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NAND閃存有壽命,那DRAM內(nèi)存也有壽命說法嗎?

06/11 09:07
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這是一個NAND閃存的Cell,也就是用來存儲數(shù)據(jù)的單元。NAND?閃存的存儲單元是浮柵晶體管,通過電子注入和釋放實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲。其?“壽命”?核心是擦寫次數(shù)(P/E Cycle)。

寫入數(shù)據(jù)的時候,給Control Gate控制極加一個比Substrate底層更高的電壓,底層的電子穿過lsolation Oxide Laver氧化絕緣層進入Floating Gate浮柵'。擦除的時候反過來給底層加電壓,浮柵的電子穿過氧化絕緣層進入襯底。所以真正存數(shù)據(jù)或者說存電荷的就是那個Floating Gate浮柵。

物理損耗:每次擦寫操作會對浮柵氧化層造成微小損傷,長期積累可能導致電子泄漏,最終使存儲單元失效。

DRAM技術簡單科普

這是一個DRAM內(nèi)存 Cell,DRAM?的存儲單元是電容?+?晶體管的結構,其工作機制決定了它與?NAND?閃存的本質(zhì)區(qū)別。在寫入數(shù)據(jù)的過程中,如果數(shù)據(jù)為1.電容被充電:數(shù)據(jù)為0則電容不被充電。所以存儲數(shù)據(jù)的載體是電容。由于電容存在漏電現(xiàn)象,數(shù)據(jù)需要定期刷新(Refresh)(通常每?64ms?刷新一次)。刷新過程是讀取并重寫數(shù)據(jù),而非像?NAND?一樣擦除?-?寫入的物理操作,因此不存在擦寫損耗。

NAND最大的問題是電子不斷在Floating Gate和Substrate之間穿梭,夾在兩者之間的Isolation Oxide Layer氧化絕緣層會慢慢磨損,最后浮柵就沒法正常存儲電荷了。

DRAM除了MOSFET老化以外基本沒什么可以損耗的地方,而且因為電容漏電很快不能長時間存儲數(shù)據(jù),DRAM本身就需要以很高的頻率刷新給電容重新充電,以保持內(nèi)部數(shù)據(jù)不丟失。不管你改沒改內(nèi)存的數(shù)據(jù),這個過程幾十毫秒就有一次。

DRAM?的?“壽命”?更接近普通電子元件的老化周期,常見失效原因包括:

電容漏電流增大:長期使用后電容性能下降,導致數(shù)據(jù)刷新失敗。

晶體管性能衰退:閾值電壓漂移可能引發(fā)邏輯錯誤。

溫度與電壓影響:高溫或超頻會加速硬件老化,但這屬于漸進式損耗,而非?NAND?的?“擦寫次數(shù)耗盡”。

兩者物理構造不同,內(nèi)存的DRAM是用給電容充電來存儲的,充電了就是1,沒電是0,但是維持時間短要不斷刷新(給電容充電),不刷新了關機了電容放電資料就沒了。只要電容還能充電就還能用,電容壞到完全不能充電不容易。NAND(SSD)里面用半導體電荷遷移來存儲,半導體遷移次數(shù)多了能力會下降的,電子咔咔一頓遷移之后原子啥的也遷移了,極性分不開了。

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