闪存组织结构概念

文章目录

一、几种不同类型闪存的参数：
二、组织结构
三、块（Block）的结构
- 擦除动作原理：
- 写操作
- 读操作

一、几种不同类型闪存的参数：

参数项	SLC	MLC	TLC	QLC
读取时间/us	20~25	55~110	75~170	120~200
写入时间/us	50~100	400~1500	800~2000	2000~3000
擦除时间/ms	2~5	5~10	10~15	15~20
擦写次数	100000	15000	3000~5000	800~1500
存储位/b	1	2	3	4

二、组织结构

基本存储单元叫做 Cell
若干个Cell组成最小的读写操作单元 Page
若干个Page组成最小擦除单元 Block
若干个Block组成 Plane
若干个Plane组成Die或者叫LUN
若干个Die组成一个闪存芯片

参考书中的结构图：
在这里插入图片描述

三、块（Block）的结构

参考下图：cell是串行排列的，一个Block由若干个Page组成，若干个page被一条字线串联，【WL（Word Line）】
而位线【BL(Bit Line)】则是一个Page有多少位就有多少条,假如一个Page 16kb,则有 16x1024x8个BL
所有cell共用一个衬底

这里我的理解：
一条WL上可能有多个page,对SLC就1个page,MLC就两个Page，以此类推.page是一个逻辑单位，我们把它当作一个整体，实际上是由一个个独立的cell组成，这些Cell被一个WL串成一串，然后每一个Cell由它所能保存的位数决定它需要引出几条BL出来
问题：假如一个WL含一个Page,Page大小为16KB，则有16 x 1024 x 8条BL，那假如我一个WL上有两个Page呢？是否就是16 x 1024 x 8 x2 条BL?

书中标注：假如有奇偶位线，则一个字线上的闪存页要翻倍（暂未理解）

在这里插入图片描述

擦除动作原理：

擦除是对整个Block进行操作，如下图：

在所有WL的控制级加 0V电压，衬底加高电压，将浮栅层的电子吸出，完成擦除动作
固件会有检查，假设电子无法完全吸出的cell超过设定值，则判定此Block ，擦除失败(Erase Fail),应该被标记为坏块(bad block)，不再使用

写操作

写最小单位是Page,所以对Page进行操作，如下图：

写入是在WL控制级加高电压（Vprog），在衬底加0V电压，其余WL加一个刚好可以导通的低电压Vpass,在不需要操作的存储单元的BL施加一个高电压Vinh,需要操作的Cell对应得BL施加一个0V电压，以此0V电压对应的BL与Vprog对应的WL形成的交叉点的Cell将被操作注入电子，其余Cell则不做动作，维持无电子状态

也就是说写操作需要 WL与BL共同操作来确定需要操作的Cell，高电压WL与0V BL交汇点的Cell则灌入电子，其余Cell不做操作
在这里插入图片描述