闪存的物理结构

闪存芯片从小到大依此是由：cell（单元）、page（页）、block（块）、plane（平面）、die（核心）、NAND flash（闪存芯片）组成的。其内部组织架构如下图所示：

• Cell：单元

Cell是闪存的最小工作单位，执行数据存储的任务。闪存根据每个单元内可存储的数据量分成SLC（1bit/Cell）、MLC（2bit/Cell）、TLC（3bit/Cell）和QLC（4bit/Cell），成本依次降低，容量依次增大，耐用度也依次降低。

• Page：页

每个Page又是由大量的Cell单元构成，每个Page的大小通常是16KB。

Page是闪存当中能够读取和写入的最小单位。即如果你需要读取512字节的数据，那在闪存层面上就必须把包含这512字节数据的整个Page页内容全部读出（实际发生的读取16KB）。

• Block：块

每个Block都是由数百乃是数千个Page页组成的。

nand的最小擦除单元是Block。

• Plane：面

每个Plane都是由数百乃是数千个Block页组成的。且每个

• LUN：逻辑单元

LUN又可以称作Die，是闪存内可执行命令并回报自身状态的最小独立单元。

一个闪存Die可以拥有1到多个Plane面。如东芝BiCS3闪存的一个512Gb Die，包含了两个256Gb容量的Plane面，总容量512Gb。

 

 

NAND FLASH就是由成千上万个cell按照一定的组织结构组成的。

上图是一个闪存Block的组织结构，

每一行是一个WordLine（如上图黄色圆圈），一个WordLine对应着一个或若干个Page，取决于SLC,MLC或者TLC。对SLC来说，一个WordLine对应一个Page；MLC则对应2个Page，这两个Page是一对：Lower Page 和Upper Page；TLC对应3个Page。一个Page有多大，那么WordLine上面就有多少个存储单元（Cell），就有多少个Bitline。一个Block当中的所有这些存储单元（Cell）都是共用一个衬底的。

wordline是字线，将一定数量（2的n次方）的存储单元的控制端连接起来。当wordline上为H时，存储单元打开，此时BL上就可以读或者写数据到存储单元了。所以page是最小的读写单位。

这里总共有256个page，组成了一个block。闪存的擦除是以Block为单位的。为什么呢？那是因为在组织结构上，一个Block当中的所有存储单元是共用一个衬底的（Substrate）。当你对某衬底施加强电压，那么上面所有浮栅极的电子都会被吸出来。

 

ref：

https://www.sohu.com/a/286185864_615464

《深入浅出SSD 固态存储核心技术、原理与实战》

https://blog.csdn.net/cighao/article/details/50737058

本文地址：https://blog.csdn.net/wwwlyj123321/article/details/107387018