隨著大數(shù)據(jù),、人工智能,、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，閃存技術(shù)相對于許多計算機技術(shù)而言發(fā)展得更迅猛,。就Flash閃存而言,，按功能特性分為兩種：一種是Nor Flash,，通常容量較小，主要用于存儲代碼,；另一種為Nand Flash,，容量較大,，主要用于存儲資料,，如數(shù)碼相機中所用的記憶卡。NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù),。

（1）Nand Flash存儲器簡介

1989年,，東芝公司發(fā)表了Nand Flash結(jié)構(gòu)，強調(diào)降低每比特的成本,，更高的性能,，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級。Nand Flash沒有采取內(nèi)存的隨機讀取技術(shù),，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的,，通常是一次讀取512個字節(jié)，同時內(nèi)部采用非線性宏單元模式,，為固態(tài)大容量內(nèi)存的實現(xiàn)提供了廉價有效的解決方案,。

Nand flash存儲器具有容量較大，改寫速度快等優(yōu)點,，適用于大量數(shù)據(jù)的存儲,，因而應(yīng)用越來越廣泛，如嵌入式產(chǎn)品中包括手機,、數(shù)碼相機,、U盤等。

（2）Nor Flash存儲器簡介

Intel于1988年首先開發(fā)出Nor Flash技術(shù),，Nor Flash 的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP, eXecute In Place）,，其讀取和我們常見的 SDRAM 的隨機讀取形式類似，用戶可以直接運行裝載在 Nor Flash 里面的代碼,，這樣可以減少 SRAM 的容量從而節(jié)約成本,。因為其讀取速度快,，不易出錯,，多用來存儲程序,、操作系統(tǒng)等重要信息,。

（1）啟動方式不同

 開發(fā)板上電啟動時，Nor Flash在啟動時直接從0地址開始運行,，CPU從Nor Flash的0地址開始執(zhí)行程序,。

Nand Flash會先把Nand Flash中前4K內(nèi)容自動拷貝到片內(nèi)內(nèi)存（SRAM）中去,，然后CPU從SRAM的0地址開始執(zhí)行程序。用戶不能直接運行Nand Flash上的代碼,，因此多數(shù)使用Nand Flash的開發(fā)板除了使用Nand Flash以外,，還用上了一塊小的Nor Flash來運行啟動代碼。

（2）接口差別

Nand Flash是I/O串行接口,，通過8個引腳用來傳送控制,、地址和數(shù)據(jù)信息，各個產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同,。讀和寫操作采用512字節(jié)的塊，這一點有點像硬盤管理此類操作,，所以基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備,。

Nor Flash帶有SRAM接口，可以輕松地掛接在CPU的地址,、數(shù)據(jù)總線上,，對CPU的接口要求低；有足夠的地址引腳來尋址,，可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié),。但不同容量的NorFlash的地址線需求不一樣，Nor Flash芯片容量升級不便,。

（3）Nand Flash和Nor Flash的性能比較

Nand Flash和Nor Flash均為非易失存儲器,，可以對稱為塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進行,，所以大多數(shù)寫入操作需要先進行擦除操作,。但在性能上有以下差別：

1、讀取數(shù)據(jù)時,，Nand Flash 首先需要進行多次地址尋址,，然后才能訪問數(shù)據(jù)；而 Nor Flash是直接進行數(shù)據(jù)讀取訪問,，因此NOR的讀速度比NAND稍快一些,。

2、NAND器件執(zhí)行擦除操作簡單,，而NOR則要求在進行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為0,。同時，NAND的擦除單元更小,，相應(yīng)的擦除電路更少,，因此NAND的擦除速度遠(yuǎn)比NOR的快很多。

3,、NAND寫入單元小,，寫入速度比NOR快很多,。

（4）容量和成本對比

Nand Flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單,，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量,，因此相同容量下，NAND器件的成本比NOR低,。

（5）能耗不同

NOR閃存在初始上電期間通常需要比NAND閃存更多的電流,。但是，Nor Flash的待機電流遠(yuǎn)低于Nand Flash,。兩者的瞬時有功功率相當(dāng),，因此，有效功率由存儲器活動的持續(xù)時間決定,。Nor Flash在隨機讀取方面具有優(yōu)勢,，而Nand Flash在擦除、寫入和順序讀取操作中消耗的功率相對較低,。

（6）Nand Flash和Nor Flash的壽命(耐用性)

在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次,，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢,，典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍,，每個NAND存儲器塊在給定的時間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些，nand器件的耐用性強于nor,。

（7）可靠性對比

在Flash的位翻轉(zhuǎn)（一個bit位發(fā)生翻轉(zhuǎn)）現(xiàn)象上,，NAND的出現(xiàn)幾率要比Nor Flash大得多。這個問題在Flash存儲關(guān)鍵文件時是致命的,，所以在使用Nand Flash時建議同時使用EDC/ECC等校驗算法,，提高可靠性。

NAND器件中的壞塊是隨機分布的,，需要對介質(zhì)進行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊,，并將壞塊標(biāo)記為不可用。在已制成的器件中,，如果通過可靠的方法不能進行這項處理,，將導(dǎo)致高故障率。而壞塊問題在Nor Flash上是不存在的,。

（8）軟件支持

當(dāng)討論軟件支持的時候,，應(yīng)該區(qū)別基本的讀/寫/擦操作和高一級的用于磁盤仿真和閃存管理算法的軟件，包括性能優(yōu)化,。

在NOR器件上運行代碼不需要任何的軟件支持,，在NAND器件上進行同樣操作時，通常需要驅(qū)動程序,，也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動程序(MTD),，NAND和NOR器件在進行寫入和擦除操作時都需要MTD,。

使用NOR器件時所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用于NOR器件的更高級軟件,，這其中包括M-System的TrueFFS驅(qū)動,，該驅(qū)動被Wind River System、Microsoft,、QNX Software System,、Symbian和Intel等廠商所采用。

其他作用

驅(qū)動還用于對DiskOnChip產(chǎn)品進行仿真和NAND閃存的管理,，包括糾錯,、壞塊處理和損耗平衡。

從應(yīng)用形態(tài)上看,，Nand Flash的具體產(chǎn)品包括USB（U盤）,、閃存卡、SSD（固態(tài)硬盤）,，以及嵌入式存儲（eMMC、eMCP,、UFS）等,。USB屬于常見的移動存儲設(shè)備，閃存卡則用于常見電子設(shè)備的外設(shè)存儲,，如相機,、行車記錄儀、玩具等,。

SSD即常見的固態(tài)硬盤,，一般應(yīng)用于個人計算機、服務(wù)器等領(lǐng)域,。SSD作為新興的大容量存儲設(shè)備,，具有磁盤（傳統(tǒng)HDD硬盤）所不具備的優(yōu)點，前些年由于SSD高昂的價格,，只攻占了磁盤的少部分領(lǐng)域,。由于近年SSD價格下降,，以及數(shù)據(jù)中心的迅速擴張,，數(shù)據(jù)存儲的需求也在不斷上升，因此由SSD驅(qū)動的Nand Flash的需求增速也較為迅速,。

嵌入式存儲是Nand Flash應(yīng)用的另一大領(lǐng)域,。其特征是將Nand Flash存儲芯片與控制芯片封裝在一起，控制芯片采用特定的通訊協(xié)議,，可提升存儲數(shù)據(jù)通訊的速度與穩(wěn)定性,。

嵌入式Nand Flash存儲廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦,、游戲機,、車載電子等需求高容量存儲的新興領(lǐng)域，該手機主板采用的是eMMC,。與計算機相同，手機同樣需要處理器,、DRAM和Nand Flash,，區(qū)別在于其產(chǎn)品的最終形態(tài)不同，計算機內(nèi)部的形態(tài)為CPU+內(nèi)存條+硬盤,，而手機則采用eMMC或eMCP兩種形式：“處理器+eMCP”或“集成了LPDDR的處理器+eMMC”,。

嵌入式存儲是Nor Flash的主要應(yīng)用領(lǐng)域，基于其讀寫速度快,、可靠性高,、成本高、可芯片內(nèi)執(zhí)行程序的特點,，多用來存儲少量代碼,、程序、操作系統(tǒng)等重要信息,。

近幾年,，Nor Flash市場飛速增長，該增速主要得益于汽車電子和物聯(lián)網(wǎng),、5G和智能手機及其周邊（如TWS耳機和可穿戴式設(shè)備）等需求的推動,。

隨著智能產(chǎn)品需要實現(xiàn)的功能越來越多，為了存儲更多固件和代碼程序,，則選擇通過外擴一顆甚至更多的Nor Flash來實現(xiàn),。

應(yīng)用場景有：

（1）智能手機及周邊設(shè)備：OLED屏是有機屏幕，它內(nèi)部需要一個補償算法,，該算法存儲在Flash里面,；另外還有TDDI屏以及屏下指紋的模組，它們都需要一個Flash來存儲驅(qū)動和算法,。

（2）物聯(lián)網(wǎng)：伴隨著5G基站的高密度布局,，萬物互聯(lián)時代的數(shù)據(jù)流源源不斷，人與人之間,、人與設(shè)備之間,、人與云端服務(wù)器之間、設(shè)備與設(shè)備之間的各種數(shù)據(jù)交互都會產(chǎn)生海量的IoT節(jié)點，且這些節(jié)點對應(yīng)的設(shè)備都會用到Nor Flash,。比如,，當(dāng)前最流行的TWS耳機需要內(nèi)置兩顆Nor Flash。

（3）車載：小到車載攝像頭,，大到高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）,，車用子系統(tǒng)由于程序代碼量較大則會采用外部Nor Flash芯片，汽車儀表盤是通過Nor Flash來實現(xiàn)快速啟動的,。

（4）工業(yè)領(lǐng)域：例如新標(biāo)準(zhǔn)智能電表為延長數(shù)據(jù)量存儲期限,，使用Nor Flash替代鐵電存儲。

（5）5G,、通訊設(shè)備：5G基站,、微基站催生出了各種各樣的節(jié)點設(shè)備，5G 還加速推動了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),、車聯(lián)網(wǎng),、自動駕駛、邊緣計算的發(fā)展,，這些應(yīng)用都離不開Nor Flash,。