比較最後更新 2026年10月8日

NOR Flash與NAND Flash的差異(快閃記憶體比較)

NOR Flash將記憶單元以NOR邏輯並聯,可透過位址指定進行隨機位元組存取,最適合微控制器(MCU)的韌體直接執行(XiP:eXecute in Place)。NAND Flash將單元以NAND邏輯串聯,實現高密度、大容量與高速頁寫入,是SSD、智慧型手機儲存裝置與USB隨身碟的主角。兩者雖同屬快閃記憶體技術,連接方式與用途卻有根本上的不同。

Verdict結論

NOR Flash與NAND Flash最大的差異在於「記憶單元的連接方式與存取單位」。NOR將單元並聯,可直接存取位元線,約100ns即可完成以位元組為單位的隨機讀取,最適合微控制器韌體的直接執行(XiP)。NAND將單元串聯,以頁為單位(256Byte~16KB)存取,因此隨機讀取較慢(~25μs/頁),但憑藉高密度、大容量與高速的頁寫入,成為SSD與手機儲存的主角。

主要差異

NOR Flash與NAND Flash依比較項目比較
比較項目NOR FlashNAND Flash
單元連接方式單元並聯(NOR邏輯)→可直接存取位元線單元串聯(NAND邏輯)→以頁為單位存取
隨機讀取快速、以位元組為單位(匯流排存取時間:~100ns)慢、以頁為單位(~25μs/頁)
寫入速度慢(以位元組、字組為單位)快(以頁為單位:256Byte~16KB)
抹除單位以磁區為單位(64KB~512KB)以區塊為單位(128KB~4MB)
寫入耐久度高(10萬~100萬次)中等(SLC:10萬次,TLC:1000~3000次)
位元單價・密度昂貴、低密度(最大也只有數Gb左右)便宜、高密度(數GB~數TB)
主要用途MCU、IoT裝置的韌體儲存、程式碼儲存(XiP)SSD、eMMC、UFS、USB隨身碟、智慧型手機儲存裝置
主要廠商華邦電(Winbond)、旺宏(Macronix)、Microchip三星、鎧俠(Kioxia)、SK海力士、美光(Micron)、Western Digital

XiP(eXecute in Place)與NOR Flash的優勢

NOR Flash最大的優勢在於「XiP(eXecute in Place)」功能,CPU可像存取ROM一樣直接指定位址讀出程式碼並執行。微控制器(MCU)、汽車ECU、工業控制設備、醫療設備會將韌體存放在NOR Flash中,系統啟動後無需將程式碼複製到RAM即可直接執行。如此可縮短開機時間並節省RAM容量,是資源受限的嵌入式系統不可或缺的特性。

NAND Flash的演進:3D NAND・TLC/QLC

NAND Flash從2D(平面)轉向3D(垂直堆疊)結構,使位元單價快速下降。目前的3D NAND由堆疊128~300層以上的單元構成,每1顆晶片可實現超過1Tb的容量。依單元的訊號狀態數可分為SLC(1bit)、MLC(2bit)、TLC(3bit)、QLC(4bit),QLC NAND可為SSD實現低成本大容量,但寫入耐久度較低。2D與3D NAND的詳細內容請參閱2D NAND與3D NAND的差異(堆疊結構、成本與可靠度比較),NAND與DRAM的比較請參閱NAND與DRAM的差異是什麼|速度、用途與製造製程全面比較。

常見問題

NOR Flash與NAND Flash最大的差異是什麼?
兩者的連接方式與擅長的操作不同。NOR Flash的單元為並聯,透過位址指定的隨機位元組存取速度快,最適合程式碼的直接執行(XiP)。NAND Flash的單元為串聯,具備高密度、低成本與高速頁寫入的特性,因此用於大容量儲存(SSD、eMMC等)。
MCU(微控制器)使用哪一種快閃記憶體?
大多數MCU都內建NOR Flash。憑藉NOR的XiP特性,MCU在重置後即可直接執行快閃記憶體中的程式碼,不需花時間將程式碼複製到RAM。另一方面,搭載OS的IoT裝置(Raspberry Pi等)則使用NAND Flash(eMMC、UFS)。
NOR Flash今後還會持續使用嗎?
會的。在車用、工業、醫療等嵌入式領域,NOR Flash因可靠度、長壽命與XiP特性,仍將持續扮演重要角色。不過MRAM等非揮發性記憶體技術以低功耗、高寫入耐久度為優勢,正被研究作為NOR的替代方案,是中長期值得關注的競爭技術。

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