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多次读取Flash/EEPROM会影响寿命吗?

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发表于 2024-11-23 08:00:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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- z9 x- w% P8 {. i点击上方蓝色字体,关注我们
4 y. S. {3 _3 {9 |写入和擦除操作需要使用高电压改变存储单元的电荷状态,而读取只是探测单元的状态,不涉及电荷的变化。2 u4 U% ]6 Q- S

/ z; C/ e, U2 f9 A6 r) s8 U7 }因此多次读取不会直接损害存储单元的结构或缩短寿命。
. h$ {7 t. S9 |4 L5 t) R2 J11 i$ B5 y( d- e) ^$ P: z7 l; A
Flash 和 EEPROM 写入与读取的区别
8 G3 k. `9 B4 e5 H; z3 @在 Flash/EEPROM 中写入数据是一个较复杂的过程。每个存储单元由浮栅晶体管构成,通过高电压向浮栅注入电子,改变存储状态。) y, k& q% L& q0 G

2 t% i5 m+ T' a: A3 o" ?; ^Flash/EEPROM 的“擦除”操作通常以“块”为单位进行,要求更高的电压去清空多个单元的状态。# K; H2 \; M7 s0 u
) H9 F8 {" c( C7 i  `8 g! q  x
每个单元的寿命一般是几十万次写入/擦除(写擦周期,Write-Erase Cycles, WEC)。. Z; }+ t1 H/ a; f' x
0 x& i3 e9 Q/ M% {( V- C6 h& n* b
由于擦除电压较高、工艺复杂,写入操作会逐渐消耗单元材料的完整性,最终可能导致失效,表现为无法稳定保持数据(即“写穿”现象)。7 L5 G' ?' l7 m# N! @  R+ B, w0 F
6 z2 b  V9 {/ v6 ~/ j
读取操作仅需要探测单元中的电荷状态,用较低电压完成,不会改变数据或存储单元的物理结构。) J6 K  Q- N0 m- j

  Z  X& X" q0 @0 c9 D因此,Flash/EEPROM 的读取次数通常是无限的或可以达到数百万、数千万次。; W: W* }* e1 ~/ m+ ]3 V8 y
2
1 M. l" o1 R$ a+ u! c4 h7 U5 O影响读取次数的因素7 z* T  D: Q$ v& j
尽管理论上读取不会影响寿命,但以下情况可能间接产生影响:
5 q' F; v# v7 O+ ?8 g
  • 读取扰动(Read Disturbance):如果在高温环境下频繁对某些单元进行连续读取,可能会影响附近未擦除单元的电荷分布(尤其是 Flash 中的 NAND 架构),导致“读取扰动”现象。
  • 数据保持时间:对于频繁读取的存储单元,温度、读取频率、芯片老化等因素会影响数据的长期保持时间,但通常仅在极端环境中体现。
    1 J) a$ W* Z" H8 A. v" q5 \

    $ q" \& p* j  K" X35 L/ U/ K% O, C- ^. C3 r: {
    现实应用中的折衷策略- ]5 F* _7 p! n- l, G
    许多系统在设计中会考虑两者的均衡性,例如:  K8 Z3 B3 `1 D' [
  • 分区管理:通过将数据和操作日志分区,系统可以在不同存储区域间分散读取和写入操作,降低单个单元的应力。
  • 错误检测和校正(ECC):使用纠错编码机制检测和纠正偶发的存储错误,使得读取时的数据更稳定。
    2 c' q4 g5 a5 q2 c& J

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