NORフラッシュとNANDフラッシュの違い

NORフラッシュとNANDフラッシュの違いについて解説します!

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困っている人

フラッシュメモリにはNOR型NAND型があるらしい。
どう違うのか知りたい。

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がされています。

 
 
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!
 

本記事の内容・ NORフラッシュとNANDフラッシュの違い
・ 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

比較
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

 

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もっぷ

項目が多いですが、1つずつ丁寧に解説します。

 

主な用途

デジカメとパソコンとタブレット

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。

【用途の根拠】

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

 

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もっぷ

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。

【用途の根拠】

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

 

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もっぷ

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

NORフラッシュとNANDフラッシュの配線
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。

【NORフラッシュの配線】

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。

【NANDフラッシュの配線】

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。

 

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もっぷ

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

データ削除
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。

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もっぷ

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。

 

容量とコスト

NORフラッシュとNANDフラッシュの容量
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。

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もっぷ

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

消費電力
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。

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もっぷ

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

砂時計
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。

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もっぷ

また、NANDフラッシュはエラービット発生率も高いです。

 

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NORフラッシュとNANDフラッシュの違いまとめ

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。

この記事が、皆様のお役に立てば幸いです。

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