NAND

NAND

Итак, NAND (Not AND — в той же булевой математике обозначает отрицание «И»). Отличается такая память от предыдущей разве что логической схемой (рис. 1, слева). Устройство и принцип работы ячеек у нее такой же, как и у NOR. Хотя, кроме логики, все-таки есть еще одна важна отличительная особенность — архитектура размещения ячеек и их контактов. В отличие от вышеописанного случая, в NAND имеется контактная матрица, в пересечениях строк и столбцов которой располагаются транзисторы (рис. 3). Это сравнимо с пассивной матрицей в дисплеях :-) (а NOR же можно соотнести с активной TFT). В случае с памятью такая организация несколько лучше — площадь микросхемы можно значительно уменьшить за счет размеров ячеек.

Недостатки, куда уж без них, заключаются в более низкой, по сравнению с NOR, скорости работы в операциях побайтового произвольного доступа. И все же, как бы там ни было, NOR и NAND на сегодняшний день выпускаются «на равных» и практически не конкурируют между собой, потому как в силу своих особенностей находят применение в разных областях хранения данных. Об этом и пойдет речь далее…

Где нужна память…

Сфера применения какого-либо типа флэш-памяти зависит, в первую очередь, от его скоростных показателей и надежности хранения информации. Адресное пространство NOR-памяти позволяет работать с отдельными байтами или словами (2 байта). В NAND ячейки группируются в небольшие блоки (по аналогии с кластером жесткого диска). Из этого следует, что при последовательном чтении и записи преимущество в скорости будет у NAND. Однако с другой стороны, NAND значительно проигрывает в операциях с произвольным доступом и не позволяет напрямую работать с байтами информации. К примеру, для изменения одного байта требуется:

считать в буфер блок информации, в котором байт находится;

изменить в буфере нужный байт;

записать блок с измененным байтом обратно.

Да, если еще ко времени выполнения перечисленных операций прибавить задержки на выборку блока и на доступ, то получим отнюдь неконкурентоспособные с NOR показатели (отмечу, что именно для случая побайтовой записи). Другое дело, последовательная запись/чтение — здесь NAND, наоборот, показывает значительно более высокие скоростные характеристики. Именно поэтому, а также благодаря возможности увеличения объема памяти без увеличения размеров микросхемы, NAND-флэш нашел применение в устройствах хранения и переноса больших объемов информации. Наиболее распространенные сейчас устройства, основанные на этом типе памяти, это флэш-брелоки и карты памяти.

Что касается NOR-флэша. Чипы с такой организацией используются для хранения программного кода (BIOS, RAM карманных компьютеров, мобилок и т.п.). Они обеспечивают требуемый для таких случаев уровень надежности хранения информации и более гибкие возможности по работе с ней.