”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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