Wieso löscht NAND-Flash deutlich schneller als NOR-Flash?

[Thomas F. (thomas-hn)]

Hallo,

wieso kann bei NAND-Flash ein einzelner Block deutlich schneller 
gelöscht werden als bei NOR-Flash?

Der Aufbau der einzelnen Flash-Zellen ist bei beiden Technologien ja 
generell gleich. Wenn somit alle Zellen eines Blocks auf dem selben 
Substrat sitzen und die Wordlines/Bitlines gleichzeitig angesteuert 
werden, gibt es ja keinen Grund, dass NOR langsamer löscht.

Ein kleiner Geschwindigkeitsnachteil bei NOR könnte durch die 
typischerweise größeren Speicherzellen entstehen, dieser Unterschied 
sollte aber relativ klein sein.

Die beiden Dokumente (1) und (2) erwähnen ca. 800ms für das Löschen 
eines 64kB NOR-Blocks, aber nur ca. 2ms für einen 128kB NAND-Block.
Woher kommt dieser große Geschwindigkeitsunterschied?

Der Artikel unter (3) erwähnt "Erase operations in NAND Flash are 
straightforward while in NOR Flash, each byte needs to be written with 
'0' before it can be erased. This makes the erase operation for NOR 
Flash much slower than for NAND Flash.", aber ohne weitere Details.
Wieso muss eine Speicherzelle bei NOR-Flash zuvor mit '0' beschrieben 
werden, bevor man diese löschen kann (und wieso ist dies bei NAND nicht 
nötig, die einzelnen Flashzellen besitzen doch die selbe 
Floating-Gate-Technologie)?

Wäre toll, wenn mir hier jemand auf die Sprünge helfen könnte.

Vielen Dank,

Thomas


(1) 
https://www.micron.com/-/media/client/global/documents/products/data-sheet/nor-flash/m29fxxft-fb.pdf
(2) 
https://www.micron.com/support/%7E/media/74C3F8B1250D4935898DB7FE79EB56E7.ashx
(3) https://www.embedded.com/flash-101-nand-flash-vs-nor-flash/

[Thomas F. (thomas-hn)]

Nach weiterer Suche konnte ich dieses Dokument finden:
https://www.dialog-semiconductor.com/sites/default/files/an500.pdf

Es beschreibt, wieso bei NOR-Flash (im Gegensatz zu NAND-Flash) ein 
sogenannter "Pre-Program" vor dem eigentlichen Erase nötig ist um 
"over-erased" Zellen zu vermeiden, welche sich bei NOR-Flash bzgl. der 
Architektur (wie die Zellen miteinander verbunden sind) sehr negativ 
beim Lesen auswirken könnte.
Dieser somit nötige "Pre-Program" ist wohl die "zeitfressende" 
Komponente beim Löschvorgang bei NOR-Flash.

[Peter D. (peda)]

Das ist der typische Apfel/Birnen Vergleich.
Der eine Chip ist einfach deutlich moderner und deutlich größer, d.h. 
weiter entwickelt.
Einem M29F160F mit bis zu 120s Erase-Time will keiner mehr haben.