OTP、MTP、PROM、EPROM、FLASH ROM的區(qū)別；

NVM，即非易失性存儲(chǔ)器，是一種非易失性內(nèi)存。

NVM的特點(diǎn)是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在斷電后不會(huì)消失。傳統(tǒng)的NVM，如掩模ROM、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（EPROM）、電可擦可編程ROM（EEPROM）、NAND/NOR閃存等，以及目前正在開發(fā)的許多新型狀態(tài)存儲(chǔ)器，如磁性存儲(chǔ)器（MRAM）、電阻存儲(chǔ)器（RRAM）、相變存儲(chǔ)器（PRAM）、鐵電存儲(chǔ)器（FeRAM）等，都屬于NVM。（因此，NVM的概念非常廣泛。

從可編程次數(shù)來看，NVM可以分為三類。

MTP：多次可編程，可多次編程

FTP：有限次可編程，可編程次數(shù)有限

OTP：一次性可編程，僅允許編程一次，編程后數(shù)據(jù)永久有效

本文主要討論OTP和MTP。

什么是一次性可編程（OTP）？

一次性可編程（OTP，One Time Programmable）是一種特殊的非易失性存儲(chǔ)器，它僅允許編程一次，一旦編程，數(shù)據(jù)將永久有效。與EEPROM等多次可編程（MTP）存儲(chǔ)器相比，OTP因其占用面積小且不需要額外的制造步驟而廣泛用于低成本芯片中。

OTP NVM指的是只能編程一次的非易失性存儲(chǔ)器。

隨著嵌入式應(yīng)用的日益普及，產(chǎn)品的安全性變得越來越重要。一方面，這是為了保護(hù)硬件設(shè)計(jì)；另一方面，也是為了產(chǎn)品本身的安全，防止被黑客攻擊。

在嵌入式系統(tǒng)中，所有代碼和系統(tǒng)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在閃存芯片中，閃存芯片的特點(diǎn)是可多次擦除且在斷電時(shí)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。為了保護(hù)閃存中的數(shù)據(jù)，越來越多的閃存制造商在閃存內(nèi)部提供了一個(gè)特殊寄存器：OTP寄存器。

OTP本身并不為應(yīng)用提供絕對(duì)的安全性。然而，OTP的可用性有助于開發(fā)人員開發(fā)和部署更安全的應(yīng)用。如今，許多軟件和硬件保護(hù)都是基于OTP實(shí)現(xiàn)的。

什么是MTP？

MTP，即多次可編程（Multiple-Time Programmable），顧名思義，與一次性可編程存儲(chǔ)器不同，多次可編程存儲(chǔ)器可以根據(jù)用戶的需要被重新編程和更新多次。

 

EPROM、EEPROM、NAND/NOR閃存（Flash Memory）等都是MTP（多次可編程）的一種。

實(shí)際上，業(yè)界習(xí)慣于將MTP與EEPROM/Flash/OTP/Mask ROM進(jìn)行比較。從應(yīng)用需求的角度來看，OTP是一個(gè)大類；EEPROM/Flash是另一個(gè)大類；而MTP則是一個(gè)小眾需求，其實(shí)施技術(shù)基本上是基于前兩類的工藝/設(shè)計(jì)技術(shù)，但進(jìn)行了較小的調(diào)整或權(quán)衡。

MTP的實(shí)現(xiàn)與OTP不同，因此它可以被多次燒錄，具有復(fù)雜的設(shè)計(jì)架構(gòu)和較高的成本。由于實(shí)現(xiàn)方法的多樣性，MTP的原理不能一概而論。

OTP的程序存儲(chǔ)器大多采用熔斷絲結(jié)構(gòu)。編程過程是一個(gè)不可逆的破壞性活動(dòng)，通常是將1寫入為0。

而MTP大多使用EEPROM或FLASH或其他技術(shù)。寫入過程也是一個(gè)1到0的變化。但在某些條件下，0可以變回1。例如，EPROM在紫外線照射下形成，光電荷被沖入柵極區(qū)域。EEPROM則使用電隧穿電荷注入技術(shù)。

PROM（Programmable Read Only Memory，可編程只讀存儲(chǔ)器）是一種可編程的只讀存儲(chǔ)器，與傳統(tǒng)的ROM不同，其數(shù)據(jù)不是在制造過程中寫入的，而是在制造完成后通過PROM編程器寫入的。PROM中的每個(gè)位都通過熔絲或反熔絲鎖定，具體取決于所使用的技術(shù)。根據(jù)技術(shù)的不同，PROM中的每個(gè)位可以在晶圓、測(cè)試或系統(tǒng)級(jí)別進(jìn)行編程。

典型的PROM在出廠時(shí)所有位都設(shè)置為“1”。在編程過程中，燒斷熔絲位會(huì)使該位讀取為“0”。通過燒斷熔絲，PROM在制造后可以編程一次，這是一個(gè)不可逆的過程。典型的PROM采用“雙極熔絲結(jié)構(gòu)”。

如果想要重寫某些單元，可以向這些單元通入足夠高的電流并保持一段時(shí)間，從而燒斷原有的熔絲，達(dá)到重寫某些位的效果。另一種經(jīng)典的PROM是帶有“肖特基二極管”的PROM，出廠時(shí)二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)

EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）是一種可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器。它的特點(diǎn)是具有可擦除功能，允許在擦除后進(jìn)行重新編程，但缺點(diǎn)是擦除需要使用紫外線，且需要一定時(shí)間。

FLASH ROM是一種真正的單電壓芯片，在使用上與EEPROM非常相似，因此有些書籍將FLASH ROM視為EEPROM的一種。但實(shí)際上，兩者之間存在差異，因?yàn)楫?dāng)FLASH ROM被擦除時(shí)，它還會(huì)執(zhí)行一個(gè)特殊的刷新過程；而在刪除數(shù)據(jù)時(shí)，它不以字節(jié)（Byte）為基本單位，而是以扇區(qū)（Sector，也稱為Block）為最小單位，扇區(qū)的大小因制造商而異；只有在寫入時(shí)，才以字節(jié)為最小單位進(jìn)行寫入。

FLASH ROM芯片的讀寫操作都是在單一電壓下進(jìn)行的，不需要跳線，只需使用特殊程序即可輕松修改其內(nèi)容；FLASH ROM的存儲(chǔ)容量一般大于EEPROM，大約在512K到8M KBit之間，由于大批量生產(chǎn)，價(jià)格也更合適，非常適合存儲(chǔ)程序代碼，近年來已逐漸取代EEPROM，被廣泛用作主板上的BIOS ROM。

NOR和NAND閃存之間的區(qū)別在于，NOR閃存更像內(nèi)存，擁有獨(dú)立的地址和數(shù)據(jù)線，但其價(jià)格更高且容量較小；而NAND閃存則更像硬盤，地址和數(shù)據(jù)線共用I/O線，類似于硬盤中所有信息都通過單一的硬盤線傳輸。與NOR型閃存相比，NAND型閃存的成本更低，但容量要大得多。

因此，NOR型閃存更適合頻繁隨機(jī)讀寫的場(chǎng)合，通常用于存儲(chǔ)程序代碼并在閃存中直接運(yùn)行，手機(jī)是NOR型閃存的主要使用者，所以手機(jī)的“內(nèi)存”容量通常不大；而NAND型閃存則主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，常見的閃存產(chǎn)品，如閃存驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字存儲(chǔ)卡等，都使用NAND型閃存。

小結(jié)；

    OTP（一次性可編程）相對(duì)于MTP（多次可編程）的優(yōu)勢(shì)在于OTP存儲(chǔ)器占用面積更小，且無需額外的晶圓處理步驟。因此，在許多低成本應(yīng)用中，OTP存儲(chǔ)器被用來替代MTP存儲(chǔ)器。