Флеш-пам'ять з архітектурою nor.
Тип цієї пам'яті є джерелом і якимсь поштовхом у розвитку всієї EEPROM. Її архітектура була розроблена компанією Intel в далекому 1988 році. Як було написано раніше, щоб отримати доступ до вмісту комірки пам'яті (ініціалізувати комірку), потрібно подати напругу на керуючий затвор.
Тому розробники компанії всі керуючі затвори під'єднали до лінії управління, яка називається лінією слів (Word Line). Аналіз інформації комірки пам'яті виконується за рівнем сигналу на стоці транзистора. Тому розробники всі стоки транзисторів під'єднали до лінії, яка називається лінією бітів (Bit Line).
Архітектура NOR отримала назву завдяки логічної операції АБО - НЕ (в перекладі з англійської NOR). Принцип логічної операції NOR полягає в тому, що вона над декількома операндами (дані, аргумент операції ...) дає одиничне значення, коли всі операнди рівні нулю, і нульове значення у всіх інших операціях.
У нашому випадку під операндами мається на увазі значення комірок пам'яті, а значить в даній архітектурі одиничне значення на бітової лінії буде спостерігається тільки в тому випадку, коли значення всіхкомірок, які підключені до бітової лінії, будуть рівні нулю (всі транзистори закриті).
В цій архітектурі добре організований довільний доступ до пам'яті, але процес запису і стирання даних виконується відносно повільно. У процесі запису і стирання застосовується метод інжекції гарячих електронів. До всього іншого мікросхема флеш-пам'яті з архітектурою NOR і розмір її комірки виходять більшими, тому ця пам'ять погано масштабується.
Рис. 8. Архітектура NOR
Флеш-пам'ять з архітектурою NOR як правило використовують в пристроях для зберігання програмного коду. Це можуть бути телефони, КПК, BIOS системних плат.
Флеш-пам'ять з архітектурою nand.
Цю пам'ять була розроблена Toshiba. Ці мікросхеми завдяки своїй архітектурі застосовують у маленьких накопичувачах, які отримали ім'я NAND (логічна операція І-НЕ). При виконанні операція NAND дає значення нуль тільки, коли всі операнди рівні нулю, і одиничне значення у всіх інших випадках (рис. 9).
Як було написано раніше, нульове значення це відкритий стан транзистора. У наслідку цього в архітектурі NAND мається на увазі, що бітова лінія має нульове значення в тому випадку, коли всі підключені до неї транзистори відкриті, і значення один, коли хоча б один з транзисторів закритий. Таку архітектуру можна побудувати, якщо приєднати транзистори з бітової лінією не по одному (так побудовано в архітектурі NOR), а послідовними серіями (стовпець з послідовно включених комірок).
Дана архітектура в порівнянні з NOR добре масштабується тому, що дозволяє компактно розмістити транзистори на схемі. Крім цього архітектура NAND проводить запис шляхом тунелювання Фаулера - Нордхейма, що дозволяє реалізувати швидший запис ніж у структурі NOR. Щоб збільшити швидкість читання, в мікросхеми NAND вбудовують внутрішній кеш.
Як і кластери жорсткого диска так і осередки NAND групуються в невеликі блоки. З цієї причини при послідовному читанні або запису перевагу в швидкості буде у NAND. Але з іншого боку NAND сильно програє в операції з довільним доступом і не має можливості працювати на пряму з байтами інформації.
Рис. 9. Архітектура NAND
У ситуації коли потрібно змінити всього кілька біт, система змушена переписувати весь блок, а це якщо враховувати обмежене число циклів запису, веде до великого зносу осередків пам'яті.
Останнім часом компанія Unity Semiconductor закінчує розробку флеш-пам'яті нового покоління, яка буде побудована на технології CMOx. Передбачається, що нова пам'ять прийде на зміну флеш-пам'яті типу NAND і подолає її обмеження, які в пам'яті NAND обумовлені архітектурою транзисторних структур. До переваг CMOx відносять більш високу щільність і швидкість запису, а також більш привабливу вартість. У числі областей застосування нової пам'яті значаться SSD і мобільні пристрої.