NAND 型與 NOR 型快閃記憶體的差異:速度、容量、用途比較
兩者都是斷電後資料仍會保留的快閃記憶體,但單元的連接方式不同。NOR 型將單元並聯,因此隨機讀取快,可以直接就地執行程式,但每位元的成本較高。NAND 型將單元串聯,可以在相同面積內塞入大量位元,價格便宜,但讀寫以頁為單位,也需要錯誤更正。因此,資料儲存使用 NAND 型,韌體儲存則使用 NOR 型。
| 項目 | NAND 型 | NOR 型 |
|---|---|---|
| 單元的連接 | 將單元串聯成字串,兩端有選擇電晶體 | 將單元並聯到位元線,因此可以直接存取每一個單元 |
| 讀取 | 以頁為單位(每次數 KB)讀取。第一次存取需要數十微秒,隨機讀取較慢 | 可以位元組或字為單位進行高速隨機存取(約數十奈秒) |
| 寫入(程式化) | 以頁為單位寫入。連續寫入的傳輸量高 | 以小單位寫入。大量資料時較慢 |
| 抹除單位 | 區塊(數 MB 以上) | 區段(一般為 64~128 KB) |
| 寫入機制 | 寫入與抹除都是富爾-諾德海姆(FN)穿隧現象 | 寫入為通道熱電子注入,抹除為穿隧現象 |
| 容量與成本 | 高密度且便宜。3D NAND 堆疊數百層,TLC、QLC 則在 1 個單元中記憶 3~4 位元 | 低密度(多半每顆晶片最多數 Gbit),每位元的成本高 |
| 就地執行(XIP) | 無法。必須先複製到 RAM | 可以。處理器可以直接從晶片執行程式 |
| 可靠度 | 以存在壞區塊與位元錯誤為前提,因此需要強力的 ECC、壞區塊管理與損耗平均 | 位元錯誤少,輕量的錯誤更正即可 |
| 抹寫壽命 | SLC 約 10 萬次,到 QLC 約在 1,000 次以下 | 一般約 10 萬次 |
| 主要用途 | SSD、USB 隨身碟、記憶卡、智慧型手機的儲存裝置(eMMC、UFS) | 開機程式碼與韌體。BIOS/UEFI、微控制器的程式碼、車用與工業設備 |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。