摘要:同样,在需要将FG或CG里的电子排除出去(闪存擦除)的时候,也需要在另外一个方向上施加较高电压(如20V),帮助电子量子隧穿通过氧化层。除了提高电压,有些地方闪存还需要尽可能降低电压来提高能源效率,比如Toggle闪存接口工作电压。

快速充电已经成为当今手机的标配功能,半小时充电50%以上可以让大家在准备出门前给手机快速补充能量。

快充已成手机标配,固态硬盘里居然也有一个高压"快充"

QC和PD快充走的都是通过高电压实现更高输电功率的目的,降低电流减少传输过程中的损耗。

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固态硬盘本身没有电池,但它使用的闪存在写入数据时的原理也类似于充电。下图是东芝TR200 SATA固态硬盘,使用+5V工作电压。

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普通的电容器不能长期保存电能,闪存使用了FG浮栅或CG电荷捕获结构来存储电子。下方的隧道氧化层可以防止电子从中逃逸,但当电子需要通过它进入FG或CG时,就必须要有一个较高的电压(如20V)来帮助实现量子隧穿效应。

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同样,在需要将FG或CG里的电子排除出去(闪存擦除)的时候,也需要在另外一个方向上施加较高电压(如20V),帮助电子量子隧穿通过氧化层。

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固态硬盘的工作电压通常是5V(SATA)或3.3V(M.2),虽然2.5寸固态硬盘可以从SATA接口获得+12V供电,但出于兼容性的考虑(很多笔记本电脑不为硬盘提供12V供电),绝大多数固态硬盘只使用+5V一种电压供电。

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实际上5V电压也不会直接进入闪存颗粒,而是首先在PCB板上转换为3.3V后再提供给闪存使用。写入/擦除所需的20V电压在闪存内由3.3V升压转换得到。电荷泵原理是用电容器作为储能元件,产生比输入电压更高的输出电压。关于它的原理网上有很多介绍:

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当然还有另外一种更为高效的方式,即通过Vpp针脚直接为闪存提供12V高电压。虽然在没有它的情况下闪存也能工作(由3.3V升压),但Vpp的存在可以提高电源效率。下图红圈内是Vpp在东芝132-BGA中的位置。

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除了提高电压,有些地方闪存还需要尽可能降低电压来提高能源效率,比如Toggle闪存接口工作电压。

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在BiCS4架构中东芝首次应用了Toggle 3.0接口,将接口速率提升至800MT/s的同时,VccQ电压可降低至1.2V,从而同时实现提速与降能耗的目的。

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