存储的世界 一 flash的掉电非易失

正如大部分网上的描述一样，存储的世界大概分为两部分：1、RAM类 2、ROM类。其中，我们可以把SRAM/DRAM/DDRAM归为RAM类，ROM/EEPROM/HDD/FLASH归到ROM类。其实，这种归类方法大致是以掉电是否丢失信息的标准划归的，而不是简单的read only。掉电数据丢失是很容易理解的，没电了嘛，没有了能源的支撑，三极管状态当然就不可控，更不用提DRAM这种必须要自带定时刷新功能的了。我想提及的是ROM是怎么做到掉电数据不丢失的。

ROM 是英文Read-Only Memory的缩写，翻译成中文就是"只能读取的记忆"，计算机术语叫"只读存储器"。这种存储器里的内容是人们在制作好它之后，用电子工艺预先写进去的。在这之后一般就不能修改它里面的内容了，而只能从中读取内容，不过也有可擦写的ROM，里面的数据是不会掉的。
Flash Memory的标准物理结构称之为位（cell），其特色为一般MOS的闸极（Gate）和通道的间隔为氧化层之绝缘（gate oxide），而Flash Memory在控制闸（Control gate）与通道间却多了一层物质，称之为浮闸（floating gate）。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可以完成三种基本操作模式，亦即读（byte或word）、写（byte或word）、抹除（一个或多个内存空间），就算在不提供电源给内存的环境下，也能透过此浮闸，保存数据的完整性。

由于浮闸的物理特性与结构，使得当浮闸被注入负电子时，此一位就由数字"1"被写成"0"；相对的当负电子从浮闸中移走后，此一位就由数字"0"变成"1"，此过程称之为抹除。目前产业界有许多将负电子注入浮闸或移除技术的探讨，其中热电子注入法（hot-electron injection），是当源极（source）接地，控制闸的电压大于汲极（Drain）的电压时，浮闸与通道间氧化层的能量带会变得很狭隘，因此在通道中的负电子会被加速自通道上跳到浮闸中，进而完成写的动作。同样的原理可以运用在抹除的功能上，当控制闸接地且源极接至一个高压时，浮闸上的负电子将会自浮闸中拉至源极，进而完成抹除的动作。Flash Memory就是透过这种负电子存放或移除于浮闸的原理，使得本身具有重复读写的特性。

磁盘、磁带是在磁盘或磁带的表面刻划数据，其实也就是在里面刻划两种信号0和1，通电时磁头扫描刻划在上面的信号。重写是可以擦掉表面的信号重新写