플래시 메모리는 무엇을 의미합니까?
NOR 형과 NAND 플래시 메모리의 차이는 매우 큽니다. 예를 들어 NOR 플래시 메모리는 메모리와 더 비슷하며 별도의 주소 라인과 데이터 케이블이 있지만 가격은 비교적 비싸고 용량은 작습니다. NAND 형은 하드 드라이브와 더 비슷하고, 주소선과 데이터 케이블은 * * * 용 I/O 선이다. 하드 드라이브와 같은 모든 정보는 하나의 하드 드라이브 라인을 통해 전달되며, NAND 형은 NOR 형 플래시보다 비용이 적게 들고 용량이 훨씬 크다. 따라서 NOR 형 플래시 메모리는 랜덤 읽기 및 쓰기가 잦은 경우에 적합하며, 일반적으로 프로그램 코드를 저장하고 플래시 내에서 직접 실행하는 데 사용됩니다. 휴대폰은 NOR 형 플래시 메모리를 사용하는 큰 규모이므로 휴대폰의 "메모리" 용량은 일반적으로 크지 않습니다. NAND 플래시 메모리는 주로 데이터를 저장하는 데 사용되며 플래시 드라이브, 디지털 메모리 카드와 같은 일반적인 플래시 제품은 모두 NAND 플래시 메모리를 사용합니다. < P > 여기서 우리는 플래시 드라이브의 속도가 실제로 매우 제한적이며, 그 자체의 작동 속도와 주파수가 메모리보다 훨씬 낮고, NAND 플래시 드라이브의 작동 방식 효율도 메모리의 직접 액세스 방식보다 훨씬 느리다는 개념을 바로잡아야 합니다. 따라서 플래시 드라이브의 성능 병목 현상이 인터페이스에 있다고 생각하지 마십시오. USB2. 인터페이스를 사용하면 플래시 드라이브의 성능이 크게 향상될 수 있습니다.
앞서 언급했듯이 NAND 플래시 메모리는 아키텍처 설계 및 인터페이스 설계와 관련하여 하드 드라이브처럼 작동하며 (실제로 NAND 플래시 메모리는 설계 초기에 하드 드라이브와의 호환성을 고려함) 하드 드라이브처럼 작동합니다. 즉, 작은 블록 작동 속도가 느리고 큰 블록 속도가 빠르며, 이러한 차이는 다른 스토리지 미디어보다 훨씬 빠릅니다 이 성능 특성은 우리의 관심을 끌만한 가치가 있습니다.
플래시 액세스는 비교적 빠르고, 소음이 없고, 발열이 적다. 네가 사면 사실 그렇게 많은 것을 고려하지 않고 같은 스토리지 공간에서 플래시 메모리를 살 수 있다. 하드 드라이브 공간이 크면 하드 드라이브를 구입하면 어플리케이션의 요구를 충족할 수 있습니다.
플래시 분류
현재 시장에서 흔히 볼 수 있는 스토리지는
U 디스크
cfca
SM 카드
SD/MMC 카드
메모리 스틱
종류별로 나눌 수 있다
NAND 플래시
메모리와 NOR 플래시 메모리의 기본 스토리지 장치는 bit 이며 사용자는 모든 bit 정보를 임의로 액세스할 수 있습니다. NAND 플래시 메모리의 기본 저장 장치는 페이지 (Page) 입니다. NAND 플래시 메모리의 페이지는 하드 디스크의 섹터와 비슷하고 하드 디스크의 한 섹터는 512 바이트입니다. 각 페이지의 유효 용량은 512 바이트의 배수입니다. 유효 용량이란 데이터 저장에 사용되는 부분을 말하며 실제로 16 바이트의 검증 정보가 추가되므로 플래시 공급업체의 기술 자료에서 "(512+16)Byte" 를 볼 수 있습니다. 현재 2Gb 이하의 NAND 플래시 메모리는 대부분 (512+16) 바이트의 페이지 용량이며, 2Gb 이상의 NAND 플래시 메모리는 페이지 용량을 (248+64) 바이트로 확장합니다.
NAND 플래시 메모리는 블록 단위로 삭제 작업을 수행합니다. 플래시 쓰기 작업은 빈 영역에서 수행해야 하며, 대상 영역에 데이터가 이미 있는 경우 먼저 지운 후 써야 하므로 지우기 작업은 플래시 메모리의 기본 작업입니다. 일반적으로 각 블록에는 512 바이트 페이지 32 개, 용량 16KB; 가 포함되어 있습니다. 대용량 플래시 메모리의 경우 2KB 페이지를 사용하면 블록당 64 페이지, 용량 128KB 가 포함됩니다. < P > 각 NAND 플래시 메모리의 I/O 인터페이스는 일반적으로 8 개, 각 데이터 케이블은 매번 (512+16)bit 정보를 전송하고, 8 개는 (512+16)×8bit, 즉 앞서 말한 512 바이트입니다. 그러나 대용량 NAND 플래시 메모리도 16 개의 입출력 라인 디자인을 채택하고 있다. 예를 들어 삼성번호 K9K1G16UA 칩은 64M×16bit 의 NAND 플래시 메모리, 용량 1Gb, 기본 데이터 단위는 (256+8)×16bit, 512 바이트다.
주소 지정 시 NAND 플래시 메모리는 8 개의 입출력 인터페이스 데이터 케이블을 통해 주소 패킷을 전송하고 패킷당 8 비트 주소 정보를 전송합니다. 플래시 칩의 용량이 비교적 크기 때문에 8 비트 주소 세트는 256 페이지를 처리할 수 있을 정도로 충분하기 때문에, 일반적으로 한 번의 주소 전송에는 여러 그룹으로 나누어 몇 개의 클럭 주기를 사용해야 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언) NAND 의 주소 정보에는 열 주소 (페이지의 시작 작업 주소), 블록 주소 및 해당 페이지 주소가 포함되며, 전송 시 개별적으로 그룹화되며 최소 3 회 이상 3 회 이상 소요됩니다. 용량이 커질수록 주소 정보가 더 많아지고 클럭 주기 전송이 더 많이 필요하므로 NAND 플래시 메모리의 중요한 특징 중 하나는 용량이 클수록 주소 지정 시간이 길어진다는 것입니다. 또한 전송 주소 주기가 다른 스토리지 미디어보다 길기 때문에 NAND 플래시 메모리는 다른 스토리지 미디어보다 대량의 소용량 읽기 및 쓰기 요청에 적합하지 않습니다.
NAND 플래시 메모리를 결정하는 요인은 무엇입니까?
1. 페이지 수
앞서 언급했듯이 대용량 플래시 메모리가 많은 페이지가 많을수록 페이지 크기가 클수록 주소 지정 시간이 길어집니다. 그러나 이 시간의 연장은 선형 관계가 아니라 한 단계씩 변하는 것이다. 예를 들어, 128, 256Mb 칩은 3 주기 전송 주소 신호, 512Mb, 1Gb 는 4 주기, 2, 4Gb 는 5 주기가 필요합니다.
2. 페이지 용량
페이지당 용량에 따라 한 번에 전송할 수 있는 데이터 양이 결정되므로 대용량 페이지의 성능이 향상됩니다. 앞서 언급한 대용량 플래시 (4Gb) 는 페이지 용량을 512 바이트에서 2KB 로 늘렸다. 페이지 용량이 증가하면 용량을 쉽게 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 전송 성능도 향상됩니다. 우리는 예를 들어 설명할 수 있다. 삼성 K9K1G8UM 과 K9K4G8UM 을 예로 들자면, 전자는 1Gb, 512 바이트 페이지 용량, 무작위 읽기 (안정) 시간 12μs, 쓰기 시간은 2μ S 입니다. 후자는 4Gb, 2KB 페이지 용량, 임의 읽기 (안정) 시간 25μs, 쓰기 시간 3μs 입니다. 그들이 2MHz 에서 작동한다고 가정해 봅시다. < P > 읽기 성능: NAND 플래시 읽기 단계는 다음과 같습니다. 명령 및 주소 지정 정보 전송 → 데이터를 페이지 레지스터 (임의 읽기 안정화 시간) → 데이터 전송 (주기당 8bit, 512+16 또는 2K+64 회 전송 필요).
K9K1G8UM 한 페이지를 읽으려면 5 개의 명령, 주소 지정 주기 × 5ns+12 μ s+(512+16) × 5ns = 38.7 μ s 가 필요합니다. K9K1G8UM 실제 읽기 전송률: 512 바이트÷ 38.7 μ s = 13.2mb/s; K9K4G8UM 은 6 개의 명령, 주소 지정 주기 × 5ns+25μ s+(2k+64) × 5ns = 131.1μ s; K9K4G8UM 실제 읽기 전송률: 2KB 바이트÷ 131.1μ s = 15.6mb/s. 따라서 2KB 페이지 용량을 512 바이트보다 약 2% 정도 더 읽기 성능을 높일 수 있습니다. < P > 쓰기 성능: NAND 플래시 메모리에 대한 쓰기 단계는 주소 지정 정보 보내기 → 데이터를 페이지 레지스터로 전달 → 명령 정보 보내기 → 레지스터에서 페이지에 데이터 쓰기 단계로 나뉩니다. 여기서 명령 주기도 하나입니다. 주소 지정 주기와 병합하겠습니다. 하지만 이 두 부분은 연속적이지 않습니다.
K9K1G8UM 페이지를 쓰려면 5 개의 명령, 주소 지정 주기 × 5ns+(512+16) × 5ns+2μ s = 226.7μ s 가 필요합니다. K9K1G8UM 실제 쓰기 전송률: 512 바이트÷ 226.7 μ s = 2.2mb/s. K9K4G8UM 은 6 개의 명령, 주소 지정 주기 × 5ns+(2k+64) × 5ns+3μ s = 45.9μ s 가 필요한 페이지를 작성합니다. K9K4G8UM 실제 쓰기 전송률: 2112 바이트 /45.9μs=5MB/s. 따라서 2KB 페이지 용량은 512 바이트 페이지 용량보다 쓰기 성능이 두 배 이상 향상되었습니다.
3. 블록 용량
블록은 각 블록의 삭제 시간이 거의 동일하기 때문에 삭제 작업의 기본 단위입니다 (삭제 작업은 일반적으로 2ms 가 필요하지만 이전 주기의 명령과 주소 정보는 무시할 수 있음). 블록 용량에 따라 삭제 성능이 직접 결정됩니다. 대용량 NAND 플래시 메모리의 페이지 용량이 증가하고 블록당 페이지 수도 증가했습니다. 일반 4Gb 칩의 블록 용량은 2KB×64 페이지 =128KB, 1Gb 칩의 경우 512 바이트 ×32 페이지 =16KB 입니다. 같은 시간 안에 전자의 마찰속도가 후자보다 8 배나 빠르다는 것을 알 수 있다!
4. I/o 비트 폭
과거 NAND 플래시 메모리의 데이터 케이블은 일반적으로 8 개였지만 256Mb 제품부터 16 개 데이터 케이블이 있는 제품이 등장했습니다. 그러나 컨트롤러 등으로 인해 x16 칩의 실제 적용은 비교적 적지만 향후 수량은 상승세를 보일 것으로 보인다. X16 의 칩은 데이터와 주소 정보를 전송할 때 여전히 8 비트 그룹을 사용하며, 차지하는 주기도 변하지 않지만, 데이터를 전송할 때는 16 비트 그룹으로 대역폭을 두 배로 늘립니다. K9K4G16UM 은 전형적인 64M×16 칩으로 페이지당 2KB 이지만 구조는 (1K+32)×16bit 입니다.
위의 계산을 모방하면 다음과 같이 얻을 수 있습니다. K9K4G16UM 은 6 개의 명령, 주소 지정 주기 ×5ns+25μs+(1K+32)×5ns=78.1μs 가 필요합니다. K9K4G16UM 실제 읽기 전송률: 2KB 바이트÷ 78.1μ s = 26.2mb/s. K9K4G16UM 은 6 개의 명령, 주소 지정 주기 × 5ns+(1k+32) × 5ns+3μ s = 353.1μ s 가 필요한 페이지를 작성합니다. K9K4G16UM 실제 쓰기 전송률: 2KB 바이트 ÷353.1μs=5.8MB/s
는 같은 용량의 칩을 16 개로 늘린 후 읽기 성능이 거의 7% 향상되었으며 쓰기 성능도 16% 향상되었음을 알 수 있습니다.
5. 주파수
작동 주파수의 영향은 이해하기 쉽다. NAND 플래시 메모리는 2 ~ 33MHz 로 작동하므로 주파수가 높을수록 성능이 향상됩니다. 앞서 K9K4G8UM 을 예로 들면 주파수가 2MHz 라고 가정합니다. 주파수를 두 배로 높여 4MHz 에 도달하면 K9K4G8UM 은 6 개의 명령, 주소 지정 주기 × 25NS+25μ s+(2K+64) 가 필요합니다. K9K4G8UM 실제 읽기 전송률: 2KB 바이트÷ 78μ s = 26.3mb/s. K9K4G8UM 의 작동 주파수가 2MHz 에서 4MHz 로 증가하면 읽기 성능이 거의 7% 향상될 수 있음을 알 수 있습니다! 물론 위의 예는 계산을 용이하게 하기 위한 것일 뿐이다. 삼성의 실제 제품 라인에서는 K9XG8UM 이 아닌 K9XG8UM 이 높은 주파수로 작동해야 하는데, 전자는 현재 33MHz 에 달할 수 있다. < P > 6. 제조 공정 < P > 제조 공정은 트랜지스터의 밀도와 일부 작업 시간에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 앞서 언급한 쓰기 안정성과 읽기 안정화 시간은 우리의 계산에서 시간의 중요한 부분을 차지하는데, 특히 쓸 때는 더욱 그러하다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 독서, 독서, 독서, 독서, 독서, 독서) 이러한 시간을 줄일 수 있다면 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 9nm 제조 공정이 성능을 향상시킬 수 있습니까? 답은 아마 아닐까! 현재 실제 상황은 스토리지 밀도가 높아짐에 따라 필요한 읽기 및 쓰기 안정화 시간이 상승세를 보이고 있다는 것이다. 앞서 언급한 계산의 예시에서 이러한 추세를 알 수 있습니다. 그렇지 않으면 4Gb 칩의 성능 향상이 더욱 두드러집니다. < P > 종합적으로 볼 때 대용량 NAND 플래시 칩은 주소 지정, 운영 시간이 다소 길어지지만 페이지 용량이 증가함에 따라 유효 전송 속도가 더 커지고 대용량 칩은 용량, 비용 및 성능에 대한 시장의 수요 추세를 충족합니다. 데이터 케이블을 늘리고 주파수를 높이는 것이 성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법이지만 명령, 주소 정보로 인해