在每个闪存芯片中都有海量的存储单元,下图是一个闪存存储单元示意图,从上到下分别是掌握栅极(Control Gate)、氧化层、浮栅层(Floating Gate)、隧道氧化层和衬底(Substrate)。左侧是源级(Sources)右侧是漏级(Drain),电流只能从源级向漏级单向传导。
闪存记录数据的关键在于浮栅层,当个中被充满电子时是已编程(写入)状态,代表二进制0;当个中没有电子时是已擦除状态,代表二进制1。
上面的这个0和1的逻辑听起来有些颠倒,不过当你理解到闪存的读取事理后就会以为这样才是对的:源级到漏级之间没有电流(0),解释浮栅中有电子。

当源级到漏级之间有电流(1),解释浮栅里没有电子。
以上便是从闪存中读取数据的事理,往来来往杂了说它涉及到MOS管等繁芜的半导体知识,但是如果朝大略的方向理解,我们也能轻松理解闪存表达数据的事理。
接下来是向闪存单元中写入数据的方法:在掌握栅极和漏级之间施加一个20V高电压,就可以引发量子隧道效应,使电子进入到浮栅层中。由于氧化隧道层的绝缘效果,进入到浮栅层的电子不随意马虎流失落掉,以是闪存可以在断电后连续保留数据。
反过来也可以利用20V高电压反向将浮栅层中的电子"抽离"出去,这便是闪存的擦除。闪存的独特事情事理决定了闪存单元在写入之前必须经由擦除,而不能像磁记录那样直接覆盖写入。
对付原始的SLC闪存而言,一个存储单元只需保留一比特数据,非0即1,判断起来非常大略。SLC闪存速率快、寿命长,但容量小、每GB容量本钱过高,不适宜家用电脑的固态硬盘。
MLC闪存可以在每个存储单元中存储2比特数据,即00、01、10、11四种状态,浮栅层中的电荷等级须要更加风雅化。
到了TLC闪存(3比特/单元),状态数量达到8种,而QLC闪存(4比特/单元)的状态数量高达16种。
2007年铠侠的前身东芝存储率先提出了三维闪存层叠技能,现在的3D闪存已经利用Charge Trap电荷捕获层取代原有Floating Gate浮栅层,存储单元的构造也发生了较大的变革,使得闪存写入速率更快,可靠性更强,功耗水平更低。铠侠TC10、RC10、RD10利用的都是3D TLC闪存。