タイトルはそれをすべて言います。
トランジスタレベルでフラッシュメモリ技術の働きを理解しようとしています。かなりの調査の結果、フローティングゲートトランジスタについて、そして電子を注入したり、セルから取り除く方法について、直感を得ました。私はCS出身ですので、トンネリングやホットエレクトロン注入などの物理現象についての私の理解はおそらくかなり不安定ですが、それでも私はそれに慣れています。また、NORまたはNANDのメモリレイアウトからデータを読み取る方法についても考えました。
でも、フラッシュメモリはブロック単位でしか消去できないし、ページ単位でしか書けない、とあちこちで読んだ。しかし、私はこの制限の正当化を見つけられず、なぜそうなのかについて直感を得ようとしています。
回答:
あなたの質問に対する私が見つけた最良の答えは、フラッシュメモリの仕組みに記載されています：
フラッシュメモリチップのセル内の電子は、より高い電圧の電荷である電界を加えることにより、正常（「1」）に戻すことができます。フラッシュメモリは回路内配線を使用して、チップ全体またはブロックと呼ばれる所定のセクションに電界を印加します。これにより、チップのターゲット領域が消去され、その後、書き換えることができます。フラッシュメモリは、一度に1バイトを消去するのではなく、ブロックまたはチップ全体を消去してから再書き込みするため、従来のEEPROMよりもはるかに高速に動作します。
「インサーキット配線」がビットレベルのプログラミング（1から0への切り替え）を可能にする理由がわかりませんが、1から0への遷移（ホットインジェクションによるプログラミング）が0と比較して異なる方法に関連している可能性があります。から1への遷移（Fowler-Nordheimトンネリングによる消去）。
それは定義によるものです。個々のビットを書き込むことができるフラッシュメモリは、EEPROMと呼ばれます。
フラッシュはEEPROMとは異なり、消去は個々のビットではなくブロックで行われます。消去は比較的遅い操作であり、書き込みの前に行う必要があるため、大きなブロックで消去を実行すると、多数のビットを並列に消去するため、大きな書き込み操作が高速になります。
ブロックを消去すると、ICを簡素化してコストを削減することもできます。フラッシュは、ソリッドステートディスクドライブに最近大量に使用されており、EEPROMは非常に少量で使用されているため、規模の経済により、EEPROMよりもフラッシュのコストがさらに削減されます。
ブロック単位で消去する必要があるという物理的な正当化がないというのはあなたの言うとおりです。
セルのプログラミングは、図1に示すようにバルクとコントロールゲートの間に電界を作成することによって行われます。同じ考えがセルの消去にも有効です。反対方向の電界が図2に示すように機能します。
ただし、建設的な理由から、負の電圧を生成して使用することは比較的複雑であるため、使用される戦略は、バルクに高電圧を設定することによる図3に示すものです（これはセクター内の論理接地基準です）。選択トランジスタは使用できなくなり、コントロールゲートのみをLowに駆動できます。これにより、セクター全体が強制的に消去されます。