フラッシュメモリにはNOR型NAND型があるらしい。
何が違うの？
こんな疑問を解消します。
NORフラッシュとNANDフラッシュの大きな違いは、『書き込み/読み込み速度と容量』です。
どちらかが優れているという訳ではなく、用途によって使い分けされています。
そこで今回は、『NORフラッシュとNANDフラッシュの違い』について解説していきます！
・ 主な用途
・ 書き込み/読み込み速度
・ 消去速度
・ 容量とコスト
・ 消費電力
・ 信頼性
・ まとめ
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NORフラッシュとNANDフラッシュの違い
NORフラッシュとNANDフラッシュの違いは、まとめると下記の通りです。
| NORフラッシュ | NANDフラッシュ | |
| 主な用途 | 携帯電話/ルータ/デジカメなどのプログラム格納 | パソコン/スマホなどのデータ記憶用ストレージ |
| 書き込み速度 | 低速（バイト単位で書き込み） | 高速（ページ単位で書き込み） |
| 読み込み速度 | 高速（バイト単位で読み込み） | 低速（ページ単位で読み込み） |
| 消去速度 | 低速（ブロック単位で消去） | 高速（ブロック単位で消去） |
| 容量 | 小さい | 大きい |
| ビットあたりのコスト | 高い | 低い |
| 消費電力 | 大きい | 小さい |
| 信頼性 | 高い | 低い |
項目が多いですが、1つずつ丁寧に解説します。
主な用途の違い
NORフラッシュ
NORフラッシュの主な用途は、携帯電話/ルータ/デジカメなどのプログラムを格納するROMチップです。
理由は、以下の特徴があるためです。
①読み取り速度が高速
②プログラムをメインメモリ(RAM)にコピーせず直接実行可能
③高集積化に向いていないため、容量が小さい
④信頼性が高い
小型の電子機器の中で、プログラムを格納する役割で使用されています。
NANDフラッシュ
NANDフラッシュの主な用途は、パソコン/スマートフォンなどのデータ記憶用ストレージです。
理由は、以下の特徴があるためです。
①書き込み/消去速度が高速
②高集積化に向いているため、容量あたりの価格が低い
様々な電子機器の中で、記憶媒体として使用されています。
書き込み/読み込み速度の違い
NORフラッシュとNANDフラッシュは、基本的な構造は同じですが、配線が異なります。
その結果、読み書き速度に違いが生じているです。
ビット線（データ転送線）に対して、各メモリセルが並列に接続されている。
⇒1ビット単位での読み込み/書き込みとなるため、読み込み：高速、書き込み：低速となる。
ビット線（データ転送線）に対して、各メモリセルが直列に接続されている。
⇒1ページ単位(1KB、2KB、4KB…）での読み込み/書き込みとなるため、読み込み：低速、書き込み：高速となる。
配線の違いを頭に入れておけば、読み込み/書き込み速度の特徴を簡単に思い出せます。
消去速度の違い
NORフラッシュの方が低速である理由は、『消去前の書き込み』が原因です。
一般的に、フラッシュは消去前に書き込みが併用されます。
そして、書き込み速度は『NORフラッシュ＜NANDフラッシュ』であるため、消去速度についても『NORフラッシュ＜NANDフラッシュ』となるのです。
書き込み速度に引っ張られて、消去速度が遅くなってしまいます。
容量・コストの違い
NORフラッシュは、MOSFETのソース線がメモリセルごとに必要となるため、NANDフラッシュより配線が多いです。
配線が多いと高集積化しにくいため、結果的に大容量化しにくくなります。
大容量化しようとすると、1ビットあたりのコストも高くなるのです。
消費電力の違い
先ほども解説しましたが、NORフラッシュはNANDフラッシュより配線が多いです。
そのため、配線抵抗も大きくなり、結果的に消費電力が大きくなります。
近年、電子機器の小型化が進んでいるため、熱がこもりやすくなっています。
そのため、発熱を抑えられるように低消費電力の素子が求められています。
信頼性の違い
NORフラッシュは、NANDフラッシュより信頼性が高いです。
信頼性の指標の1つとして、フラッシュの寿命が挙げられます。
NORフラッシュは、NANDフラッシュよりも小さい単位で書き込みを行うため、同頻度の書き換えであれば寿命が長くなるのです。
また、NANDフラッシュはエラービット発生率も高いです。
NORフラッシュとNANDフラッシュの違いまとめ
いかがでしたでしょうか。
電子回路設計者にとってフラッシュメモリは必須の知識です。
NORフラッシュとNANDフラッシュの違いをしっかりと理解しましょう。
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