我们熟知的NAND闪存，还有个“双胞胎兄弟”

【IT168 评论】无论消费者还是企业机构，大多数人在谈到闪存时，首先想到的就是NAND闪存。从一定的现实意义上来讲，NAND闪存可以说已经成为固态硬盘的代名词。基于块寻址结构和高密度，使其成为磁盘的完美替代品。

　　NOR闪存是另一种与NAND不同的闪存类型，它具有不同的设计拓扑结构，某些特定的应用场景下更为适合。在比较NAND和NOR闪存在不同应用中的相对优势和适用性之前，检查其结构差异是很重要的。

　　NAND闪存产品是当今已经达到高水准的存储芯片，是当前市面上嵌入式以及独立式SSD的主要原材料。多层单元(MLC)技术和3D制造工艺的结合，将NAND存储单元垂直蚀刻到硅衬底上，使存储密度和NAND芯片容量呈几何级增长。

　　NAND与NOR电路基础

　　尽管NAND闪存是这两种非易失性内存技术中相对流行的一种，但NAND和NOR都是由同一名东芝公司的工程师在上世纪80年代中期发明的。要理解这两个种类的区别和命名，需要简要回顾一下逻辑门的基础知识。

　　NAND和NOR分别涉及到布尔逻辑函数中的逻辑“和”（and）以及“或”（or）。如下所示，NAND和NOR都生成响应两个二进制输入的输出。

响应两个二进制输入的NAND和NOR输出

　　NAND和NOR逻辑门仅仅为它们各自的功能实现了上面这个真值表。

　　NAND门在概念上是作为AND门实现的——当两个输入都是1时输出1——后面跟着一个NOT门，这是一个逻辑反转。相应的，NOR门在概念上是一个OR门——有任何一个输入是1时输出1，然后是NOT门，这是一个逻辑倒装。

　　布尔逻辑的背景对于理解NAND和NOR闪存至关重要，因为闪存单元被连接到一个行和列的数组中。在NAND闪存中，一组中的所有单元(通常是一个字节的倍数，取决于芯片的大小)共享一条位线，并以串行方式连接每个单元，每个单元连接到一个单独的字行。同一字行连接一个内存块中的多个字节，通常为4 KB到16 KB。因此，只有当所有的字线都是高或单状态时，位线才会降低或变为零状态，这实际上将内存组转换为一个多输入NAND门。

　　与此相反，NOR闪存并行组织位线的方式是，当位线和字线都处于低或零状态时，内存单元只保持高或单状态。

　　NAND单元的串联结构使得它们可以通过导电层(或掺杂层)连接在衬底上，而不需要外部接触，从而显著减少了其横截面积。

　　NAND闪存单元的串联连接意味着它们不需要单元之间通过金属层进行外部接触——而这正是NOR拓扑结构所需的。使用导电层连接硅衬底上的单元意味着NAND闪存的密度通常比NOR高两个数量级，或100倍。此外，组内单元的串联连接使它们可以垂直地堆积在3D数组中，位线类似于垂直管道。

　　相反，由于NOR闪存单元不能单独寻址，因此它们对于随机访问应用程序更快。

　　NAND与NOR产品类型

　　这两种类型的闪存具有明显的特性和性能差异，它们有各自最适合的应用程序类型。除了容量外，NAND和NOR闪存还具有不同的运行、性能和成本特性，如下图所示。

　　这两种闪存中也有几种不同的产品类型，它们在I/O接口、写入持久性、可靠性和嵌入式控制功能方面有所不同。

　　NAND闪存产品类型

　　NAND闪存以单层（SLC）、多层（MLC）、三层（TLC）或四层（QLC）的形式在每个单元（cell）中存储bit，分别为1 bit/cell、2 bit/cell、3 bit/cell、4 bit/cell。要确定哪种类型的NAND最适合于工作负载，简单来说，每个单元的位数越高，其容量就越大——当然，是以数据持久性和稳定性为代价的。

　　NAND设备只是没有任何外围电路的存储芯片，这些外围电路使NAND闪存可以在SSD、U盘或其他存储设备中使用。相比之下，托管型NAND产品嵌入了一个内存控制器来处理必要的功能，比如磨损调平、坏块管理(从使用中消除非功能性内存块)和数据冗余。

　　NOR闪存产品类型

　　串行设备通过只暴露少量(通常是1到8个)I/O信号来减少包的pin数。对于需要快速连续读取的应用程序来说，这是理想的选择。NOR闪存通常用于瘦客户机、机顶盒、打印机和驱动器控制器。

　　并行NOR产品暴露多个字节，而且通常使用内存页而不是单独的字节进行操作，更适用于启动代码和高容量应用程序，包括数码单反相机、存储卡和电话。

　　两种闪存都是不可或缺的

　　NAND是闪存的主力，广泛用于嵌入式系统和SSD等存储设备的大容量数据存储。不过，NOR 闪存在存储可执行的启动代码和需要频繁随机读取小数据集的应用程序方面起着关键作用。显然，这两种类型的闪存将继续在计算机、网络和存储系统的设计中发挥作用。

　　原文作者：Kurt Marko

美光推出紧凑封装型UFS，助力下一代智能手机设计搭载更大容量电池

北京时间2月28日消息，美光科技宣布开始送样增强版通用闪存（UFS）4.0移动解决方案，该方案具有突破性专有固件功能并采用紧凑型UFS 封装（9 x 13mm）。基于先进的232层3D NAND技术，美光UFS 4.0解决方案可实现1 TB容量，其高性能和端到端技术创新将助力旗舰智能手机实现更快的响应速度和更灵敏的使用体验。

美光通过专有固件功能提升数据密集型应用体验，进一步巩固在UFS 4.0移动存储领域的领导地位

美光UFS 4.0的顺序读取速度和顺序写入速度分别4300 MBps和4000 MBps，较前代产品相比性能[[1]]提升一倍，为数据密集型应用提供了更出色的使用体验。凭借高速性能，用户能更快地启动常用的生产力、创意和新兴AI应用。生成式AI应用中的大语言模型加载速度可提高 40%[[2]]，为用户与AI 数字助手的对话提供更流畅的使用体验。

美光移动事业部总经理兼企业副总裁Mark Montierth表示：“美光最新推出的UFS 4.0解决方案采用业界领先的紧凑型UFS封装，在降低功耗的同时可提供一流的存储性能。该解决方案凭借突破性的固件升级，使智能手机始终保持出厂时的流畅运行状态，同时通过更强的性能、灵活性和可扩展性，进一步提升了移动存储性能标准，助力智能手机加速普及生成式AI功能。”

紧凑的封装设计为超薄节能型智能手机奠定基础

自去年6月推出11mm x 13mm封装规格的UFS 4.0解决方案后，美光进一步缩小UFS 4.0的外形规格以实现更紧凑的9mm x 13mm托管型 NAND封装。尺寸更小巧的UFS 4.0为下一代折叠及超薄智能手机设计带来了更多可能性，制造商可利用节省出来的空间放置更大容量的电池。此外，新版UFS 4.0解决方案可将能效提升25%[[3]]，使用户在运行AI、AR、游戏和多媒体等耗电量高的应用时获得更长的续航时间。

美光专有固件创新，进一步提升移动闪存标准

此次增强版UFS 4.0基于美光去年量产的UFS 4.0产品，可提供多项专有固件更新功能，包括：

· 高性能模式（HPM）：该专有功能通过优先处理关键任务而非后台任务，以提升智能手机在密集使用期间的性能。开启HPM后，存储访问速度可提升一倍，助力手机在启动多应用时速度提升超过25% [[4]]。

· 一键刷新（OBR）：OBR功能通过自动清理和优化数据，帮助用户获得更持久的卓越性能，使智能手机始终保持宛如全新状态的流畅运行体验。更快的读/写性能可提升10% 的应用启动速度[[5]]，实现更快的相册访问速度和流畅的多任务处理，为用户提供更好的体验。

· 分区UFS（ZUFS）：美光UFS 4.0现支持主机指定不同的数据存储区域，以提升设备的长期使用体验。ZUFS 能够有效应对写入放大现象，在不降低设备性能的前提下，尽可能利用有限的编程和擦除周期，从而延长智能手机使用寿命，并长期保持流畅的使用体验。

美光工程师团队在其全球实验室中通过预测新兴使用场景、模拟现实应用环境以及与客户密切协作收集反馈，成功打造出这些创新的固件功能。在位于美国、中国和韩国的客户联合实验室中，美光与智能手机厂商密切合作，通过了解厂商面临的痛点问题，开发具有针对性的解决方案来解决技术瓶颈。

供货情况

美光增强版UFS 4.0现已出样，并提供256 GB、512GB和1TB的容量选项。扩展的容量可支持旗舰智能手机容纳设备端AI助手分析和生成的所有数据，以及用户不断增加的图片素材，释放AI的优势并获得比云存储更高的安全性。通过本地数据存储，用户能够在离线或网络信号不稳定的情况下随时访问个人数据，从强大的AI功能中受益。

[[1]] 与上一代UFS 3.1 176层NAND相比

[2] 与上一代UFS 3.1 176层NAND相比

[3] 与上一代UFS 3.1 176层NAND相比

[4] 与未启用HPM的UFS 4.0设备相比

[5] 与未启用OBR的UFS 4.0设备相比

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