何謂快閃記憶體?
大家都在談論快閃記憶體,但多數人實際上並不清楚快閃記憶體的運作方式。快閃記憶體是一種矽元素的電晶體記憶體技術,這種技術是將電子包入稱為漂浮閘的電晶體,並以此永久儲存資訊。根據快閃記憶體單元的臨界電壓,電晶體會繼續絕緣或變成可以導電。SLC(single-level cell)快閃記憶體只有一個電壓位準,而MLC(multi-level cell)快閃記憶體的每個單元具備了儲存多個位元的能力。快閃電晶體的壽命大約是上萬次到百萬次的寫入及使用,因此許多快閃記憶體產品都會內建平均磨損演算法,以確保能平均使用所有的單元,以充分使用產品,延長產品壽命。因此飄忽不定的性能是快閃記憶體產品的缺點。
目前有兩種快閃記憶體技術:NOR和NAND,其中NOR是「反或」(joint denial)的意思,這意味著:如果兩個輸入(控制閘和漂浮閘)都是低電壓(0),就只會有高電壓(1)的輸出結果;如果其中一個或兩者都是高電壓(1),輸出結果會是低電壓(0)。SLC快閃記憶體所儲存的資料會以偵測電流是否通過電晶體作為重建的依據。若是MLC,電流量會用來找出漂浮閘精確的電荷位準。NOR快閃記憶體能以外部匯流排完全的處理讀取的動作,但是寫入和清除的速度卻相當慢,因為這兩種動作必須以區塊為單位執行。再者,NOR也沒有任何不良的區塊管理—主機系統必須小心處理區塊管理。NOR是理想的非揮發性、長時間儲存的快閃記憶體技術,例如韌體或BIOS皆為其應用。
與NOR不同的是,如果輸入之一為高電壓(1),NAND的輸出結果為高電壓(1)。NAND快閃記憶體無法一個接一個的處理單元裡的資料,但是讀取或寫入的動作非常類似硬碟,而清除的動作只能以區塊為單位。因此需要控制器才能正確的存取NAND快閃記憶體,而這通常也會負責不良區塊管理。NAND用在記憶卡和消費性裝置,而且也要感謝任何情況都需要的控制器,才能讓製造商以標示現有不良區塊和指明大量備用區塊來最佳化其消費性產品的生產成品。因此4 GB快閃記憶體裝置通常至少能有數百MB的備用記憶體,以應付裝置因假以時日所出現的不良區塊。NAND的運作也因為資料密度提高、得以在現有的容量更妥善利用生產成品而很有效率,這是因為更多的單元能當作備用記憶體來用,而就算裝置出現了不良區塊,使用者也絕對不會發現。
到處都有快閃記憶體
幾乎在所有的市場區隔都能找到快閃記憶體及儲存裝置,最早是用來儲存韌體或BIOS資訊的快閃記憶體,也逐漸發展成彈性的儲存裝置(例如USB隨身碟)、暫時的儲存裝置(例如能加速Windows Vista主記憶體[ReadyBoost]的USB隨身碟)、甚至是永久儲存裝置。此外,快閃記憶體也開始與硬碟完全整合,搖身一變成為混合式硬碟,這種硬碟是內含旋轉碟片的傳統硬碟,但也內建128 MB到幾 GB快閃記憶體,讓作業系統能將混合式硬碟同時當作永久儲存裝置和快取記憶體,這能讓混合式硬碟的主軸馬達停止轉動。此外,快閃記憶體也攻入了傳統硬碟市場。例如已經推出一陣子的1.8吋和2.5吋固態硬碟,然而低容量或高價格卻只讓這類產品停留在極高階的市場(Bitmicro在這塊市場大有斬獲)。當單位價格比持續下降,快閃記憶體固態硬碟的未來的確展露了光明的一面。幾乎所有的記憶體供應商都準備好提供6 GB和32 GB容量的產品,而使用者接受64 GB和128 GB容量的產品,也只是時間的問題。但是32 GB快閃記憶體固態硬碟預計大約要花費400美元。