廣泛利用Flash Memory作為永久性存儲器,只不過由于它封裝在設備內(nèi)部,只有開發(fā)商和設計人員直接接觸、了解它而已。隨著優(yōu)盤的普

3、及,Flash Memory正在被越來越多的普通用戶熟悉和關(guān)注。二十多年的發(fā)展過程中,Flash Memory 技術(shù)經(jīng)過了多次變革和發(fā)展。但其變化的總體趨勢一直都是:存儲容量越來越大、數(shù)據(jù)讀寫速度越來越快、性能價格比越來越高。本文是一篇綜述性的論文,它致力于回顧Flash Memory技術(shù)的發(fā)展歷程、介紹它最新的發(fā)展狀態(tài)和應用領(lǐng)域。作為手機、消費電子中幾乎是唯一的永久性存儲設備,文中對此進行了詳細的介紹和分析。由于與硬盤相比,Flash Disk在健壯性、可移動性、數(shù)據(jù)讀寫速度等多個方面都有比較大的優(yōu)勢,文中重點討論利用Flash Disk在嵌入式系統(tǒng)、航天設備和軍用系統(tǒng)中代替硬盤的可能性。本

4、文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排如下:第二部分介紹Flash Memory存儲卡分類;第三部分討論NAND和NOR 技術(shù)原理,產(chǎn)品的性能差異和各自的應用領(lǐng)域;第四部分介紹Flash Disk技術(shù)和及其應用;第五部分討論Flash Memory在可移動存儲器中的應用;第六部分介紹Flash Memory在移動電話和消費電子中的應用。最后文中就Flash Disk在我國的發(fā)展策略提出一點思考。2. Flash Memory存儲卡消費類電子產(chǎn)品必須體積小且攜帶方便,盡管硬盤是常見的存儲設備,但顯然它不適合在小型移動設備和消費電子中應用。在消費電子研發(fā)之初,開發(fā)商就開始設計一種新型永久性、體積小且功耗小的存儲媒介來滿足

5、消費電子產(chǎn)品的特定需求。Flash Memory起源于日本,隨之巨大的市場前景立即吸引美國的一些傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)商紛紛投入到該領(lǐng)域,如:美國的Intel公司和AMD 公司等。美國的芯片開發(fā)商由于過去在CPU設計和生產(chǎn)領(lǐng)域有先進的技術(shù)積累,它們研發(fā)的Flash Memory產(chǎn)品很快就占據(jù)了相當大的市場份額。不同的應用領(lǐng)域?qū)lash Memory有不同的需求。例如:數(shù)碼相機追求大容量的存儲器,以便保存數(shù)量巨大的相片;而手機等通信設備則更渴望高速的數(shù)據(jù)讀寫速度,從而在無線上網(wǎng)和手機游戲中能吸引更多的用戶。為了滿足不同應用領(lǐng)域的特定需求,Flash Memory產(chǎn)品和標準目前正在呈多樣性發(fā)展,產(chǎn)生了多個

6、與之相關(guān)術(shù)語,如:SM(Smart Media卡、CF (Compact Flash卡,MMC(Multi Media Card卡、SD(Secure Digital卡和記憶棒(Memory Stick等1。為了描述和對比各類存儲卡之間的差異,表1從存儲卡的物理尺寸、工作電壓等十多個角度對它們進行了分析和對比。為了描述方便,表1中MP3表示MP3 Player, DC表示Digital Camera, DV 表示Digital Video, MP表示Mobile Phone, MM表示Mobile Memory Devices。表1 Flash Memory Card的比較SM CF MMC

7、SD Memory Stick 發(fā)布時間 1995年 1994年 1997年 1999年 1997年發(fā)布廠商 東芝 SanDisk SanDisk西門子 東芝、松下SanDisk索尼物理尺寸(mm 45*37*0.76 43*36*3.3 32*24*1.4 32*24*2.1 50*21.5*0.28 集成控制器 否 是 是 是兼容性 差 好 好 好 差 工作電壓 3.3V, 5V 3.3V, 5V 2.7V-3.6V 2.7V-3.6V 2.7V-3.6V 公開標準 是 是 是 是 否 適用領(lǐng)域 MP3, DC MM MP3,DC,DV,MP MP3,DC,DV,E-Book 僅索尼公司的

8、產(chǎn)品支持廠商 東芝、三星、索尼、夏普等 3COM, IBM、HP、佳能、松下等SanDisk、西門子等三星等 索尼其它 操作系統(tǒng)都支持 有MMC和SPI兩種模式數(shù)據(jù)安全性高支持物理寫保護索尼公司使用,無其它公司支持由表1不難發(fā)現(xiàn),不同存儲卡在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)技術(shù)、物理外觀和工作電壓等方面都有較大差異,且不同標準之間的兼容性很差,甚至來自不同生產(chǎn)商之間的同類存儲卡之間的兼容性都比較差,最突出的如SM。從表1還不難發(fā)現(xiàn),來自日本的電子公司在該領(lǐng)域具有雄厚的技術(shù)實力和標準壟斷能力,具有和美國公司抗衡的能力。這在美國的產(chǎn)品一支獨秀的信息技術(shù)領(lǐng)域是罕見的,當然這與日本在電子和制造領(lǐng)域一直具有有較高水平、以

9、及他們最早進入Flash Memory領(lǐng)域是分不開的。3. NAND與NORFlash Memory內(nèi)部構(gòu)架和實現(xiàn)技術(shù)可以分為AND、NAND、NOR和DiNOR等幾種,但目前以NAND 和NOR為主流。NOR技術(shù)是由Intel公司1988年首先推出,NAND技術(shù)是由東芝公司1989年發(fā)明。NAND技術(shù)在設計之初是為了數(shù)據(jù)存儲應用,NOR則是為了滿足程序代碼的高速訪問,并且支持程序在芯片內(nèi)部運行。目前關(guān)于兩種技術(shù)的發(fā)展前景討論很激烈,各種觀點很多?？陀^來看,二者各有優(yōu)勢和不足。NOR工作電壓低、隨機讀取快、功耗低、穩(wěn)定性高;而NAND則寫回速度快、芯片面積小,特別是容量大有很大優(yōu)勢。頁是NAN

10、D中的基本存貯單元,一頁一般為512個字節(jié),多個頁面組成塊。不同存儲器內(nèi)的塊內(nèi)頁面數(shù)不盡相同,通常以16頁或者32頁比較常見。塊容量計算公式比較簡單,就是頁面容量與塊內(nèi)頁面數(shù)的乘積。 根據(jù) Flash Memory容量大小,不同存儲器中的塊、頁大小可能不同,塊內(nèi)頁面數(shù)也不同。例如:8MB存儲器,頁大小常為512B、塊大小為8KB,塊內(nèi)頁面數(shù)為16。而2MB的存儲器的頁大小為256 B、塊大小為4KB,塊內(nèi)頁面數(shù)也是16。NAND存儲器由多個塊串行排列組成。實際上,NAND型的Flash Memory可認為是順序讀取的設備,它僅用8比特的I/O端口就可以存取按頁為單位的數(shù)據(jù)。NAND在讀和擦寫文

11、件、特別是連續(xù)的大文件時,速度相當快,但隨機存取速度則比較慢,因為它不能按字節(jié)寫。NAND型存儲器的價格如今已經(jīng)不算昂貴,512MB芯片單價在最近是4.39美元,且仍呈下降趨勢。NAND Flash設備易有壞塊,為了補償可能存在的壞塊,通常在設計、生產(chǎn)時在規(guī)定的存儲容量外另附加約2%大小的額外存儲空間。NAND Flash用一個控制器管理壞塊,當出現(xiàn)壞塊控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到預定空閑存儲區(qū)間,該過程對用戶是透明的。NOR的存儲構(gòu)架與PC機中的內(nèi)存條技術(shù)類似,是一種并行的構(gòu)架。由于單個芯片的存儲容量提高困難,整個NOR芯片的存儲容量較同時期的NAND小。過去NOR多采用單層存儲單元排列,如今Inte

12、l公司采用多層存儲單元(multi-level cell排列技術(shù),以此提高單位面積存儲器的容量。另外 Intel還計劃采用提高芯片集成度的方法來提高NOR類型存儲器的容量。NOR中多個存儲單元是并行連接起來,可以允許特別快的實現(xiàn)隨機字節(jié)訪問。通常NAND在容量上占優(yōu)勢,NOR適合在容量要求小、但隨機字節(jié)讀寫快的應用領(lǐng)域。由于NOR和NAND在存儲單元組織上的差異,二者的尋址方式差異較大。NAND的地址分為三部分:塊號、塊內(nèi)頁號、頁內(nèi)字節(jié)號。一次數(shù)據(jù)訪問,NAND一般是經(jīng)過三次尋址,先后確定塊號、塊內(nèi)頁號和頁內(nèi)字節(jié)號,至少占用三個時鐘周期,因此隨機字節(jié)讀寫速度慢。而NOR的地址線足夠多,且存儲單

13、元是并列排布,可以實現(xiàn)一次性的直接尋址。另外,由于NOR的數(shù)據(jù)線寬度很大,即使容量增大,它的數(shù)據(jù)尋址時間基本上是一個常量,而NAND則比較困難?？傊跀?shù)據(jù)傳輸速度上,NOR 無論是在隨機讀取還是連續(xù)傳輸速度上都比NAND快,但相對而言,在連續(xù)大數(shù)據(jù)傳輸速度上,二者差異較小。從產(chǎn)品成本來看,NOR Flash的平均每MB成本是NAND Flash成本的三到四倍。成本價格的巨大差異,導致NOR容量增長比NAND困難。NOR Flash適用代碼高速訪問與執(zhí)行,因此移動電話是NOR最常見的應用環(huán)境。最近一年來NOR和NAND技術(shù)的競爭很激烈。支持NAND技術(shù)的公司主要是美國的SanDisk、日本的東芝

14、公司和韓國的三星公司等。由于市場對大容量存儲器的需求大于對數(shù)據(jù)讀寫速度的需求,目前NAND的銷售量比NOR大,且增長速度也高一些。三星公司是目前全世界最大的Flash Memory 提供商、東芝是第三大提供商。NAND 提供商在固守傳統(tǒng)NAND應用領(lǐng)域的同時,開始追求傳統(tǒng)的NOR 應用領(lǐng)域,如:手機、PDA和電視機的機頂盒系統(tǒng)。相反NOR 支持者,如英特爾和AMD,正在通過加強整合蜂窩結(jié)構(gòu)和毫微工藝來維護NOR應用領(lǐng)域。二者競爭激烈且開發(fā)商都有取代對方的欲望,但客觀的評價是:由于NOR和NAND在技術(shù)上具有互補性,二者將長期共存。4. Flash Disk自1973年可實用硬盤發(fā)明以來,硬盤的

15、存儲容量一直保持飛速發(fā)展,可靠性不斷提高,是桌面計算機和大型機中最重要的外存儲器。特別是九十年代以來,以硬盤為基本構(gòu)件的海量信息存儲技術(shù)又有了新發(fā)展。磁盤陣列(RAID、附網(wǎng)存儲技術(shù)(NAS和存儲局域網(wǎng)(SAN技術(shù)的發(fā)明,使硬盤作為最重要外存儲器的地位進一步加強2。硬盤采用盤片高速旋轉(zhuǎn)(普通硬盤高達5400轉(zhuǎn)/分鐘、7200轉(zhuǎn)/分鐘,甚至10000轉(zhuǎn)/分鐘、磁頭作徑向移動的數(shù)據(jù)讀取方式,因此導致硬盤故障率比較高。運動部件,如硬盤中的盤片和磁頭,是導致設備故障和電子、機械延遲的最大原因。硬盤中執(zhí)行一次數(shù)據(jù)讀寫操作的時間周期分為三部分:尋道時間、旋轉(zhuǎn)等待延時和數(shù)據(jù)傳輸時間。無論讀寫數(shù)據(jù)的大小,前兩

16、個步驟是必須執(zhí)行的,而這兩個步驟一般耗時0.5ms以上。硬盤內(nèi)部有馬達、盤片等器件,導致體積較大。目前常見的硬盤尺寸為3.5",2.5"和1.5"三種。眾多的機械運動器件,導致硬盤功耗較大。利用Flash Memory作為存儲介質(zhì)的Flash Disk也是永久性的存儲器。關(guān)于Flash Disk概念目前尚未見一個精確的定義,本文中所論述的Flash Disk是指利用Flash Memory作為存儲介質(zhì)且支持IDE和SCSI接口的永久性存儲器。Flash Disk的特征是低功耗、大容量、數(shù)據(jù)訪問速度高。由于Flash Disk內(nèi)部沒有高速運動的機械部件,它可以在劇烈

17、振動的環(huán)境中工作,因此在工業(yè)控制、交通運輸、航天領(lǐng)域,特別是軍事上有很大的應用價值。測試結(jié)果表明:Flash Disk可在零下45攝氏度到零上85攝氏度的溫度環(huán)境中正常工作,這是硬盤難能實現(xiàn)的。Flash Disk執(zhí)行一次數(shù)據(jù)讀寫的周期比硬盤短。即使是較慢的NAND型Flash Memory作為存儲載體的Flash Disk執(zhí)行一次數(shù)據(jù)訪問的周期大致為15-30s,比起硬盤的5ms,顯然快得多。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:除少數(shù)嵌入式系統(tǒng)需要存儲多媒體文件外,絕大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)對容量的需要不超過256MB3。這個特定的應用需求,恰好彌補了Flash Disk與普通硬盤在容量大小比較上的不足。隨著Flash

18、 Memory價格持續(xù)下降,容量不斷增大,使用256MB以下的Flash Disk正在成為降低嵌入式設備系統(tǒng)成本的有效手段之一。Flash Disk的內(nèi)部連線方式和原理如圖1所示3。圖中的控制器可以是一個簡單的ASIC (Application Specific Integrated Circuit,或是能提供線性Flash簡單接口的可編程邏輯部件。Flash Memory的類型決定控制器類型的選擇。終端用戶可根據(jù)自己的實際需求,靈活的選擇控制器。當然將來系統(tǒng)升級方便以及多個器件提供商的支持還是應使用標準的模塊部件和連接器。選擇標準的組件和Flash技術(shù)通常包括以下四個關(guān)鍵需求:接口、能力、機

19、械約束和先進的需求3。部分嵌入式系統(tǒng)仍需要通過IDE接口或者SCSI接口和主機通信,以保持對已有系統(tǒng)的支持。在實現(xiàn)支持SCSI接口的Flash設備時,通常需要增加一個從SCSI接口轉(zhuǎn)換到IDE接口的可編程邏輯設備。 圖1 Flash設備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)塊的邏輯圖以下介紹兩種國外代表性的Flash Disk產(chǎn)品。圖2是MagicRAM公司的 2.5"IDE Flash Disk 的外觀圖4。圖中整齊分布的兩列芯片中有多數(shù)是Flash Memory存儲芯片,另外還有一些必要的控制芯片。它使用一個嵌入式IDE控制器,提供多個IDE接口,實現(xiàn)了完全的IDE兼容性。由于硬盤通常對容量要求較大,圖2所

20、示產(chǎn)品采用NAND類型的Flash Memory。目前MagicRAM公司的 2.5"IDE Flash Disk最大容量可以達到5GB,雖然該容量比目前常見的40G、80G硬盤小得多,但足夠滿足工業(yè)、軍事領(lǐng)域的需求。據(jù)該公司主頁介紹,該產(chǎn)品兼容MS DOS操作系統(tǒng)、可以在3.5V/5V直流電源下工作、無機械噪聲、抵御振動、低功耗且健壯性強、可作為系統(tǒng)啟動盤、傳輸主機到緩存的數(shù)據(jù)傳輸率可以達到20MB/S、內(nèi)部具有自我診斷程序檢測存儲器的壞塊。MagicRAM's IDE Flash Disk 內(nèi)部采用數(shù)據(jù)糾錯碼存儲數(shù)據(jù),提高了數(shù)據(jù)的可靠性3。圖3是SimpleTech公司一

21、種容量為1G的Flash Disk外觀圖4。從外觀來看,它與圖2的最大差異是芯片數(shù)較少,因此它的容量比前者小,僅前者的20%。 圖2 MagicRAMS 2.5” IDE Flash Disk 圖3 容量為1G的典型Flash Disk商用Flash Disk包括兩種類型:Flash Disk Modules和Disk-on-chip。Flash Disk Modules 集成了一個標準的40或44針的IDE連接器,可直接插到主板上。Flash Disk Modules省去了大量的IDE接口連接線,能夠顯著提高系統(tǒng)的可靠性以及降低系統(tǒng)抗噪聲能力。Disk- on-chip類型支持啟動自舉,但它

22、的交互性略差3。圖2和圖3所示的Flash Disk產(chǎn)品都可以直接插到主板上,屬于Flash Disk Modules類型。5. Flash Memory在可移動存儲設備中的應用自PC機發(fā)明以來,可移動存儲設備一直與計算機終端用戶緊密相關(guān)。過去的二十年中,可移動存儲設備先后出現(xiàn)了軟盤(1.44MB、MO盤、ZIP盤、微硬盤等,其中使用最廣泛的是軟盤。在使用DOS操作系統(tǒng)的時期,無論是系統(tǒng)軟件還是應用軟件都比較小,一張或幾張軟盤基本上可以滿足用戶復制、存儲信息的需求。然而自Windows95出現(xiàn)以來,多媒體文件迅速增多,1.44M的容量完全不能滿足用戶對存儲容量的需求。另外軟盤還有易受潮、讀寫速

23、度慢、體積大等缺點。顯然,多媒體技術(shù)和應用的普及,軟盤已經(jīng)完全不能滿足用戶對可移動存儲器的需求。MO盤、ZIP盤發(fā)明的時間并不晚,但由于它們需要價格昂貴的驅(qū)動器才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫,使得它們只在特定的應用中使用,如:廣告出版業(yè)、檔案保管等。 圖4 閃盤的內(nèi)部連接圖利用Flash Memory作為存儲介質(zhì)的閃盤(優(yōu)盤出現(xiàn)以來,它迅速成為可移動存儲設備的主流設備。與軟盤相比,閃盤具有容量大(目前一般的產(chǎn)品為64M、128M,最大的可達1G、數(shù)據(jù)讀寫速度快(支持USB1.0的可達1.2MB/s,支持USB2.0接口的實際測量速度可達8MB/s、可靠性高(可以反復擦寫一百萬次以上,數(shù)據(jù)至少可以保存十年。閃

24、盤與以往各種移動存儲器在使用上最顯著的區(qū)別是即插即用且無需驅(qū)動器裝置,不僅使用方便且降低了計算機存儲設備的成本。目前無論是DOS、Technical Report, Nov. 2004 Flash Memory 技術(shù)和應用綜述 Windows，還是 Unix,Linux 等操作系統(tǒng)都支持閃盤。閃盤具有抗震、防潮的特點，有測試數(shù)據(jù)表明， 它可以在零下二十攝氏度到零上七十攝氏度的環(huán)境中正常工作，這基本上可以滿足一般用戶的使用 環(huán)境需求，特別是它在較低溫度環(huán)境中讀寫速度顯得更快一點。另一種大容量可移動存儲器微硬盤 雖然容量比優(yōu)盤大很多，但由于內(nèi)有磁頭、盤片等器件，體積、質(zhì)量都比閃盤大，且抗振性差。

25、5 閃盤內(nèi)部僅有簡單的電路板和芯片，圖 4 示出了閃盤內(nèi)部的電路圖 。閃盤的抗震和抗摔能力 很強，不少產(chǎn)品宣稱可在三米高作自由落體運動，而閃盤無損傷。 雖然單個閃盤的價格比單張軟盤高，如：目前廉價的 64M 閃盤價格為 99 元，而容量為 1.44M 的 軟盤約為 4 元。但從單位容量價格來比較，閃盤則相對便宜許多。以上述數(shù)據(jù)計算，閃盤的成本為 1.5 元/M,而軟盤為 2.5 元/M。 考慮到閃盤無需驅(qū)動器因素， 實際上使用閃盤比軟盤在價格上更便宜。 閃盤如今也可作為啟動盤，引導操作系統(tǒng)自舉。閃盤體積?。ㄈ缤割^大小） 、質(zhì)量輕（通常約二十 克） 、外形美觀。閃盤種類正在不斷豐富，有的支持加

26、密功能和寫保護。鑒于此，閃盤在與軟盤的競 爭中取得了全方位的優(yōu)勢。在未來三年中閃盤將取代軟盤已經(jīng)成為計算機業(yè)界的一種共識。對該趨 勢最有力的證明是已有一部分主流主板生產(chǎn)廠商明確表示不再生產(chǎn)支持軟驅(qū)的主板。 6. Flash Memory 在移動電話和消費電子中的應用 移動電話、 數(shù)碼相機、 掌上電腦已成為目前最廣泛的 Flash Memory 技術(shù)應用領(lǐng)域。 Flash Memory 的數(shù)據(jù)訪問速度基本能滿足應用需求，而用戶對容量的需求似乎永無止境。以手機為例，過去我們 對容量的需求僅僅是嵌入式系統(tǒng)的自身代碼、數(shù)據(jù)存儲的需求；后來逐步過渡到存儲電話號碼、短 信息、手機游戲程序等；如今的不少手機

27、具有拍照功能，因此它應具備存儲圖像的能力。隨著時間 的推進，用戶對圖像的質(zhì)量、數(shù)量要求將越來越高，相應的手機內(nèi) Flash Memory 容量一定得增大。 相反手機的體積還在不斷變小，直接增加 Flash Memory 芯片得數(shù)量顯然不是解決方法，而應采用信 息存儲密度更大的 Flash Memory。 無論是 Flash Memory 生產(chǎn)商，還是在手機開發(fā)商都認為：Flash Memory 將在未來幾年中成為 刺激 Flash Memory 市場的一個主要因素。特別是移動通信正處在向 2.5G、 3G 網(wǎng)絡過渡，新網(wǎng)絡的 建設將帶來巨大的新手機需求， 從而需要更多的 Flash Memor

28、y 產(chǎn)品。 盡管現(xiàn)在手機中的 Flash Memory 6 容量大多不超過 8MB,但在未來幾年它將迅速增長到 32MB, 64MB,甚至達到 128MB 。 目前手機內(nèi)大多使用 NOR 類型的 Flash Memory， Intel 等公司認為將來 NOR 類型的 Flash Memory 仍將在手機中占主導地位。 然而， 由于手機市場巨大的商業(yè)利益驅(qū)動， 支持 NAND 技術(shù)的 Flash Memory 生產(chǎn)商正努力發(fā)明適合手機的 NAND 類型的 Flash Memory。NAND 支持者，如東芝公司等，認為 NAND 類型的 Flash Disk 不僅在將來繼續(xù)占有目前的可移動 Fla

29、sh Disk 固有市場，還將在手機生產(chǎn)中得 到廣泛應用。2003 年初東芝等公司還發(fā)布了專用于手機設計的 NAND 類型的 Mobile DiskOnChip G3 6 Flash disk，該 NAND 芯片具有 64MB 的存儲容量 。NOR 和 NAND 誰更適應在手機中作為永久性存儲 器，目前還很難得出一個絕對的結(jié)論。 我的看法是 NOR 已在手機中應用了十多年，手機開發(fā)商和經(jīng)銷商對此都很熟悉，因此在該領(lǐng)域 還是有優(yōu)勢。特別是 NOR 存儲器在寫一次、讀多次的應用環(huán)境中具有很好的性能，而這種應用環(huán)境 在手機中十分廣泛。例如：手機生產(chǎn)時安裝一個游戲，用戶可多次執(zhí)行該游戲。但 NOR 在

30、寫大塊數(shù) 據(jù)時速度方面比 NAND 略慢，這可能導致在未來用戶存儲拍攝到圖象或者使用手機上網(wǎng)時，對較大延 時感到不滿。隨著 2.5G 和 3G 網(wǎng)絡的運營，網(wǎng)絡接入帶寬越來越高，用戶上網(wǎng)或者拍照的頻率將越 來越高，這些操作都將提高 Flash Memory 的寫操作次數(shù)。由此可見，兩三年后具有較高寫速度的 NAND 類型的 Flash Memory 可能會應用到手機領(lǐng)域。 在手機領(lǐng)域的 NOR 和 NAND 之爭中，其實還存在一些中間路線的解決方案。如：三星電子公司在 最新的一種四芯片和多芯片移動設備中采取了同時使用 NAND 和 NOR 類型 Flash Memory 的舉措。它 的芯片中提

31、供了兩個 8MB 的 NOR 芯片、兩個 16MB 的 NAND 芯片和一個 64MB 的 UtRAM 芯片。三星電子 公司存儲產(chǎn)品設計和應用工程研究組的副主席 Tae-Sung Jung 認為：在 2.5G 和 3G 手機中快速增長 6 Technical Report, Nov. 2004 Flash Memory 技術(shù)和應用綜述 的數(shù)據(jù)處理和存儲需求不僅是需要更大的存儲容量和數(shù)據(jù)訪問速度，還更需要老練、先進的存儲管 6 理系統(tǒng) 。 7. 結(jié)束語 本文對 Flash Memory 技術(shù)和應用進行了綜述，特別是它在移動存儲設備、嵌入式系統(tǒng)設計和等 移動設備開發(fā)中的應用現(xiàn)狀。通過以上介紹，不難

32、發(fā)現(xiàn) Flash Memory 早在十多年前就已悄無聲息的 進入我們的日常生活。只不過因為它隱藏在設備內(nèi)部，才不被我們普通用戶發(fā)現(xiàn)和重視，以致我們 對它不太熟悉和了解。直到 2001 年以來優(yōu)盤逐步取代軟盤，大家才突然接受 Flash Memory?？陀^ 的說，我們?nèi)缃竦纳?，已?jīng)與 Flash Memory 息息相關(guān)。如果沒有 Flash Memory，就沒有手機無 線通信；沒有 Flash Memory 就沒有方便、便宜的優(yōu)盤；沒有數(shù)碼相機。遺憾的是在本文寫作期間， 發(fā)現(xiàn) Flash Memory 技術(shù)一直是壟斷在日本、美國和韓國的少數(shù)幾家公司中。國內(nèi)引以自豪的所謂擁 有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)盤其實不過是 Flash Memory 的簡單應用而已，不涉及 Flash Memory 的核心技 術(shù)。 國內(nèi)從事相關(guān)研究的單位也十分少， 這從在中國期刊網(wǎng)上檢索到的 2000 年以來關(guān)于 Flash Memory 文獻可以證明這一觀點，因為四十多篇論文中沒有一篇是關(guān)于該技術(shù)的深入討論和研究的。 在 Flash Memory 的諸多應用中，本人最關(guān)心利用 Flash Disk 替代硬盤的可能性大小問題。在本 論文寫作之初，曾覺得可能，但隨著對硬盤技術(shù)和 Flash Memory 技術(shù)的深入學習，最終覺得可能性 不大。但在軍事領(lǐng)域和嵌入式系統(tǒng)中，這可能是一個很快就要實現(xiàn)的發(fā)展趨勢。