flash芯片分为几种（浅谈Flash芯片及其测试）

5G网络、各种双摄，三摄，多摄、VR、AR、大数据等等概念的兴起，无不预示着一个数据爆炸的时代的到来。随之而来的问题，就是如何去存储这些数据。或者说，这么多数据存到哪里。通常来说，最简单直接的就是存到自己的手机里。大家买手机时经常考虑的容量多大（非RAM），其实也就是手机自带的Flash芯片的存储容量有多大。

存储芯片应用越来越广

首先，我们来了解一下什么是flash芯片。

Flash芯片是一种非易失存储器的一种。非易失存储器的意思就是设备或者芯片断电以后，其中存储的数据不会丢失，有待再次通电之后就可以再次读出。

其他的非易失存储器如ROM,EEROM等对于大家来说接触得比较少。其实，Flash的内部电路结构和其他非易失存储器都很相似。但是因为Flash具有良好的读写速度，所以被广泛应用于民用电子产品中。

除了手机里的Flash芯片，大家接触到的最多的产品就是U盘和SSD固态硬盘。U盘本身的存储器件就是Flash存储颗粒，而把许多Flash存储颗粒按照一定的方式和协议并联、串联起来，再加上控制单元，就是大家所常用的SSD固态硬盘了。因此，Flash的应用范围和市场是非常广泛和庞大的。

那么，Flash芯片是如何把数据存储下来而不会丢失呢？

和通常意义上的场效应管不同。在控制栅和导电沟道之间增加了一个浮置栅。也就是下图中红色部分。这一浮栅可以存储电子，同时浮栅又与周边各电极都处于绝缘状态。当芯片没有通电的状态下，电子就相当于被锁在了这个浮置栅之中。

所以，Flash存储数据的实质就是将电子存入浮栅晶体管。浮栅之内是否有电子存在也就对应着二进制的0和1。

大家可能有疑问，既然这个浮栅的四周都是绝缘的。那是如何把电子导入或者取出的呢？其实，这个就是利用了量子力学中的量子隧道消音。有兴趣的同学可以自行去百度。哈哈。

图中红色部分就是浮栅

浮栅晶体管的符号

了解了Flash的存储物理机理后，我们再来看一下存储结构。

根据浮栅晶体管的连接方式的不同，可以分为NAND Flash和NOR Flash。这两种类型的存储原理都是一样的。但是因为电路设计的不同，具有了不同的特性以及应用方向。

NAND Flash，结构简单，单位面积上存储的数据密度大，适合存储数据使用，但是不能在这种Flash上直接运行程序，需要先把数据读到RAM中再进行执行。

NOR Flash，结构略微复杂，单位面积上存储的数据密度要小于NAND Flash。但是操作灵活，可以在这种FLash上直接进行运行程序，不需要先读金RAM里再进行执行。

NAND Flash和NOR Flash

再接下来，我们就能明白一个Flash存储颗粒是如何划分数据的存储区域了。

举个栗子，下面是一个2Gb的Flash的容量结构图。

可以看到，最基本的存储单元是1个Byte（也就是8个bits），2048个Byte组成了1个page，64个page组成了一个Block，2048个Block也就是一颗Flash芯片的存储大小。

一颗Flash的存储单元的划分

在了解了这些基础知识之后，再下一篇文章里将更加深入的了解Flash的内部存储机理，浮栅里的电荷是如何转换成数字的“0”和“1”的。什么是SLC，MLC,TLC。这些将为更好的测试Flash打下基础。