概述：

闪存，即FlashMemory。其基本储存单元（Memory Cell）如下图所示。看起来有点像N沟道（N-Channel）MOS管，但比MOS管多一个悬浮闸（Floating Gate）。悬浮闸内可以储存电荷。在悬浮闸的两端，是层间绝缘膜和二氧化硅隧道氧化膜。一旦电荷进入悬浮闸内，在没有外部施加电压的情况下，可以被长期保存。常温环境下，这些电荷可以被保存10年以上。但如果环境温度过高，悬浮闸内的电子可能会因为获得热能而逃逸。电荷逃逸意味着数据丢失。悬浮闸的上方是控制闸（Control Gate），相当于MOS管的G极。悬浮闸的下方，左边是源极（Source），右边是漏极（Drian）。最下面是P阱（P-Well）。

闪存写入原理：

写入数据时，在G极施加较高的电压，源极接地，漏极也施加适当的电压。这时，源极和漏极导通，电子流在源极和漏极之间流动。当电子流足够强大时，会发生穿隧效应，部分电子会穿越二氧化硅氧化膜，进入悬浮闸。理论上，只要二氧化硅氧化膜不退化，移除电源之后，进入到悬浮闸内的电子也不会丢失。这样就完成了写入的动作。

闪存数据的读取：

电荷进入悬浮闸之后，产生一个电势。这个电势施加到G极，导致G极电压产生偏移。我们以此来判断悬浮闸内是否存在电荷。假设有电荷为“1”，则无电荷为“0”。数据就这样读取出来了。

闪存数据的擦除：

擦除数据就是清除悬浮闸内的电荷。一般有两种方式。
1 在源极加上较高的电压，G极接地，让源极和G极之间形成一个较高的电压差，强大的电势能会把悬浮闸内的电子“吸”出来，越过二氧化硅氧化膜流向源极。如下图所示。

2 在源极加上正电压，在G极加上较高的负电压，源极和G极之间形成一个较高的电压差，强大的电势能会把悬浮闸内的电子“挤”出来，越过二氧化硅氧化膜流向源极。如下图所示。

闪存数据丢失：

以上是正常擦除的方法，还有一种特殊情况，如果闪存长期存放在高温环境下，悬浮闸内的电子可能因获得热能而加速运动，并有可能突破二氧化硅氧化膜，“逃逸”出来，丢失电荷就是丢失了数据。所以大家在使用固态盘时，尽量避开热源。像M.2和mSATA这类小固态盘，不要安装在发热量大的部件附近。

分类：

以上是闪存基本储存单元的工作原理。根据基本单元的连接方式不同，闪存被分为NOR Flash和NAND Flash两大类。下次有时间我再给大家介绍。也可参阅《工业计算机硬件技术支持手册》第8章及其他相关章节。

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