NOR-Flash: Was genau reduziert die Lebensdauer?

Wie das subject schon sagt, interessiert mich, was genau eigentlich den "Verbrauch" an Lebensdauer ausmacht. Dieser Verbrauch ist ja gewöhnlich in Schreib/Lösch-Zyklen angegeben.

Nun ist die Frage, wie hoch eigentlich die genauen Anteile der beiden Aktionen dieses Zyklus bei der Degradation des Materials sind. Ist das Schreiben (also Bit von 1 auf 0 setzen) "teurer" oder das Löschen (also Bits von 0 auf 1 setzen).

Das ist insofern interessant, als das ja je nach Daten nicht immer ein kompletter Zyklus nötig ist, denn geschrieben werden kann auch ohne Löschen, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß dabei kein Bit von 0 auf 1 zu bewegen ist.

Wenn es nun signifikante Unterschiede im "Preis" der beiden Teileaktionen gibt, dann lohnt es sich sicher, für Daten mit bekannten Eigenschaften über besondere Behandlungen/Formate nachzudenken, um Flash zu ihrer Speicherung so zu benutzen, daß er möglichst lange lebt.

Die mir bekannten Flash-Filesysteme optimieren bezüglich des Mediums nur dahin, daß sie die Zyklen möglichst gleichmäßig über die verfügbaren Units (i.d.R. limitiert durch die Größe der unabhängig voneinander löschbaren Blöcke) verteilen. Darum, ob überhaupt ein kompletter Zyklus nötig ist, kümmern sie sich hingegen garnicht.

Das kann nun allein daran liegen, daß allgemein verwendbare Filesysteme einerseits keine Annahmen über die zu speichernden Daten machen dürfen und andererseits das Medium optimal ausnutzen müssen. Unter diesen Randbedingungen macht es natürlich keinen Sinn, sich über meine Frage Gedanken zu machen. Die andere Variante wäre: Es gibt tatsächlich keine signifikanten "Preis"unterschiede.

Sprich: Allein aus der Tatsache, daß die existierenden Systeme eventuelle "Preis"unterschiede nicht berücksichtigen, kann ich nicht sicher schließen, daß es keine gäbe.

Deswegen die Frage.

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Heiko Nocon
Loading thread data ...

Hallo Heiko Nocon,

Ich _vermute_ das beschreiben, also das injizieren von Ladungsträgern (Elektronen) in den isolierten Bereich.

Eine weitere Variante ist das löschen bereits gelöschter Bits (löschen geht ja nur Blockweise, schreiben passiert IMO Bit für Bit), da wird ja wieder des Löschstrom durch die Zelle gejagt.

Das nächste ist: Was bedeutet altern genau? Bit läst sich nicht mehr beschreiben oder Bit behält die Ladung nicht mehr.

Grüße Erik

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Erik

In beiden Fällen (Löschen und Schreiben) werden mit Hilfe einer hohen Spannung Elektronen durch die Isolierung des Floating Gates getunnelt. Die Isolierung wird dabei geschädigt (= Alterung). Ich kann mir nicht vorstellen, dass es einen signifikanten Unterschied macht, in welche Richtung die Elektronen getunnelt werden. Und selbst wenn, wird dir dieses Wissen nicht weiterhelfen, denn ob ein geladenens Floating Gate einer logischen 0 oder 1 entspricht, ist implementierungsabhängig (vielleicht steht es ja aber im Datenblatt).

MfG Stefan

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Stefan Ernst

Wenn die Vorgänge wirklich so ähnlich sind (dürften sich dann ja nur in der Polarität der angelegten Spannung unterscheiden), warum erfolgt dann das Löschen in wesentlich größeren Blöcken als das Schreiben?

Oder anders ausgedrückt: Warum sind ausgerechnet die Teile, bei denen Schreiben und Löschen mit gleicher "Block"größe erfolgen (EEPROM) die Dinger, die es auf ein bis drei Größenordnungen mehr Zyklen bringen als Flash-ROM?

Genau diese Tatsache war eigentlich der Punkt, mit der meine Überlegungen zu diesem Thema überhaupt erst angefangen haben.

Für meine Überlegungen spielt es keine Rolle, wo welche Ladungsträger sich tummeln und wie dieser Zustand logisch dargestellt wird. Es spielt einzig die Existenz (oder eben Nichtexistenz) eines signifikanten Kostenunterschiedes zwischen Löschen und Schreiben eine Rolle.

Reply to
Heiko Nocon

Auf

formatting link
steht ein bissl was dazu, unter anderem:

Setzen von 1 auf 0 ("programmieren"): via "hot electron injection" Setzen von 0 auf 1 ("löschen"): via "quantum tunneling"

NAND-Flash benutzt wohl tunneling in beide Richtungen, und hat eine um Faktor 10 höhere Lebensdauer. "hot electron/carrier injection" beschädigt wohl die Gate-Isolation.

Nach dem Dokument würde ich also vermuten, das programmieren kostet ca

10 mal so viel wie das löschen...
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Andreas Koch

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