闪存的优点和缺点

本文将详细讨论闪存、闪存的类型、工作原理、优点和缺点。

什么是闪存？

闪存是一种非易失性计算机存储技术，正迅速渗透到我们的日常生活中。目前，使用闪存的设备被广泛使用。非易失性存储器具有其自身的优点和缺点。因此，通过对这些参数有基本了解，买家可以更明智地决定哪种选择适合他们的需求。

固态芯片用于创建非易失性存储。每个芯片上都有各种非易失性存储单元。非易失性存储器将数据存储在半导体上，而不是传统的电化学技术。由于非易失性存储器是唯一一种半导体存储器，因此它是最重要的数据存储类型之一。非易失性存储器变得非常流行，但仍有重大问题阻碍其广泛使用。在使用这种数据存储介质之前，需要考虑许多方面。

闪存提供了擦除和重写数据的能力，使其成为一种相对可擦除只读存储器（EEROM）。非易失性存储器有两种不同的形式，即使在没有电源的情况下也能存储数据。它还支持读/写数据访问。它们分别是 NOR 和 NAND 非易失性存储器。

闪存类型：NOR 和 NAND

NOR 和 NAND 是闪存的两种基本类型。每种闪存类型的名称都反映在它们的名称中。逻辑门（由晶体管集合组成）执行“如果-则”过程，产生所需的输出。逻辑门的设计控制给定输入会产生什么输出。

• NOR 闪存 - 尽管每比特的成本更高，但 NOR 比 NAND 更精确、更快速地读取和修改数据。用户通常选择 NOR 闪存用于代码执行。
• NAND 闪存 - 尽管 NAND 比 NOR 便宜，但它的读取速度较慢，并且只能以块而非字节的形式访问内存。它适用于存储大型、经常更新的文件。

闪存的工作原理

固态芯片包含一个集成到其中闪存的闪存单元阵列。闪存使用电路而不是更传统的机电方法存储数据。它的工作原理如下：

• 每个单元的源（电输入）和漏极由一个晶体管连接，该晶体管通过它导电（电输出）。
• 晶体管充当开/关开关或门来调节电流的流动。
• “开启”的晶体管允许电子在单元之间自由移动，单元是存储二进制 1 的地方。
• “关闭”的晶体管保存 0 并阻止电子流动。

随机存取存储器 (RAM) 是一种易失性存储器，当电源切断时，所有门返回零状态，从而清除所有数据。然而，包括闪存在内的 ROM 的工作原理是在每个单元中包含第二个门，称为“浮栅”。在晶体管的“开启”状态下，一些电子会附着在浮栅上并永久保留在那里以存储 1，无论是否有电源。这种部分电子损失发生在所有类型的可编程 ROM (PROM) 中。当用户向 EEPROM（电可擦除 PROM）的栅极施加一定的负电压时，栅极只会阻止电子并将其置回零。

闪存的优点

1. 速度 - 非易失性存储器可实现高传输速率。非易失性存储器的读/写速度比普通硬盘快。
2. 驱动器 - 在性能方面，它仍然是最好的。
3. 耐用性 - 非易失性存储器没有移动部件。它完全依赖于电化学过程，并且由于没有移动部件，因此也更耐用。
4. 外形尺寸 - 大多数闪存都有各种格式。由于较大的或同等的容量通常被打包到更小的设备中，因此需要更少的空间来容纳数据存储。
5. 可靠性 - 硬盘的可靠性一直在稳步提高。然而，闪存更胜一筹。这是因为没有移动部件。闪存的可靠性使其更适合手机。
6. 效率 - 闪存工作不需要任何物理组件。这使其即使在极低的功耗下也能工作。因此没有噪音。
7. 便携性 - 闪存的极高便携性是另一个好处。因此，它们主要用于紧凑轻便的设备。相机闪存卡和 U 盘是常见的例子。

闪存的缺点

1. 成本 - 闪存的每 GB 成本高于传统硬盘。这是因为硬盘的制造成本较低。资源有限的企业模型使用或存储使用硬盘而不是闪存。
2. 有效性 - 许多 NAND 驱动器用来高效存储数据的程序最终会磨损并损坏闪存驱动器。闪存无法承受高写入负载。
3. 寿命 - 尽管闪存比硬盘更耐用，但它们的寿命并非无限。当高电压施加到晶体管上时，寿命会持续下降。然而，在执行超过 10,000 次写入后，闪存开始发生变化。
4. 容量 - 总的来说，大多数或所有闪存都难以达到与硬盘驱动器一样高的容量。唯一具有更大容量的固态驱动器是由闪存制成的。但这仅在极少数情况下。SSD 的最大容量限制也为 1TB。此外，更大容量的所有闪存都可能导致性能问题。因此，闪存经常优先考虑容量。
5. 编辑 - 闪存以块为单位重写数据是另一个缺点。必须单独处理每个字节，这可能会花费您大量时间。这大大减慢了编辑过程。但是，此技术并不能保证每个块都会被频繁地专门更新。
6. 物理损坏 - 特别是连接到存储卡上的闪存容易损坏。它们很容易损坏或放错地方。电子损坏有时会使卡片无法识别。同样，在讨论问题时经常提到 SSD。如果处理不当，它们会被损坏。