NAND, NOR flash memory에 대하여

 Flash memory는 EEPROM의 변형이며, 전원 공급 없이도 기록된 내용을 보존할 수 있는 ROM의 성격과 읽기/쓰기가 모두 가능한 RAM의 성격을 모두 가지고 있는 메모리이다.

 

 Flash memory는 대표적인 비휘발성 메모리로써, D램처럼 refresh를 하지 않아도 데이터가 지워지지 않는 특성을 가진다. 그래서 우리 주위에 USB로 많이 사용된다. 그 종류로는 크게 NAND, NOR가 있는데, 반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 직렬로 연결된 NAND flash와 병렬로 연결된 NOR flash로 구분된다.

 

 NAND와 NOR flash memory의 이름은 각각 NMOS NAND logic gate와 NMOS logic gate 구조에서 따왔다고 한다. NAND flash memory에서 cell들이 직렬로 연결된 것이 NMOS NAND logic gate와 비슷하다. 마찬가지고, NOR flash memory에서 cell들이 직렬로 연결된 것이 NMOS NOR logic gate와 비슷하다.

 

출처: https://www.techtarget.com/searchstorage/definition/NOR-flash-memory

1. NAND flash

 NAND flash는 각 셀이 직렬 형태로 이루어져 있기 때문에 random access가 불가능하고, 각 셀에서 순차적으로 데이터를 읽어내는 방식이다. 그래서 NOR flash에 비해 데이터 read 속도가 느리지만, 메모리의 블록이 여러 페이지로 나누어져 있기 때문에 쓰기/지우기 속도가 더 빠르다.

 

 Read 속도가 느리다는 단점 때문에 컴퓨터 메모리로 쓰기에는 알맞지 않지만, 다양한 이동식 저장매체에 어울리는 방식이다.

 

 NAND flash는 메모리 칩으로써, USB flash driver, 스마트폰이나 애플 아이팟과 같은 전기적 특성을 가진 기기에 많이 사용된다. 우수한 기술을 가지고 있는 삼성, 인텔, 하이닉스에서 NAND flash를 제조하는데, 이 NAND flash는 큰 저장 공간을 갖고 있으며 여러 성능이 있다.

 

2. NOR flash

 NOR flash는 각 셀이 병렬 형태로 이루어져 있어서 데이터 read 시 random access가 가능하다. 즉, read 속도가 빠르다. 하지만 데이터를 덮어쓰는 것이나 지우는 것은 random access가 불가능하기 때문에 그 속도가 느리다.

 

 Read 시에는 페이지 단위로 읽어 들일 수 있지만, 해당 페이지를 덮어 쓰거나덮어쓰거나 지우는 것은 모든 블록을 지워야 하기 때문에 그 속도가 느리다. 또한, 각 셀이 병렬 형태로 이루어져 있기 때문에 각 셀을 개별적으로 접근하기 위한 전극이 필요하게 되고, 그 덕분에 NAND 형태에 비해 필요한 면적이 넓어진다는 단점이 있다. 그 덕분에 집적도가 낮아져서 대용량 메모리에는 다소 불리한 형태이다. 즉, read 속도는 빠르나 데이터를 덮어쓰거나 지우는 것이 느리고, NAND에 비해 필요한 면적이 넓다.

 

3. NAND vs NOR

- NAND flash는 직렬로 연결되어 있고, NOR flash는 병렬로 연결되어 있다.

- NAND flash는 용량을 늘리기 쉽고, 쓰기 속도가 빠른 반면, NOR flash는 읽기 속도가 빠르다.

- NAND flash에 비해 NOR flash의 cell size가 크다.

 

 NOR는 저장 단위인 셀을 병렬로 배열하는 구조이기 때문에, 데이터를 빨리 찾을 수 있어 NAND flash 보다 읽기 속도가 빠르고, 데이터의 안전성이 우수하다.

 

 하지만, 각 셀의 주소를 기억해야 하기 때문에 회로가 복잡하고, 이로 인해 데이터를 저장할 수 있는 공간이 좁아 대용량화가 어렵다. 또한, 셀의 주소를 찾아 써야하기 때문에 NAND flash보다 쓰기 속도가 느리다.

 

 NAND는 직렬로 연결되어 있어 용량을 늘리기 쉬운 반면, NOR는 병렬로 연결되어 있어 용량 늘리기가 어렵다.

 

 4. NAND와 NOR flash의 사용

 과거 모바일 장치에는 NOR를 많이 사용했다. 예전 PDA들의 경우에는 메모리를 많이 써서 데이터를 읽는 것만 빠르고 그 외의 작업은 모두 느렸다. 이후, NAND 메모리의 발달로 NAND 메모리를 사용하는 모바일 기기들이 점점 더 많아지고, 지금은 대부분의 모바일 기기에서 NAND를 더욱 많이 사용한다.