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MySQL Disk--NAND Flash原理

时间:2019-02-19 01:09:19      阅读:237      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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NAND Flash最小存储单元:

技术图片

写数据操作:

通过对控制闸(Control Gate)施加高电压,然后允许源极(SOURCE)和汲极(RRAIN)间的N信道(N-Channel)流入电子,等到电流够强,电子获得足够能量时,便会越过浮置闸(Floating Gate)底下的二氧化硅层(SiO2)为单元所捕获,该过程被成为穿隧效应(Tunnel Effect)。首先将数据转换为二进制0和1,再通过向浮置闸(Floating Gate)里流入电子数量的多寡来表示要写入的二进制数据。

 

读取数据操作:
通过对控制闸(Control Gate),使得浮置闸(Floating Gate)里的电子被吸住,然后让N通道(N-Channel)通过电流,利用电流感应浮置闸(Floating Gate)里电子捕获量的多寡,通过感应强度转换为二进制的0和1,最终转换为数据。

 

擦除数据操作:
通过对单元底下P型半导体(P-Well)施加电压,使得浮置闸(Floating Gate)里的电子通过源极(SOURCE)和汲极(RRAIN)间的N信道(N-Channel)穿越二氧化硅层流出,该过程被成为穿隧释出(Tunnel Release)。

 

对于SSD固态硬盘(NAND-Flash)的最小存储单元,通过向存储单元中流入电子来"写数据",再通过感应存储单元中的电子来“读数据”,通过释放存储单元中电子来“擦除数据”。

 
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SSD 数据稳定性问题
1、在无外力作用下,浮置闸(Floating Gate)里的电子没有足够能量逃离存储单元底部的二氧化硅层,浮置闸(Floating Gate)里的电子不会发生变化,则数据稳定。

2、存储单元中用来绝缘的二氧化硅层会随时间推移而损耗,对MLC NAND闪存来说通常可以保存10年。

3、半导体的导电性受温度影响严重,随着环境温度身高,电子会更快地从浮置闸(Floating Gate)中逃离,导致存储单元的电压状态改变,导致数据不可读。在不通电状态下SSD要达到JEDEC规定的数据保存率,消费级SSD是30°C温度下1年,企业级是40°C下三个月。

 

 

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SSD擦写寿命问题

在“写数据”和“擦除数据”过程中,电子需要通过二氧化硅层流入或流出浮置闸(Floating Gate),随着电子流入或流出,用来绝缘的二氧化硅层(10nm左右厚度)的院子键会被一点一点破坏掉,随着电子会慢慢占据二氧化硅层,会抵消掉施加在控制闸上的电压,导致需要更高电压才能完成数据存取操作,而高电压又使得氧化物更快被击穿,当整个二氧化硅层被电子贯穿后,该存储单元便无法继续使用。

 

 

摘抄自:https://www.cnblogs.com/Christal-R/p/7246415.html

 

MySQL Disk--NAND Flash原理

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原文地址:https://www.cnblogs.com/gaogao67/p/10398639.html

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