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나머지

NAND flash 와 NOR flash

by 무늬만학생 2012. 3. 13.
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플래시 메모리란?

플래시 메모리는 지속적으로 전원을 공급받는 비활성 메모리로서 블록이라고 불리는 메모리 단위로 지울 수도 있고 프로그램할 수도 있다. 이러한 이름은 갖게 된 것은 마이크로칩이 메모리 셀의 한 영역이 단일 실행, 즉 ‘플래시’로 쉽게 지울 수 있도록 구성되었기 때문이다. 실제로 플래시는 훨씬 빠른 업데이트 속도를 가지고 있는 EEPROM의 변형이다.
가 장 일반적인 플래시 형태는 NOR와 NAND이고 이들은 CPU가 저장된 데이터에 접속하는 모드에 따라 구별될 수 있다. NOR 플래시는 메모리 디바이스로부터 직접 코드를 실행하는 애플리케이션에서 EPROM을 대체하기 위해 설계되었다. NOR는 랜덤 액세스 형태의 아키텍처를 가지고 있어 랜덤 읽기 메모리를 위해 액세스 시간을 최소화한다. 이 때문에 일반적으로 코드 저장에 사용된다. NAND에서 사용할 수 없는 NOR 플래시에서 제공되는 또 다른 기능은 XIP(Execute-In-Place)이다. XIP는 실행하기 전에 코드를 시스템 RAM으로 다운로드 하는 대신에 플래시로부터 직접 애플리케이션을 실행한다.
NAND 플래시는 주로 대량 저장을 위해 설계되었고 연속적인 액세스 아키텍처를 구현, 셀 크기와 가격을 최소화했다. 이 때문에 일반적으로 고용량(4Mbytes)이 필요한 데이터 저장 애플리케이션에 주로 사용된다.
NAND 를 사용한 삭제 실행은 NOR를 사용하는 것 보다 훨씬 빠른데 그 이유는 삭제 블록 크기가 64Kbytes와 비교해 단지 8Kbytes이기 때문이다. 예를 들어, NOR를 사용하면 단지 1 byte가 업데이트되어야 할 때에도 전체 64Kbytes 영역이 삭제된 다음 다시 쓰기를 해야 하기 때문이다. 64Kbytes 보다 8Kbytes를 삭제하고 업데이트하는 것이 시간이 훨씬 적게 드는 것은 당연한 일이다.
NAND 아키텍처의 다른 주요 장점으로는 크기와 가격 효율성을 들 수 있다. NAND 풋 프린트의 크기는 용량이 증가해도 그대로 이지만 NOR의 풋프린트는 용량과 함께 늘어난다. NAND는 NOR보다 약 40% 가량 가격이 저렴하다.


NOR 플래시 와 NAND 플래시 메모리의 차이점은 ?

NOR 플래시 메모리는 각 셀의 소오스가 Vss 단자와 연결되어 있으므로 임의의 주소에 대한 데이터 쓰기 , 지우기 및 읽기가 가능하다 . 그러므로 외부 주소에 의해서 플래시 메모리내의 X 및 Y 주소가 결정되고 이에 따라 전체 셀 중에서 한 개의 셀이 선택된다 . 반면에 NAND 플래시 메모리는 각 셀 트랜지스터가 직렬로 연결되고 , 각 셀의 소오스가 다음 셀 드레인에 연결 , 최종적으로 마지막 셀의 소오스가 Vss 단자에 연결된다 . 이런 이유로 인해서 NOR 플래시 메모리는 CPU 또는 chipset clock 에 의한 데이터의 읽기 시간내의 고속의 임의 주소를 접근할 수 있는 장점이 있는 반면에 NAND 플래시는 Mbit 당 저렴한 제조원가의 장점을 가지고 있다 . 그러므로 NOR 플래시 메모리는 고속의 동작을 요구하는 응용분야나 플래시 내장 집적회로에 주로 사용되는 반면에 NAND 플래시는 고집적 데이터 보관 응용분야에서 주로 사용되고있다 .

플래시메모리에 있어 NOR 과 NAND의 구분은 다음과 같습니다.
NOR의 경우 데이터를 저장하는 각 셀이 병렬로 연결된 형태이며
NAND는 각 셀이 직렬로 연결된 방식이라고 기본적으로 생각하시면 됩니다.
이러한 두 방식에 따른 차이로는
1. NOR형은 병렬 구조이기에 순서에 관계없이 임의의 셀을 억세스 하는것이
가능하며(흔히 Random Access라 표현하죠) 쓰기, 읽기 동작시 내부의 어드레스를
인식하는 과정이 간단하여 컨트롤러의 제작이 간단하다고 합니다.
(지금의 RAM과 비슷한 방식이라고 이해하시면 될 듯...)
다만 병렬로 연결된 각 셀을 개별적으로 접근하기 위한 전극이 필요해 이 부분이
전체 면적이 NAND형에 비해 넓어진다는 단점이 있다고 합니다.(단위 면적당
집적도 하락이죠)

이에 비해 NAND의 경우는 직렬방식이기에 먼저 해당 블록으로 이동 후 직렬로 연결된
각 셀에서 순차적으로 데이터를 읽어내는 방식입니다.
따라서 NOR에 비해 읽기 속도는 느리지만 반대로 NOR형의 단점은 NAND형에서
단점이죠
그리고 일반적으로 NOR이 핸드폰 등에서 쓰이는 이유는 핸드폰의 스토리지가 아닌
CPU와 연결되어 데이터를 처리하는 이미지를 담는 부분으로 알고 있습니다.
앞서 언급한 것과 같은 NOR의 방식(병렬 구조로 데이터 라인, 어드레스 라인이 존재)
의 경우 핸드폰 내부의 CPU 와 연결되어 데이터를 처리할 수 있지만, NAND의 경우는
이것이 불가능하고, 단지 데이터 저장용 공간으로만 사용될 수 있다고 하더군요.
따라서 핸드폰엔 NOR, 일반 MP3P엔 NAND를 사용한다고 합니다만..
핸드폰의 스토리지 전체가 NOR을 사용하는것은 아닙니다.
요즈음 나오는 핸드폰같은 경우 데이터 저장용으로는 별도의 NAND 플래시를 탑재하죠

출처 :  http://hardcoding.tistory.com/entry/NAND-Flash-VS-NOR-Flash%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4%EC%A0%90 


 
PARAMETERNORNAND
Capacity 1 to 16 Mbytes 8 to 128 Mbytes
XIP (code execution) Yes No
Performance  Erase
                       Write
                       Read
Very Slow (5 s)
Slow
Fast
Fast (3 ms)
Fast
Fast
Strengths Addressable to every byte More than 10% higher life expectancy
Erase cycle range 10,000 to 100,000 100,000 to1,000,000
Interface SRAM-like, memory mapped Accessed in bursts of 512 bytes; I/O mapped
Access method Random Sequential
Price High Very low

출처 :  http://www2.electronicproducts.com/NAND_vs_NOR_flash_technology-article-FEBMSY1-feb2002-html.aspx

그외 
http://maltiel-consulting.com/NAND_vs_NOR_Flash_Memory_Technology_Overview_Read_Write_Erase_speed_for_SLC_MLC_semiconductor_consulting_expert.pdf

http://electronics.stackexchange.com/questions/4755/what-are-the-differences-between-nand-and-nor-flash 

부록 (SSD):  http://www.seagate.com/docs/pdf/ssd_faq.pdf   

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