1. Disseny Estructural
NOR Flash adopta una estructura de connexió paral·lela, on cada cel·la de memòria (transistor) està connectada al circuit de control mitjançant una línia de bits independent, similar a la disposició de la memòria tradicional (com ara SRAM). Aquest disseny permet l'adreçament directe de cada cèl·lula de memòria però sacrifica la densitat d'emmagatzematge.
NAND Flash, d'altra banda, apila diverses cel·les de memòria a la mateixa línia de bits a través d'una estructura en sèrie per formar una matriu d'alta-densitat. Aquest mètode en sèrie redueix l'àrea de cablejat entre les cèl·lules, augmentant significativament la capacitat d'emmagatzematge però sacrificant la capacitat d'adreçament directe.
2. Mètode d'accés
NOR Flash admet l'accés aleatori, permetent que la CPU llegeixi directament un únic byte o paraula des de qualsevol ubicació mitjançant el bus d'adreces sense recórrer dades seqüencialment. Aquesta característica li permet suportar XIP (eXecute In Place), el que significa que el codi es pot executar directament al xip NOR sense haver de carregar prèviament a la memòria RAM.
NAND Flash només admet l'accés a pàgines o bloqueig. Les dades es llegeixen en unitats de pàgines (normalment 4 KB) i s'esborren en unitats de blocs (normalment 256 KB). Les operacions de lectura i escriptura requereixen una exploració seqüencial per part del controlador i no és possible el salt directe a una adreça específica.
3. Actuació de lectura i escriptura
Velocitat de lectura: la latència de lectura aleatòria de NOR Flash es troba en el nivell de microsegons (μs), el que el fa adequat per a la lectura-en temps real de codi o petites quantitats de dades. NAND Flash requereix centenars de microsegons per a la lectura de la pàgina i ha de transmetre dades en sèrie, donant lloc a una latència més gran.
Velocitat d'escriptura/esborrat: NOR Flash realitza operacions d'esborrat en blocs, trigant aproximadament centenars de mil·lisegons (ms), i la seva velocitat d'escriptura també és lenta. NAND Flash té una velocitat d'escriptura de la pàgina més ràpida (desenes de microsegons) i una major eficiència per esborrar grans blocs de dades (p. ex., esborrar un bloc només triga uns quants mil·lisegons).
4. Capacitat i cost
A causa de les limitacions estructurals, NOR Flash normalment té una capacitat més petita (que oscil·la entre MB i GB) i un cost unitari més elevat, per la qual cosa és adequat per a escenaris d'emmagatzematge de codi de -capacitat petita.
Amb el seu disseny d'alta-densitat, NAND Flash pot assolir una capacitat de nivell de TB-, i el seu cost unitari és significativament inferior al de NOR Flash. És adequat per a emmagatzematge de dades de gran-capacitat (com ara SSD i unitats USB).
5. Vida útil i fiabilitat
Tots dos tenen un nombre nominal de cicles d'esborrat{0}}d'escriptura d'aproximadament 100.000 vegades. Tanmateix, NAND Flash pot allargar la seva vida útil mitjançant la tecnologia Wear Leveling, especialment en emmagatzematge de gran-capacitat on redueix el desgast local dispersant els punts d'escriptura.
NOR Flash normalment gestiona les dades directament en blocs a causa de la menor demanda d'escriptures aleatòries, però no té un mecanisme dinàmic d'anivellament del desgast. La seva fiabilitat és lleugerament inferior a la de NAND Flash durant les operacions d'escriptura-freqüents d'esborrat-a llarg termini.
6. Disseny de la interfície
NOR Flash utilitza busos de dades i adreces independents, amb una interfície similar a la SRAM. Es pot muntar directament a l'espai de memòria de la CPU, simplificant el disseny del sistema.
NAND Flash utilitza una interfície multiplexada (pins compartits per a ordres, adreces i dades) i es basa en un controlador per analitzar els temps de funcionament, augmentant la complexitat del maquinari i els controladors.
7. Escenaris d'aplicació
NOR Flash s'utilitza principalment per emmagatzemar codi d'arrencada (com ara la BIOS) i escenaris{0}}de microprogramari del sistema incrustat que requereixen una execució directa o operacions ràpides de lectura-aleatoria.
NAND Flash domina el mercat d'emmagatzematge de gran-capacitat, com ara SSD, targetes de memòria flash i emmagatzematge de telèfons mòbils. Se centra en l'emmagatzematge de dades d'alta-densitat i de baix-cost.
8. Diferències suplementàries en entorns-d'alta temperatura
En entorns d'alta-temperatura, NOR Flash és més susceptible a les fuites de corrent a causa del seu complex cablejat de cèl·lules independents, que pot provocar una disminució de l'estabilitat de les dades i requereix una correcció d'errors ECC més forta.
L'estructura d'alta-densitat de NAND Flash pot accelerar la inter-interferència cel·lular a altes temperatures. Tanmateix, mitjançant un disseny redundant i una gestió dinàmica de blocs dolents (com reservar blocs de recanvi per substituir les cèl·lules fallides), encara pot mantenir una alta fiabilitat. Tots dos requereixen una optimització específica en escenaris d'alta-temperatura, com ara seleccionar controladors de temperatura-amples i reduir la tensió de funcionament per suprimir les fuites.
Resum
La diferència essencial entre NOR i NAND Flash prové de l'elecció del disseny estructural: NOR destaca en l'accés aleatori ràpid però sacrifica la capacitat; NAND obté un avantatge en alta densitat i baix cost, però es basa en la gestió del controlador. En entorns durs com les altes temperatures, els dos s'enfronten a diferents reptes de fiabilitat, que s'han de resoldre mitjançant la col·laboració entre materials, algorismes de correcció d'errors i disseny a nivell-del sistema.