深入读懂半导体存储技术及市场，鄙文即可！

在Flash闪存内运行。NOR 的传输效率很高，读取速度也比NAND快很多，在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益，然而其擦除是以64-128KB的块为单位进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s，而NAND器件的擦除则是以8-32KB的块为单位进行，执行相同的操作最多只需要4ms，故其很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。此外，NOR的单元尺寸几乎是NAND flash的两倍，故在成本上也不具备优势，这使得NOR的使用范围受到了更大的限制，不少曾属于NOR的市场也慢慢被其他存储器所夺取，但NOR flash厂商也并没有坐以待毙，而是积极开拓汽车电子等物联网市常近年来NOR flash市场规模持续萎缩。

　　图12， NOR FLASH的全球市场规模（单位：亿美元）

　　NOR Flash 未来发展趋势：

　　车用电子发展势头好：

　　过去NOR Flash芯片主要应用多数以手机为主，用来储存代码程序，但自从智能型手机开始导入eMMC解决方案后，手机中采用NOR Flash比重大幅降低，被NAND夺取了智能手机这一大市场的NOR只能另寻战场，目前发展的最好的当属车用电子市场，且在车体本身和外围娱乐导航等车载设备系统都能看到到NOR Flash的身影，Honda、Toyota采用美光的NOR Flash芯片，Nissan则联手东芝，其采用的内嵌式NOR Flash芯片容量大多是230Mb以上。

　　工控，网通领域增长快：

　　除车用电子之外，NOR Flash芯片也大量导入工控领域、网通设备等领域，且同样多采用高容量NOR Flash芯片，未来成长空间仍相当可观。

　　并行衰弱，串行增长：

　　并行NOR闪存由于管脚多，集成度低等缺点，已经逐渐被管脚少，集成度高的串行NOR闪存所取代，近年来全球NOR Flash市场规模总体变化不大，但内部来看则呈现串行NOR Flash增长，并行NOR Flash衰退的趋势。

　　传统存储器的挑战VS.新型存储器的机遇

　　目前存储器行业的主要矛盾是日益增长的终端产品性能需求和尚未出现重大突破的技术之间的矛盾。具体一点来说，是内存和外存之间巨大的性能差异造成了电子产品性能提升的主要瓶颈。这几年SSD成为电脑性能发烧友的最爱，就是因为传统的机械硬盘的传输速度往往在200MB/s以内，寻道时间约为10ms级；而采用NAND闪存的SSD传输速度为数百MB/s到几GB/s，寻道时间约为0.1ms以内，极大的速度提升让人感觉像是换了一个电脑。然而即便是顶级的SSD，其延迟也是百微秒级别，离DRAM的十几纳秒相差近万倍，传输速度也慢了一个数量级，这就使得DRAM的性能不能全部发挥出来。

　　图13，存储器的性能瓶颈

　　一、三大存储技术各有不足

　　除了内存和外存之间的性能差异之外，三大主流半导体存储器本身也存在各种不足：

　　DRAM：数据易失，容量小。尽管DRAM各项性能都很优秀——纳秒级别的延迟，数十GB/S的带宽，接近于"长生不老"的寿命；然而它是易失性存储器，即断电后数据会丢失，而且，其成本比闪存高，容量也较小。此外，尽管平面微缩离物理极限还有一定的距离，但是在18/16nm之后，继续在二维方向缩减尺寸已不再具备成本和性能方面的优势。

　　NAND：延迟长，寿命短，平面微缩已到极限。NANDflash具有低成本（相对DRAM），低功耗，非易失，体积小等优点，但由于其每次写入数据时需要施加高压，让电子突破晶体管的氧化膜进入浮动栅极，这一过程会对氧化膜造成不可逆的损害，性能最好的SLC NAND，读写次数也只有10万次左右，而差一些的MLC，TLC的读写寿命均以千次为量级。制程微缩方面的情况和DRAM类似，进入16nm后，2D NAND的成本在急剧上升，继续采用平面微缩工艺的难度和成本已经超过3D TSV技术，同时微缩之后绝缘层也需要相应减薄，在薄到一定程度之后，电子在电压不满足的情况下也可能会发生隧穿效应，从而影响芯片的可靠性。

　　NOR： 容量小，写入擦除速度慢。NOR Flash的优点是应用程序可以直接在Flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中，故其传输效率很高，读取速度快，在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益，主要被用来存储程序。然而NOR的器件结构要求其在进行擦除前先要将所有的位都写入0，这就使得其擦除速度很低，同时由于闪存在写入数据之前，均要求进行擦除，故这也会影响到NOR的写入速度。

　　综述所述，现有存储器的问题主要有内外存性能不匹配、内存不具备非易失性、外存微缩难度大等等，因此不少企业和研究机构都迫切想要研发出新型的存储器，希望其能同时具有 DRAM 的高速度高寿命和FLASH 的低成本非易失的优点。

　　二、新型存储器的分类及其优势

传统的主流存储器面临挑战，新型存储器技术值得关注。存储器的革