Nor och Nand löser olika problem NOR Snabb läsning Varje byte kan adresseras Lagrar programkod NAND Snabb skrivning Läses och skrives blockvis Lagrar data Kan krympas effektivt

Digitalkameror, MP3-spelare och USB-minnen är tre storkonsumenter av Nand-baserat flashminne. Så stora att det har uppstått brist på minne, och tillverkarna tävlar om vem som fortast kan få igång ny tillverkning. Infineon är redan igång, liksom ett samarbetsprojekt mellan ST Microelectronics och Hynix. Micron Technology kommer att börja leverera Nand-flash under eget namn senare i år, och detsamma gäller den taiwanesiska kiselsmedjan Powerchip. Sist men inte minst räknar Toshiba, som en gång uppfann Nand-flash, med att öppna ytterligare en fabrik under 2005.

Redan i år kommer försäljningen enligt prognoserna att öka till 17 miljarder dollar, en tillväxt på över 50 procent.

Faktum är att Nand-flash mycket väl kan ta över DRAM-minnets roll som den produkt som ligger i tillverkningsteknikens frontlinje. Det har redan skett hos Samsung, världens största leverantör av flashminnen förra året.

- Nand är drivkraften för ny processteknik hos oss. Det produceras redan i 90 nm och vi har gjort prototyper på en 4 Gbit-krets som ska produceras i 70 nm. Du hittar inga DRAM någonstans som ligger lika långt framme, säger Werner Diesing som är europeisk marknadschef för minnen hos Samsung.

Program eller data

Under tiden lever Nor-flash vidare, med en stadig men låg tillväxt. Nor används i både mobiltelefoner och persondatorer, och det räcker till att dominera marknaden, men det saknas någon ny tillämpning som skulle kunna sätta fart på försäljningen.

Nor- och Nand-flash har olika egenskaper och har därför av tradition kommit att användas för skilda ändamål. Nor är långsamt vid skrivning men snabbt vid läsning, och det går att läsa minnesadresserna i vilken ordning som helst. Det passar därför utmärkt att lagra programkod i. Bios-kretsen i en pc, som innehåller den kod som ska köras när datorn slås på, är ett bra exempel där Nor passar, andra är nätverksväxlar och dvd-spelare. Nand-minnen däremot används i första hand till datalagring. De klarar högre skrivhastighet och de rymmer också mer per ytenhet än Nor-minnen, men de måste läsas blockvis. Inget problem när man ska hämta ut en bild ur kameran men inte så lyckat om man ska läsa och exekvera programkod.

Tillväxten för Nand är i huvudsak ett resultat av att behovet av flashminne för datalagring ständigt ökar, det är alla som har kontak-tats inför den här artikeln överens om. En modern mobiltelefon kan mycket väl innehålla både kamera, MP3-spelare och diverse handdatorfunktioner, och till allt detta krävs minne.

Halv gigabyte

I Japan är det inte ovanligt att det sitter 256 Mbyte flash i en telefon, och en 3G-telefon som Motorolas A920 (säljs av 3 i Sverige) har plats för ett flashminneskort i SD-format som kan rymma upp till 512 Mbyte.

Men det handlar alltså inte om att Nand skulle ersätta Nor, i varje fall inte på kort sikt.

- Vårt Nand-minne kommer att sitta i mobiltelefoner framöver, men vi kommer att kunna leverera Nor också. Det finns plats för båda teknologierna, säger Samsungs Werner Diesing.

- Nand är ett komplement till Nor, för situationer när man behöver lagra stora mängder data. Micron räknar bland annat med att producera flerchipsmoduler med kombinationer av Nand, Nor och DRAM för inbyggnadsmarknaden, säger Echo Chadwick från Micron Technology.

Micron är en av de stora Nor-tillverkarna, men har annonserat att man ska utöka sortimentet med Nand. Till att börja med kommer en 2 Gbit-krets producerad i 90 nm, men något datum för den är inte bestämt ännu enligt Echo Chadwick.

- Nand-flash är en bra produkt för Micron eftersom vi kan dra nytta av våra processer och kunskaper inom DRAM-tillverkning, säger hon.

Intel, som fram till 2002 var världens största tillverkare av flashminne men som förra året ramlade ner till fjärde plats, håller dock fast vid Nor-flash. Brenden Mielke, Intels marknadschef för flash i Europa, ser ingen omedelbar anledning till oro.

- Majoriteten av alla kameratelefoner och "smarta" telefoner är fortfarande utrustade med flernivåflash av Nor-typ. Flashmarknaden kommer att fortsätta att växa i stadig takt och det är traditionella tilllämpningar som driver tillväxten, säger han.

Intels Strataflash är fortfarande nummer ett när det gäller flernivåflash, som lagrar två bitar per minnescell, även om Toshiba och ytterligare några Nand-tillverkare har anammat tekniken på senare tid.

Staplar kretsar

Strataflash används i Intel Wireless Memory, en modul som lanserades 2003 och som består av tre kretsar som staplats på varandra: ett Nor-flash för kodlagring, ett annat för datalagring och därtill en DRAM-krets.

- Med den optimerar vi hela minneshanteringen i en mobil enhet, inte bara flashminnet, säger Brenden Mielke.

Flerchipsmoduler är annars något som fler tillverkare än Intel överväger, som ett sätt att kompensera för det egna flashminnets brister. Det går till exempel att köra programkod från Nand-flash om man packar det tillsammans med DRAM i samma kapsel och kopierar över koden till DRAM när strömmen slås på.

Kopieringen tar förstås tid, så det tar längre tid att få igång mobiltelefonen, och DRAM drar ström, men det kan uppvägas av att priset är relativt lågt.

Omvänt kan Nor kombineras med SRAM för datalagring. Det ger låg strömförbrukning men problemet är att hålla ner kostnaden på en acceptabel nivå.

Möjligen kan Nor-flash hitta en ny marknad i den lucka som Nand lämnar efter sig i tillverkarnas jakt på allt större minneskretsar. Den kameratillverkare som vill skicka med ett billigt minneskort med 64 eller 128 Mbyte med sin digitalkamera kan snart upptäcka att det inte finns några Nand-baserade kort i den storleken. Där skulle små Nor-minnen som lagrar två bitar per cell kunna bli ett konkurrenskraftigt alternativ, tror det amerikanska analysföretaget Isuppli.

Lennart Pettersson