NAND Flash 与 NOR Flash间的区别

非易失性存储器是一种即使未通电也能保持其内容的存储器。非易失性存储器可以有不同的形式:

ROM – 只读存储器，数据写入一次，允许多次读取访问。
PROM – 可编程只读存储器，数据写入一次（不是在制造过程中，而是以后的任何时候），允许多次读取访问。
EPROM – 可擦除的可编程只读存储器，可以通过紫外线照射擦除内容后重新编程。
EEPROM – 电可擦除可编程只读存储器，可通过电压脉冲擦除。它可以被重写有限的次数。它仅在有限的时间内存储数据。
Flash EEPROM – 比EEPROM更先进，速度更快。允许以块的形式擦除和存储数据，但不允许以字节为单位。

Flash目前非常流行，主要有两种最流行的类型：NOR Flash和NAND Flash。

用途

NOR 内存用于存储代码和执行。允许快速随机访问内存阵列中的任何位置。
NAND存储器用于数据存储。需要相对较长的随机访问。编程和擦除比NAND存储器更容易。
NAND内存的成本比NOR内存便宜。

内存架构

NOR 和 NAND 闪存将信息存储在由浮栅晶体管制成的存储单元中。
在 NOR 闪存中，每个存储单元的一端连接到源线，另一端直接连接到类似于 NOR 门的位线。
在NAND闪存中，多个存储单元串联连接，类似于NAND门。
NOR闪存提供足够的地址线来映射所有存储器范围。它提供快速随机访问和较短的读取时间。缺点包括较大的单元尺寸，导致更高的bit成本以及较慢的写入和擦除速度，一旦NOR存储单元足够大，就会使其变得昂贵。
NAND存储单元体积更小，成本更低，具有更高的编程与擦除速度。但是，它的读取速度较低，不允许随机访问。代码执行是不同的，NAND内存比NOR内存更复杂，NAND闪存的代码执行是通过将内容隐藏到RAM来实现的，这与直接从NOR闪存执行代码不同。
NOR整个生命周期表现好，不会发生比特翻转。
NAND另一个主要缺点是存在坏块，NAND闪存在器件的整个生命周期内会发生比特翻转，因此需要在提供纠错码（ECC）功能。

内存容量

NAND存储器的密度远高于NOR闪存的密度，这主要是因为其每比特成本较低。
由于其较高的密度，NAND闪存主要用于数据存储应用。

擦除、读取和写入

在 NOR 和 NAND闪存中，存储器被组织成擦除块。此体系结构有助于在保持性能的同时保持较低的成本。例如，较小的块大小可实现更快的擦除周期。无论块有多小，需要的块数量越大，闪存的芯片尺寸就越大。
由于其每比特成本较低，与 NOR 闪存相比，NAND 闪存可以更经济高效地支持更小的擦除块。
NAND 闪存中的擦除操作很简单，而在 NOR 闪存中，每个字节都需要用“0”写入才能擦除。这使得 NOR 闪存的擦除操作比 NAND 闪存慢得多。
在NAND闪存中，使用多路复用地址和数据总线访问内存。典型的 NAND 闪存使用 8 位或 16 位多路复用地址/数据总线，并带有附加信号，例如芯片使能、写入使能、读取使能、地址锁存使能、命令锁存使能和就绪/忙。NAND闪存需要提供命令（读取、写入或擦除），然后是地址和数据。这些额外的操作使NAND闪存的随机读取速度大大变慢。例如，某NAND 闪存需要 30μS，而某NOR 闪存需要 120ns，NAND 的速度慢了 250 倍。
为了克服或减少读取速度较慢的限制，内存通常以 NAND 闪存中的page形式读取，每页都是擦除block的较小细分。仅在每个读取周期开始时，才使用地址和命令周期按顺序读取一页的内容。
NAND 闪存的顺序访问持续时间通常低于 NOR 闪存设备中的随机访问持续时间。在NOR闪存的随机存取架构下，每个读取周期都需要切换地址线，从而累积顺序读取的随机存取。随着要读取的数据块大小的增加，NOR 闪存中的累积延迟变得大于 NAND 闪存。因此，NAND闪存的顺序读取速度更快。但是，由于 NAND 闪存的初始读取访问持续时间要长得多，因此只有在传输大型数据块时，性能差异才会显现出来。
NAND 和 NOR 闪存，在重新编程之前，都应擦除闪存设备。在这两种闪存技术中，只有当块为空时，才能将数据写入块。NOR Flash 的擦除操作已经很慢，这使得写入操作更加缓慢。在NAND闪存中，与读取类似，数据通常以page为单位写入或编程。

功耗

在初始上电期间，NOR 闪存通常比 NAND 闪存需要更多的电流。但是，NOR 闪存的待机电流远低于 NAND闪存。两种闪存的瞬时有功功率相当。因此，有功功率由内存处于活动状态的持续时间决定。NOR 闪存在随机读取方面具有优势，而 NAND闪存在擦除、写入和顺序读取操作方面的功耗相对较低。

可靠性

闪存存在一种称为比特翻转bit-flipping的现象，其中某些位可能会被反转。
这种现象在NAND闪存中比在NOR闪存中更常见。出于良率考虑，NAND闪存在出厂时随机散布着随机的坏块。随着擦除和编程周期在NAND闪存的整个生命周期中继续进行，更多的存储单元会损坏。
因此，坏块处理是NAND闪存的强制性功能。另一方面，NOR 闪存附带零坏块，在内存的生命周期内坏块累积非常低。
因此，在存储数据的可靠性方面，NOR 闪存比 NAND 闪存更具优势。