flash-ROM靠什么存储信息 "Flash-ROM的数据存储原理"

1、工作原理

Flash-ROM是一种非易失性存储设备，其使用的是类似于EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）的技术。简单来说，它由一系列双极晶体管（Bipolar Transistors）和MOS晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Transistors）组成，每个晶体管都能够储存一个位。这些晶体管被分成浮动栅晶体管（Floating-gate Transistors）和选择晶体管（Select Transistors）两类。

其中，浮动栅晶体管是用来存储数据的关键。它含有一个额外的栅（Floating-gate）层，被电绝缘并与晶体管的控制门（Control Gate）相连。当控制门中的电荷驱动栅中的电荷时，晶体管状态将改变，从而读取或写入数据。

2、存储机制

对于Flash-ROM，每个晶体管有三种可能的状态：1、栅层充满电子，晶体管关闭；2、栅层不含电子，晶体管打开；3、栅层有一些电子，晶体管处于一种“浮动”状态。状态3是最有意思的，因为它对Flash-ROM的非易失性存储起了关键作用。

当栅层中添加了足够多的电子时，它变得负电，可以防止电子通过。因此，即使没有电源接通，晶体管中的电子也会被“保持住”，不会流失。而当电源重新接通时，栅层的电子状态仍能被读取，从而重现原来的数据。这就是Flash-ROM的存储机制：在晶体管中存储电子，靠改变电子的数量实现不同的存储状态。

3、读取和写入

对于Flash-ROM的写入操作，首先需要将整个芯片擦除，这需要将晶体管中所有的电子输送到栅层之外的地方。然后，字节可以被写入晶体管的栅层中，此时电流将在控制门和栅之间产生。控制门中的电流将驱动栅中的电荷到栅层中，从而改变栅层的电位。

而读取操作则相对简单，只需要将控制门中的电流调整到一个特定的水平，从而使栅中的电位被反映到输出线上。如果输出线上的电位为高电位，表示晶体管在关闭状态；如果输出线上的电位为低电位，表示晶体管在开启状态。

4、优点和缺点

Flash-ROM存储的主要优点是速度快、可靠性高、擦写次数多等。它还具有非常小的物理尺寸和低功耗的好处，不需要外界电源支持也能存储和保持数据。

虽然Flash-ROM存储方式非常先进，但它也有一些缺点。首先，擦除和写入Flash-ROM需要很高的电压，这使得芯片难以被小型电池供电。其次，晶体管中电子的数量会随着时间的推移而逐渐流失，导致数据的渐变，因此它不适合长期存储重要数据。