NAND-Flash-Speicher ist eine Art von nichtflüchtigem Speicher, der häufig in Geräten der Unterhaltungselektronik verwendet wird. Er findet sich in Geräten wie Digitalkameras, Smartphones, Tablets und Laptops. NAND-Flash-Speicher bietet schnelle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sowie eine hohe Speicherkapazität. In diesem Blog-Beitrag werden wir einen genaueren Blick darauf werfen, was NAND-Flash-Speicher ist und einige seiner wichtigsten Merkmale vorstellen.
1. Was ist NAND-Flash-Speicher?
Es gibt zwei Arten von Flash-Speicher. Flash-Speicher vom Typ NOR und Flash-Speicher vom Typ NAND. Ein Flash-Speicher besteht aus FGMOS oder FGMOSFETs (Floating Gate Metal Oxide Field Effect Transistors). Jeder FGMOS ist ein elektronisches Bauteil, das entweder 0 oder 1 speichern kann. Aus diesem Grund werden diese Transistoren Zellen genannt.
Im NAND-Flash-Speicher sind diese Zellen in Reihe angeordnet, weshalb wir auf diesen Speicher nur seriell zugreifen können. NAND-Flash-Speicher ist von Natur aus nicht flüchtig. Das bedeutet, dass er seinen Inhalt dauerhaft speichern kann, auch wenn er nicht an eine Stromquelle angeschlossen ist.
Verwendungszwecke von NAND-Flash-Speicher
Diese Art von Flash-Speicher wird auch in Computern, SSDs, Smartphones, digitalen Fernsehern, Tablets, USB-Flash-Laufwerken, etc. verwendet. Diese Flash-Speicher benötigen keinen Gleichstrom, sondern haben Halbleiter aus Metalloxid, die die Ladung für den Flash-Speicher speichern.
Eigenschaften von NAND-Flash-Speicher
- Nicht-flüchtiger Speicher
Alle Formen des NAND-Flash-Speichers sind nichtflüchtig, d.h. die Speichergeräte mit NAND-Flash-Speicher behalten die gespeicherten Daten ohne Batterie oder andere Spannungsquellen bei. Solche Speicher können Daten über einen langen Zeitraum speichern, ohne sie zu beschädigen.
- Reprogrammierbar
Das Beste an den NAND-Flash-Speichern ist, dass Sie sie nach Ihren Bedürfnissen programmieren können. Die programmierbaren IC-Chips können jede Art von Daten enthalten, von Dokumenten bis hin zu Videos, so dass Sie sie immer dann verwenden können, wenn Sie sie brauchen.
- Schnellere Schreib- und Löschzeiten
Die Zeit, die für das Schreiben von Daten benötigt wird, ist bei NAND-Flash-Speicher geringer. Deshalb wird dieser Speicher in Anwendungen eingesetzt, bei denen ein permanentes Schreiben den Datenabruf vorgezogen wird. Eine weitere Besonderheit des NAND-Flash-Speichers ist, dass das Löschen des Inhalts weniger Zeit in Anspruch nimmt. Geben Sie einfach den Löschbefehl ein und eine Fülle von Daten wird innerhalb von Sekunden entfernt.
- Mehr Speicher
Der NAND-Flash-Speicher ist so dicht, dass Sie sogar ein 2 TB großes Speichergerät in jedem Computerladen kaufen können. Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten daran, Flash-Speicher mit mehr Speicherplatz herzustellen, da die neuesten Anwendungen immer größer werden.
- Niedrige Herstellungskosten
Die Herstellungskosten für NAND-Flash-Speicher sind erstaunlich niedrig. Immer mehr namhafte Hersteller bauen NAND-Speichergeräte mit unterschiedlichen Größen, Funktionen und Designs, um die Bedürfnisse der Nutzer zu erfüllen. Aus diesem Grund sind Geräte mit NAND-Flash-Speicher beliebter als physische Speichergeräte.
Geschichte des NAND-Flash-Speichers
Der NAND-Flash-Speicher wurde 1989 von einem bekannten japanischen Unternehmen, Toshiba, entwickelt. Fujio Masuoka war der leitende Ingenieur, der mit seinen entschlossenen Teamkollegen diese Art von Flash-Speicher entwickelte. Fujio Masuokas Erfindungen haben die Welt für immer verändert, denn sein Ziel war es, die großen, schweren, alten und langsamen magnetischen Speichergeräte zu ersetzen. Der NAND-Flash-Speicher ist heutzutage in den meisten digitalen Geräten installiert.
2. Wie funktioniert NAND-Flash?
Der NAND-Flash-Speicher hat Millionen von Ladungsfängerspeicherzellen, die aus MOSFETs bestehen. Diese Zellen werden mit Hilfe der Nanometertechnologie hergestellt. Jede Ladungsfänger-Flash-Speicherzelle (CTF) kann Elektronen entweder einfangen oder abgeben. Daher konnte jede Zelle in der Vergangenheit nur ein Bit entweder 0 oder 1 darstellen.
CTF hat drei funktionale Teile, die als Gate, Channel und Charge Trap bekannt sind. All dies wird durch ein dielektrisches Material getrennt. Der Teil der Ladungsfalle kann die darin gespeicherten Elektronen speichern oder abgeben, deshalb wird er als Ladungsfalle bezeichnet. Wenn keine Elektronen eingeschlossen sind, steht die Zelle für 1, ansonsten für 0.
Ein einziges modernes CFT kann mehr Werte speichern als die bisherigen. Dies wird durch die Speicherung verschiedener Ladungsniveaus im Ladungsfallen-Teil erreicht. Um zum Beispiel 8 verschiedene Werte darzustellen, benötigen wir 8 verschiedene Ladungen oder Spannungen.
3. Arten von NAND-Flash-Speicher
SLC
SLC ist eine Abkürzung für Single-Level-Cell. Es handelt sich um einen alten Typ von NAND-Flash, da jede Zelle nur eine einzige Binärziffer (Bit) darstellen kann.
MLC
Jede Multi-Level-Zelle kann 2 Bits darstellen. Diese Zellen haben eine geringere Ausdauer als SLCs, da Schreibzyklen und Gewährleistung doppelt so häufig auftreten wie bei SLCs.
TLC
TLC steht für Triple-Level Cell. Wie der Name schon sagt, speichert jede Zelle 3 Bits, wodurch mehr Daten auf der gleichen Fläche gespeichert werden können. Laufwerke mit TLC werden hauptsächlich von Unternehmen und Privatkunden verwendet.
QLC
Jede Quad-Level-Zelle kann bis zu 4 Bits darstellen, da das Wort "Quad" "vier" bedeutet. Der QLC-Speicher ist die Technologie, die die Kosten pro Terabyte im Vergleich zur Festplatte senkt.
2D-NAND-Flash-Speicher
Bei dieser Art von Speicher sind die Speicherzellen horizontal gestapelt und bilden eine zweidimensionale Matrix. Diese Art von Speicher und Speichermodul wird nicht als Massenware hergestellt, da die horizontalen Zellen mehr Platz benötigen, was zu einer größeren Chipgröße führt. Daher ist 2D-NAND-Flash skalierbar.
2D-NAND-Flash ist billiger als 3D-NAND-Flash. 2D NAND Flash hat eine hohe Latenzzeit, verbraucht aber etwa 50% weniger Strom als 3D NAND. Diese Art von NAND-Flash hat mehr Flash-Kontrolle als der 3D-Flash.
3D-NAND-Flash-Speicher
Bei 3D-NAND-Flash wird Platz gespart, indem die Speicherzellen vertikal in einer dreidimensionalen Matrix aufgebaut werden. Diese Technik zur Herstellung eines NAND-Speicherchips spart eine Menge Platz und macht den Chip kleiner.
Außerdem können die Hersteller so die Speicherkapazität erhöhen, indem sie die Chipgröße verringern. Dies sind die Gründe, warum 3D-NAND-Flash teurer ist als 2D-Flash-Speicher. Es ist sehr schwierig und teuer, 3D-NAND-Speicher herzustellen und ein einziger Fehler kann den gesamten Speicherchip unbrauchbar machen.
NAND- vs. NOR-Flash-Speicher
NAND- und NOR-Flash-Speicher sind Arten von Flash-Speicher mit unterschiedlichen Eigenschaften. NOR-Laufwerke sind schneller als NAND-Laufwerke, aber sie sind auch teurer. Erfahren Sie mehr über NAND vs. NOR.
Vor- und Nachteile von NAND-Flash-Speicher
Vorteile
NAND-Flash-Speicher ist ein Festkörperspeicher und daher stoßfest. Er funktioniert auch dann noch, wenn er versehentlich fallen gelassen wurde.
Die Schreib- und Löschzeiten sind sehr schnell.
NAND Flash kann in kleinen Chips mit größerer Kapazität hergestellt werden.
Diese Art von Flash-Speicher ist nicht flüchtig.
Die Lebensdauer beträgt mehr oder weniger 10 Jahre.
Speichergeräte mit dieser Art von Speicher können Daten bis zu 2TB speichern.
NAND-Flash bietet die beste Leistung, wenn es um extreme Nutzung geht.
Diese Geräte sind billiger und werden in Zukunft noch billiger werden.
Nachteile
Programm-/Löschzyklen (P/E) sind auf 10.000 begrenzt.
Die Lesezeit ist langsamer.
NAND-Flash-Speicherindustrie und führende Hersteller
Die meisten der führenden Technologieunternehmen wie Samsung stellen diese NAND-Flash-Speicher her und verwenden sie auch in ihren eigenen elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen. Hier sind einige der führenden NAND-Flash-Speicher-Industrie und Top-Hersteller:
- Kioxia
- Samsung Electronics
- SK Hynix
- Micron Technology
- Western Digital (WD) Corporation
- Intel
4. Wie man verlorene oder gelöschte Daten von einem NAND-Flash-Speichergerät wiederherstellt
Wenn Ihre Daten von einem NAND-Flash-Speichergerät gelöscht wurden, können Sie sie ganz einfach und in kürzester Zeit wiederherstellen. Wondershare Recoverit ist eine Anwendung, mit der Sie Ihre verlorenen Daten von jeder Art von internen und externen Speichermedien wiederherstellen können, einschließlich Flash Memory-Geräten, SSDs, HDDs, Speicherkarten, etc.
Um Ihre wertvollen Daten wiederherzustellen, müssen Sie nur Wondershare Recoverit von der offiziellen Webseite herunterladen und installieren. Nachdem Sie die App mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche geöffnet haben, erkennt sie automatisch alle Geräte, die an Ihren Laptop oder PC angeschlossen sind, einschließlich USB-Laufwerke oder Kamerakarten.
Für Windows XP/Vista/7/8/10/11
Für macOS X 10.10 - macOS 13
Schritt 1 Wählen Sie den Wiederherstellungsort
Wondershare Recoverit hat eine benutzerfreundliche und einfache Oberfläche. Starten Sie es nach der Installation und wählen Sie die Option "Festplatten und Speicherort" in der linken Leiste. Jetzt können Sie alle Laufwerke einschließlich Flash-Laufwerke und Festplattenpartitionen sehen. Sie müssen das Laufwerk auswählen, von dem Sie die Dateien wiederherstellen möchten.
Schritt 2 Scannen des NAND-Flash-Speichergeräts
Gleich nach der Auswahl beginnt die Anwendung automatisch mit dem Scannen. Die Gesamtdauer des Scannens hängt von der Anzahl und Größe der Dateien ab. Manchmal dauert es nur ein paar Sekunden und manchmal ein paar Minuten. Sie können aus dem Dateimenü bestimmte Dateien auswählen, die Sie wiederherstellen möchten. Diese Dateitypen können Fotos, Videos, Audiodateien, Dokumente, Datenbanken, Webdateien, etc. sein. Sie können auch nach einem bestimmten Ordner suchen, um die Wiederherstellung zu starten.
Schritt 3 Vorschau und Wiederherstellung
Recoverit ermöglicht Ihnen eine Vorschau der wiederherstellbaren Dateien, bevor Sie mit dem Wiederherstellungsschritt fortfahren. Wenn Sie Premium-Benutzer sind, können Sie sich die Dateien ohne Einschränkungen ansehen. Wenn Sie die kostenlose Version nutzen, können Sie trotzdem eine 10-Sekunden-Vorschau erhalten. Nachdem Sie die gewünschten Dateien gefunden haben, klicken Sie auf die "Wiederherstellen" Schaltfläche, um Ihre Dateien wiederherzustellen.
Für Windows XP/Vista/7/8/10/11
Für macOS X 10.10 - macOS 13
Leute fragen auch
Ist NAND besser als SSD?
Ja, jedes Speichermedium, das NAND Flash verwendet, ist besser als die alte SSD, weil NAND schnellere Schreib- und Löschzeiten hat. Auch die Leistung von NAND Flash ist besser als die anderer Speichermedien.
Was sind die verschiedenen Arten von NAND-Flash?
SLC (Single Level Cell), MLC (Multi-Level Cell), TLC (Triple-Level Cell), QLC (Quad-Level Cell), 2D NAND und 3D NAND (Vertical oder V-NAND) sind die verschiedenen Typen von NAND-Flash-Speichern.
Ist USB ein NAND-Flash?
Natürlich verwenden alle USB-Flash-Laufwerke NAND-Speicherchips zum Speichern Ihrer Daten und Medien. Aus diesem Grund sind USBs schneller als die alten HDDs (Hard Disk Drives) mit rotierenden Scheiben und Magnetköpfen.
Fazit
Dieser Artikel ist ein sehr einfacher und übersichtlicher Leitfaden für NAND-Flash-Speicher. Er klärt Sie nicht nur über die grundlegenden Konzepte dieser Art von Flash-Speicher auf, sondern beschreibt Ihnen auch die Funktionen und die Geschichte dieses Speichermediums. Nachdem wir die verschiedenen Arten von NAND-Flash beschrieben haben, haben wir sie mit NOR-Flash-Speicher verglichen.
Dieser Leitfaden enthält die Vor- und Nachteile von NAND-Flash-Speichern sowie die wichtigsten Hersteller dieser Flash-Speicher. Zum Schluss geben wir Ihnen den Link zu der Software, mit der Sie Ihre gelöschten oder verlorenen Daten innerhalb weniger Minuten wiederherstellen können.
Wondershare Recoverit - Ihre sichere und zuverlässige Flash Speicher Wiederherstellungssoftware
5.481.435 Personen haben das Tool bereits heruntergeladen.
Stellen Sie verlorene oder gelöschte Dateien, Fotos, Audiodateien, Musik und E-Mails von jedem Speichermedium effektiv und vollständig wieder her.
Stellen Sie Daten nach plötzlicher Löschung, Formatierung, Beschädigung der Speicherkarte, Virenbefall, Systemabsturz, etc. wieder her.
Stellen Sie Dateien von mehr als 5.000 Speichermedien wie USB-Sticks, SD-Karten, CF-Karten, SSDs, HDDs, Disketten, etc. wieder her.
Zeigen Sie eine Vorschau der Dateien an, bevor Sie sie wiederherstellen. Wenn die Dateien nicht wiederherstellbar sind, ist keine Zahlung erforderlich.
Recoverit Free zum Ausprobieren und die kostenpflichtige Version für mehr Spaß.
Die Sicherheit wurde überprüft.