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dram和nand哪個難生産_DRAM與NAND的差別及工作原理

本文就與NAND在工作原理上做比較,弄清兩者的差別:本文引用位址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/365853.htm

什麼是?

(Dynamic Random Access Memory),即動态随機存取存儲器,最為常見的系統記憶體。DRAM 隻能将資料保持很短的時間。為了保持資料,DRAM使用電容存儲,是以必須隔一段時間重新整理(refresh)一次,如果存儲單元沒有被重新整理,存儲的資訊就會丢失。 (關機就會丢失資料)

工作原理

動态RAM的工作原理 動态RAM也是由許多基本存儲元按照行和列位址引腳複用來組成的。

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DRAM資料線

3管動态RAM的基本存儲電路如圖所示。在這個電路中,讀選擇線和寫選擇線是分開的,讀資料線和寫資料線也是分開的。

寫操作時,寫選擇線為“1”,是以Q1導通,要寫入的資料通過Q1送到Q2的栅極,并通過栅極電容在一定時間内保持資訊。

讀操作時,先通過公用的預充電管Q4使讀資料線上的分布電容CD充電,當讀選擇線為高電平有效時,Q3處于可導通的狀态。若原來存有“1”,則Q2導通,讀資料線的分布電容CD通過Q3、Q2放電,此時讀得的資訊為“0”,正好和原存資訊相反;若原存資訊為“0”,則Q3盡管具備導通條件,但因為Q2截止,是以,CD上的電壓保持不變,因而,讀得的資訊為“1”。可見,對這樣的存儲電路,讀得的資訊和原來存入的資訊正好相反,是以要通過讀出放大器進行反相再送往資料總線。

什麼是NAND?

NAND閃存是一種比硬碟驅動器更好的儲存設備,在不超過4GB的低容量應用中表現得猶為明顯。随着人們持續追求功耗更低、重量更輕和性能更佳的産品,NAND被證明極具吸引力。NAND閃存是一種非易失性存儲技術,即斷電後仍能儲存資料。它的發展目标就是降低每比特存儲成本、提高存儲容量。

工作原理

閃存結合了EPROM的高密度和EEPROM結構的變通性的優點。

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EPROM是指其中的内容可以通過特殊手段擦去,然後重新寫入。其基本單元電路如下圖所示。常采用浮空栅雪崩注入式MOS電路,簡稱為FAMOS。它與MOS電路相似,是在N型基片上生長出兩個高濃度的P型區,通過歐姆接觸分别引出源極S和漏極D。在源極和漏極之間有一個多晶矽栅極浮空在絕緣層中,與四周無直接電氣聯接。這種電路以浮空栅極是否帶電來表示存1或者0,浮空栅極帶電後(例如負電荷),就在其下面,源極和漏極之間感應出正的導電溝道,使MOS管導通,即表示存入0.若浮空栅極不帶電,則不能形成導電溝道,MOS管不導通,即存入1。

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EPROM基本單元結構

EEPROM基本存儲單元電路的工作原理如圖所示。與EPROM相似,它是在EPROM基本單元電路的浮空栅極的上面再生成一個浮空栅,前者稱為第一級浮空栅,後者稱為第二級浮空栅。可給第二級浮空栅引出一個電極,使第二級浮空栅極接某一電壓VG。若VG為正電壓,第一浮空栅極與漏極之間産生隧道效應,使電子注入第一浮空栅極,即程式設計寫入。若使VG為負電壓,強使第一浮空栅極的電子散失,即擦除。擦除後可重新寫入。

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EEPROM單元結構

閃存的基本單元電路與EEPROM類似,也是由雙層浮空栅MOS管組成。但是第一層栅媒體很薄,作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同,在第二級浮空栅加正電壓,使電子進入第一級浮空栅。讀出方法與EPROM相同。擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空栅與漏極之間的隧道效應,将注入到浮空栅的負電荷吸引到源極。由于利用源極加正電壓擦除,是以各單元的源極聯在一起,這樣,擦除不能按位元組擦除,而是全片或者分塊擦除。随着半導體技術的改進,閃存也實作了單半導體設計,主要就是在原有的半導體上加入浮空栅和選擇栅,

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NAND閃存單元結構

NAND閃存陣列分為一系列128kB的區塊(block),這些區塊是NAND器件中最小的可擦除實體。擦除一個區塊就是把所有的位(bit)設定為“1”(而所有位元組(byte)設定為FFh)。有必要通過程式設計,将已擦除的位從“1”變為“0”。最小的程式設計實體是位元組(byte)。一些NOR閃存能同時執行讀寫操作。雖然NAND不能同時執行讀寫操作,它可以采用稱為“映射(shadowing)”的方法,在系統級實作這一點。這種方法在個人電腦上已經沿用多年,即将BIOS從速率較低的ROM加載到速率較高的RAM上。