为什么闪存具有使用寿命?


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我读过闪存可以“仅”重新编程100000至1000000次,直到内存“退化”为止

为什么在闪存而不是其他内存类型上会发生这种情况?内部“退化”指的是什么?

编辑:由于发生这种情况不仅是闪存,所以我想概括一下并询问存在此问题的内存。另外,是否由于相同的现象而导致这些存储器类型之间的损耗?


前提是错误的。EEPROM和FRAM(铁电)非易失性存储器也具有磨损机制。
Spehro Pefhany 2014年


@SpehroPefhany如今,闪存和EEPROM基本相同,唯一的区别是闪存以块而不是字节连接。
尼克T

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据我了解,NOR闪存不是通过Fowler-Nordheim隧道编程的(与EEPROM一样),而是通过热载流子注入(如UV-EPROM)进行编程的。HCI的使用与此问题有关,因为它会导致对细胞的更快损伤。NAND闪存更像EEPROM,因为Fowler-Nordheim隧道用于编程。不确定每种技术的当前市场份额是什么,但我认为NAND的增长速度相当快。
Spehro Pefhany 2014年

Answers:


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我不能谈论FRAM(铁电存储器),但是任何使用浮栅存储电荷的技术(包括EEPROM和Flash在内的任何形式的EPROM)都依赖电子通过非常薄的绝缘氧化硅势垒“隧穿”以改变电荷。门上的电荷量。

问题在于氧化物阻挡层不是完美的-因为它是“生长”在硅芯片的顶部,所以它包含一定数量的以晶界形式出现的缺陷。这些边界趋于或多或少地永久地“捕获”隧道电子,并且来自这些捕获的电子的场干扰隧道电流。最终,捕获了足够的电荷,使电池无法写入。

捕获机制非常慢,但是足以给设备提供有限数量的写周期。显然,制造商引用的数字是在许多设备上测得的统计平均值(用安全余量填充)。


我已经看到闪存的续航时间低至100个擦除-写入周期(最少100个,通常只有1000个)。
Spehro Pefhany 2014年

@SpehroPefhany:这是20 nm TLC的典型值(每单元8级,3位)。在这些尺度上,即使是几个电子也可以引起一级位移。MLC(2位,4个电平)具有两倍的电平间隔,但效果不是线性的,并且MLC的写入耐力远超过其两倍。
MSalters 2014年

一年多以前的这篇文章arstechnica.com/science/2012/11/…中提出了一种有趣的(尽管可能不可行)的克服方法。此外,还包含一张随时间变化的闪存图。
qw3n 2014年

@MSalters这是Microchip ..我认为是从他们的Gresham OR工厂获得的。PIC18F97J60。我不知道级别或nm(他们似乎没有在讨论那种细节),但是我怀疑它与存储人员所达到的目标是否接近。
Spehro Pefhany 2014年
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