FLASH存儲器又稱閃存，是一種長壽命的非易失性（在斷電情況下仍能保持所存儲的數(shù)據(jù)信息）的存儲器，由于其斷電時仍能保存數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲器通常被用來保存設(shè)置信息，如在電腦的BIOS（基本輸入輸出程序）、PDA（個人數(shù)字助理）、數(shù)碼相機(jī)中保存資料等。本文將探討FLASH存儲器的讀寫原理及次數(shù)。

　　FLASH存儲器的讀寫原理

　　FLASH存儲器的基本單元電路，與EEPROM類似，也是由雙層浮空柵MOS管組成。但是第一層?xùn)沤橘|(zhì)很薄，作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同，在第二級浮空柵加以正電壓，使電子進(jìn)入第一級浮空柵。讀出方法與EPROM相同。擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空柵與源極之間的隧道效應(yīng)，把注入至浮空柵的負(fù)電荷吸引到源極。由于利用源極加正電壓擦除，因此各單元的源極聯(lián)在一起，這樣，快擦存儲器不能按字節(jié)擦除，而是全片或分塊擦除。

　　到后來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的改進(jìn)，F(xiàn)LASH存儲器也實(shí)現(xiàn)了單晶體管（1T）的設(shè)計(jì)，主要就是在原有的晶體管上加入了浮動?xùn)藕瓦x擇柵，在源極和漏極之間電流單向傳導(dǎo)的半導(dǎo)體上形成貯存電子的浮動棚。浮動?xùn)虐粚庸柩趸そ^緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導(dǎo)電流的選擇/控制柵。數(shù)據(jù)是0或1取決于在硅底板上形成的浮動?xùn)胖惺欠裼须娮?。有電子?，無電子為1。

　　FLASH存儲器就如同其名字一樣，寫入前刪除數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化。具體說就是從所有浮動?xùn)胖袑?dǎo)出電子。即將有所數(shù)據(jù)歸“1”。寫入時只有數(shù)據(jù)為0時才進(jìn)行寫入，數(shù)據(jù)為1時則什么也不做。寫入0時，向柵電極和漏極施加高電壓，增加在源極和漏極之間傳導(dǎo)的電子能量。這樣一來，電子就會突破氧化膜絕緣體，進(jìn)入浮動?xùn)拧?/p>

　　讀取數(shù)據(jù)時，向柵電極施加一定的電壓，電流大為1，電流小則定為0。浮動?xùn)艣]有電子的狀態(tài)（數(shù)據(jù)為1）下，在柵電極施加電壓的狀態(tài)時向漏極施加電壓，源極和漏極之間由于大量電子的移動，就會產(chǎn)生電流。而在浮動?xùn)庞须娮拥臓顟B(tài)（數(shù)據(jù)為0）下，溝道中傳導(dǎo)的電子就會減少。因?yàn)槭┘釉跂烹姌O的電壓被浮動?xùn)烹娮游蘸?，很難對溝道產(chǎn)生影響。

　　FLASH存儲器的讀寫次數(shù)

　　根據(jù)Flash生產(chǎn)廠商，理論上閃存盤可擦寫1，000，000次，折合正常使用次數(shù)計(jì)算，閃存盤里數(shù)據(jù)可保存約10年左右。

　　FLASH存儲器在使用一段時間后，再次格式化，其容量會自動變小。

　　數(shù)據(jù)寫入的時候，F(xiàn)LASH存儲器芯片內(nèi)部需要有至少一個物理塊（Block）作為交換塊使用。這是因?yàn)镕LASH存儲器的寫操作很特殊，必須是先擦除，然后才能寫入數(shù)據(jù)，而擦除的最小單位是一個物理塊，但寫數(shù)據(jù)的最小單位卻是一個頁（Page）。在FLASH存儲器的存儲單位中，一個物理塊包含若干個物理頁。因此寫數(shù)據(jù)時，需要有一個空的、可以使用的交換塊來存放不需要被擦除的數(shù)據(jù)。由于FLASH存儲器的充放電特性，使得它的讀寫次數(shù)有物理上的限制。通常廠商會在FLASH存儲器內(nèi)部做一個讀寫次數(shù)的計(jì)數(shù)，當(dāng)閃存芯片的某個物理存儲區(qū)塊達(dá)到讀寫指定的最高次數(shù)時，該塊區(qū)將被設(shè)定為不再使用的區(qū)域，所以在極度頻繁地使用下，F(xiàn)LASH存儲器容量有可能越來越小。

　　市場上的FLASH存儲器產(chǎn)品包括兩類：1. 未預(yù)留緩沖空間的；2. 預(yù)留有緩沖空間的。

　　第一種情況下，由于沒有預(yù)留空間，F(xiàn)LASH存儲器在讀寫時交換塊的損耗相當(dāng)大，于是就會出現(xiàn)容量越來越小的情況。

　　對于第二種情況，廠商在設(shè)計(jì)時已經(jīng)預(yù)留部分物理塊，比如選擇1024個物理塊中的1000個作為數(shù)據(jù)存儲使用，其余24個物理塊（包括壞塊）用作緩沖交換塊部分。每次上電后，存儲單元的邏輯地址和物理地址需要重新對照，交換塊并不是固定的某一區(qū)塊，因而每一個物理塊進(jìn)行讀寫操作的幾率幾乎相同，不會出現(xiàn)哪一個物理塊過早被損壞的現(xiàn)象。對于預(yù)留緩沖空間的FLASH存儲器來說，基本不會出現(xiàn)容量越來越小的情況。