Flash Memory

MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor，金屬氧化物半導體場效電晶體)，或稱為 MOS (metal–oxide–silicon) 電晶體，由閘極 (Gate) 電壓控制源極 (Source) 和汲極 (Drain) 是否導通。

在 MOS 閘極多做一層跟週邊絕緣的浮柵 (floating-gate, FG)，像個電容，並可以透過 Fowler-Nordheim tunneling (排掉電荷) 和 hot-carrier injection (注入電荷) 機制改變儲存的電荷，可作為記憶單元 (Memory Cell)，分別是抹除 (erase) 和寫入 (programming)。FG 的電荷加上閘極適當的電壓，可以共同控制源極和汲極是否導通來讀取。

EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory) 是記憶單元排成陣列，每個記憶單元一端接 source line 接地，另一端接 bit line，位址解碼成 word line 接閘極，選到的記憶單元依記憶內容決定是否導通而 pull 輸出 bit line 為 low。這個架構像 NOR gate。EEPROM 後來為了加速而允許 multi-byte 的 page 操作。EEPROM 抹除次數有限制，現在可達 1,000,000 次。使用在常需要寫入新資料的情況時，需要考量 EEPROM 的壽命。

Flash memory 是 EEPROM 為高速和高容量設計而使用較大的 erase block (典型是512-byte 或更大)。NOR flash 延續 EEPROM NOR 架構，提供完整的位址和資料線，可對任何位置隨機存取，但抹除和寫入時間較長。適合取代傳統 ROM，很少需要更新。

NAND flash 架構是數個記憶單元為一組串接後，才一端接 source line 接地，另一端接 bit line，word line 一樣接閘極，選到的那個記憶單元依記憶內容決定是否導通，而沒選到的其它記憶單元則提供更高電壓強制導通，類似 NAND Gate，全部導通時為 low。


NAND flash 記憶單元串接的架構需要較少晶片空間，也減少抹除和寫入的時間，因此允許較高的儲存密度和每位元較低的價格。然而，NAND flash 的 I/O 界面不是隨機存取的，而必須以 page 為單位讀取。由此觀點，NAND flash 較像硬碟而較適合大量儲存裝置。


參考：
https://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET
https://en.wikipedia.org/wiki/Floating-gate_MOSFET
https://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory
https://www.embedded.com/flash-101-nand-flash-vs-nor-flash/
http://wiki.csie.ncku.edu.tw/embedded/Flash
http://cushychicken.github.io/posts/nand-pt2-floating/