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”NANDフラッシュメモリの構造”
Tips.
NANDフラッシュメモリの構造
NANDフラッシュメモリの構造
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○基本の動作は2つだけ
■Program
NANDフラッシュメモリにデータを書き込む動作です。
図のようにCG(制御ゲート)に高電圧をかけることで、電子が矢印の方向に移動し、ゲート酸化膜を突き抜けてFG(浮遊ゲート)に蓄えられます。 Programでは電荷をゲートに入れる動作だけしかできない。
プログラム開始
電荷充電状態
■Erase
NANDフラッシュメモリのデータを消去する動作です。
図のようにCG(制御ゲート)を0Vの状態でシリコン基板に高電圧をかけると、浮遊ゲートの電子は絶縁膜をトンネリングにより正のシリコン基板へ移動します。
Eraseでは全ての電子を削除することしかできない。
■Program と Erase動作からわかること
NANDフラッシュメモリはHDDと異なり、データを上書きすることができません。
必要なくなったデータを書きかえる場合は、必ず消去してから新たなデータを書き込むことが必要です。
不要なデータを消去して書込み領域を確保する動作をガーベージコレクションといいます。
ホストがSSDにアクセスしていないタイミングで不必要なデータを消去することが望ましいとされます。
電荷消去状態
電荷充電状態
■SⅬC ひとつのセルで “1” と “0”を表現
1つのメモリセルに対して、1bit のデータを保存する。
■MLC ひとつのセルで 4つの電荷状態
“1,1”
“0,1”
“0,0”
“1,0”
1つのメモリセルに対して2bitのデータを保存する。数回の書込みが必要になり、SLCに比べて寿命が短い。TLCは3 bit のデータを保存する。
SLC : Single Level Cell
MLC : Multi Level Cell
TLC : Triple Level Cell
QLC : Quad Level Cell
■データの単位 Cell Page Block
○
Cell
⇒ NANDフラッシュメモリの最小データ単位
○
Page
⇒ Cellが集まってPageとなる。書込み/読出しの単位
○
Block
⇒ 複数のPageでBlockを構成する。Block単位で消去する。
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