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Non-Volatile Memory,非易失性存储器
从可编程次数来看,NVM可以分为3类:
- MTP: Multiple-Time Programmable,可以多次编程
业界习惯上将MTP与EEPROM / Flash / OTP /Mask ROM并列
从应用需求角度出发,OTP是一大类;EEPROM/Flash是一大类
- FTP: Few-Time Programmable,可编程的次数有限
- OTP: One-Time Programmable,只允许编程一次,一旦被编程,数据永久有效
小容量的MTP(bit量级),可以用成本最低的otp工艺通过电路设计来实现
譬如:可擦写5次,就做5个同样容量的OTP,写一次用掉一下,下次写换下一个,从而节省成本
eFuse OTP:基于多晶硅或金属带中的电迁移效应,并通过电熔断金属或多晶硅带进行编
Anti-Fuse OTP: 反熔丝 OTP
其底层技术是氧化物击穿,这与浮栅或基于eFuse的OTP有着根本的不同
- 在进行编程时,通过施加足够的电压或电流,将一次性可熔断元件加热。这个过程可能涉及到很高的电场或电流密度,足以在一次性可熔断元件中引发局部的击穿或热效应。
- 这种高电场或电流密度可能导致元件中的氧化物或其他材料发生氧化反应、熔融或击穿,形成一个导电的通道,改变了一次性可熔断元件的电阻特性。
- 这个改变后的状态将一次性可熔断元件变为低电阻状态,类似于闭路。这个改变是永久性的,通常无法逆转。
Anti-fuse : 默认是0,通过氧化层击穿形成通路写入1
ROM: Read Only Memory
EPROM、EEPROM、NAND / NOR 闪存 (Flash Memory) 等都属于MTP。
PROM: Programmable ROM
EPROM: Erasable Programmable ROM ,可擦写可编程只读存储器,UV照射擦除
EEPROM: Electrically Erasable Programmable ROM, 电可擦写可编程只读存储器,电信号擦除/写入,需要电荷泵电路
Flash ROM: 闪存
之所以叫flash,发明人Fujio Masuoka的同事想到了闪光灯发光一瞬间非常快,以传达快速的擦除速度
NOR Flash: “Not OR”, 表示 NOR Flash 的存储单元是通过 NOR 逻辑门实现的。
NAND Flash : “Not AND”,表示 NAND Flash 的存储单元是通过 NAND 逻辑门实现的。
学习笔记:本质上都是Floating Gate,只是隧穿层厚度不一样而已
两种写入方式:
- 热载流子注入(源漏加高压)
- FN隧穿(栅加高压)
FN tunneling: Fowler-Nordheim tunneling,描述在强电场中,电子能通过势垒的现象
Mask ROM
其通过掩模工艺,一次性制造,其中的代码与数据将永久保存(除非坏掉),不能进行修改。属于不可编程ROM
易失性存储器, RAM
RAM: Random Access Memory
DRAM: Dynamic RAM(内存条)一个晶体管就能存储一位信息
SRAM: Static RAM(CPU L1 L2缓存)存储一位信息的晶体管数量比较多,不能大容量存储
寄存器:CPU用来暂存指令、数据和地址的电脑存储器
速度:SRAM>DRAM>SSD (Flash)
容量:Flash>DRAM>SRAM