NAND-Flash

NAND-Flash-Speicher sind nichtflüchtige Speicher mit sequentiellem Zugriff, die ihre Speicherzustände auch nach Abschalten der Versorgungsspannung behalten. NAND-Flashs sind planar aufgebaut, sie arbeiten mit speziellen MOSFETs, die die Ladung halten und wie NAND-Gatter verschaltet sind.


Bei der Verschaltung von NAND-Flashs werden komplette Blöcke verschaltet, die aus vielen Pages bestehen. Eine Page besteht wiederum aus einer Anzahl an Bytes, das können zwischen 512 B und 8 KB sein. Die Pages sind wiederum in Blöcken zu Speichergrößen von 512 KB bis 2 MB zusammengefasst.

Aufbau eines NAND-Flash-Arrays

Aufbau eines NAND-Flash-Arrays

Beim Löschen werden die Blöcke als Ganzes gelöscht. Bei der Herstellung von NAND-Flash-Speichern gibt es defekte Blöcke, die vom Hersteller in einem speziellen Register aufgeführt sind, damit diese nicht für die Datenspeicherung benutzt werden. Die Speicherzellen selbst können als Single Level Cells (SLC) ausgeführt sein, dann können sie pro Speicherzelle ein Informationseinheit (Bit) speichern. Mehrpegelzellen, Multi Level Cells (MLC), die mit vier Spannungspegeln arbeiten, können hingegen zwei Bits in jeder Speicherzelle speichern. Andere MLC-Zellen, die mit acht und sechzehn Spannungspegeln arbeiten und als Triple Level Cell (TLC) und Quad Level Cell (QLC) bezeichnet werden, speichern sogar drei oder vier Bits. Durch die mehrpegeligen Speicherzellen reduziert sich der benötigte Platzbedarf.

NAND-Flash-Speicher haben eine endliche Anzahl an Speicherzyklen. Wegen der blockweisen Datenspeicherung eignen sich NAND-Flashs für USB-Sticks, Speicherkarten, MP3-Playern, Solid-State-Drives (SSD) und Mobilgeräten.

Die Weiterentwicklung der planaren NAND-Flashs, die mit einer Strukturbreite von 16 nm gefertigt werden, führt zu den vertikal strukturierten und kompakteren V-NANDs bzw. 3D-NANDs oder 3D-V-NANDs.

Informationen zum Artikel
Deutsch: NAND-Flash
Englisch: NAND flash
Veröffentlicht: 05.09.2017
Wörter: 257
Tags: #Speichertechnik
Links: 3D-NAND-Speicher, Bit (binary digit), Byte, Halten, Kilobyte