闪存两大技术:NOR与NAND的那些事

日期: 2017-11-27 作者:John Edwards翻译:张瀚文 来源:TechTarget中国 英文

闪存存储有两类最基本的技术:NOR与NAND。如何为用户特定的应用做出适合、正确的选择,需要对每项技术有深入的理解,包括I/O性能,引脚数量,数据完整性以及对使用寿命的要求。 Micron Technology公司负责NOR闪存产品线总监Richard De Caro表示:“应用需求将最终决定什么才是适宜的方案。” 当公司在考虑某项应用应该选择NOR还是NAND时,必须考虑产品的接口类型——选择SATA或是嵌入式的多媒体控制器——以及密度的要求——选择固态驱动器或是封装模块,Micron Technology首席技术专家提醒道。

他表示说:“这些要求代表了两类非易失性存储器表现在用户层的差别。……

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闪存存储有两类最基本的技术:NOR与NAND。如何为用户特定的应用做出适合、正确的选择,需要对每项技术有深入的理解,包括I/O性能,引脚数量,数据完整性以及对使用寿命的要求。 Micron Technology公司负责NOR闪存产品线总监Richard De Caro表示:“应用需求将最终决定什么才是适宜的方案。” 当公司在考虑某项应用应该选择NOR还是NAND时,必须考虑产品的接口类型——选择SATA或是嵌入式的多媒体控制器——以及密度的要求——选择固态驱动器或是封装模块,Micron Technology首席技术专家提醒道。 他表示说:“这些要求代表了两类非易失性存储器表现在用户层的差别。”

NOR与NAND闪存的应用情况

超级计算解决方案提供商PSSC执行副总裁Alex Lesser指出,NOR闪存可以比NAND闪存提供更快的读取速度以及更强的随机存取能力,从而这项技术非常适用于数据终端与手机设备中的代码存储。 Lesser说:“对于高性能计算解决方案而言,NOR并非最佳选择。另外,NOR在数据的写入与擦除表现上比NAND更慢。” 三星公司的内外部存储市场总监Richard Leonarz表示,假如将NOR或NAND闪存用在最常见的存储应用上,这会使得成本异常昂贵,并且通常还会降低性能。 “除了代码之外,存储的任何信息都会带来延迟问题”,他如是说。 而相对应的,在代码存储应用中使用NAND技术将是昂贵而大材小用的。

 紫色:不令人满意 青色:可接受 蓝色:令人满意

NOR闪存可分为两大类型:串行与并行。主要区别体现在存储器接口的设计上。

De Caro表示:“串行NOR闪存在整个存储器阵列中具备高速、连续的读取能力,其较小的纠删码可专门使用在影射应用程序代码和细粒度数据存储的环境中。 串行NOR少量的引脚数量以及小型封装设计使其非常适用于台式机、笔记本电脑,服务器、Wi-Fi路由器和打印机,De Caro说。另外,串行NOR闪存还经常在蓝光播放器、可穿戴设备、智能仪表以及先进的汽车驾驶辅助系统。 De Caro指出,并行NOR闪存使得系统能够快速启动,因此非常适合数字静态照相机、网络路由器和交换机、家庭网关、医疗系统以及机顶盒等高性能应用设备。

NAND的情况

NAND闪存的优势包括更高的密度、顺序写入和更快的擦除时间,Leonarz说。 他同时指出:“与NOR相比,其缺点在于较慢的随机访问,并且不支持字节编程,因此需要数据垃圾的收集/修整机制。” NAND最常使用作为消费类和企业个人计算机、服务器和笔记本电脑中的固态闪存(SSD)。 Shadley说:“NAND解决方案亦可应用于移动媒体当中。他补充说,各种移动平台也会使用NAND。 Lesser表示,NAND非常适合用在数据密集型的应用当中,例如SQL / NoSQL数据库。 他进一步解释说:“在许多全新的数据中心内,操作系统正在得益于SSD的性能。” 低密度NAND闪存是机顶盒和数字电视等应用领域的首选,而高密度NAND闪存则经常使用在包括SSD,平板电脑以及USB闪存驱动器在内的数据密集型应用。 NAND闪存设备能够拥有128 MB至2 TB的存储密度,可用于存储数据和代码。 Shadley表示:“我们不断努力降低每GB NAND闪存设备的成本,因此与NOR闪存相比,其迭代周期更为频繁,每代产品的生命周期更短。” NAND需要来自内外部控制器的支持,纠正错误代码,损坏的数据块管理并且平衡损耗。 Shadley这样说:“NAND有两种主要类型:原始的和受控的。” 原始的NAND有不同的风格类型,包括单层单元,多层单元,三层单元(TLC)以及即将推出的四层单元(QLC)。此外,NAND技术正在从平面迁移到3D架构,从而可以实现更高密度的存储应用。

NAND闪存内存的比较

Shadley表示:“3D NAND拥有容量更大、更加可靠的单元,因此3D的TLC有望成为未来一到两年的主流。” 原始NAND需要外部管理,但确实可算是每GB可用容量最低成本的NAND闪存。受控NAND将内存管理封装整合,简化了设计流程。

有关NOR与NAND闪存的未来

Shadley预测,NAND将在未来几年继续向着3D几何的形态发展,随着时间的推移,NAND会持续带来更大容量的产品,并且单位成本更低。 他还期待看到在基于NAND的SSD上实现新的技术进步,例如QLC和应用感知存储。 但是NOR似乎看不到清晰的发展前景。 Leonarz最后还提到:“在NAND领域的大力投资正在帮助提高性能/耐用性,同时降低成本。”

翻译

张瀚文
张瀚文

TechTarget中国特约专家

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