NOR Flash 和 EEPROM 均为非易失性存储器(断电数据不丢失),核心差异集中在擦写粒度、读写特性、容量 / 成本与适用场景上:NOR 侧重代码存储与直接执行 (XIP),EEPROM 擅长小批量、频繁、字节级数据更新。
一、核心擦写机制差异
| 特性 | NOR Flash | EEPROM |
| 擦除方式 | 块级擦除(KB~MB 级),写入前必须先擦除整个块 | 字节级擦除,可单独修改任意字节,无需预擦除整个区域 |
| 写入机制 | 先擦后写,擦除和写入速度较慢,存在 "写放大" 问题 | 直接字节覆盖,操作灵活,适合频繁小数据修改 |
| 结构基础 | 单晶体管存储单元,并联设计,独立寻址 | 双晶体管结构(存储管 + 选择管),电路更复杂 |
| 隧道氧化层 | 较厚(10-12nm),提高耐用性 | 较薄(~9nm),便于单字节操作 |
二、性能与可靠性对比
| 性能指标 | NOR Flash | EEPROM |
| 读取速度 | 极快(接近 RAM),支持随机访问,可直接执行代码 (XIP) | 一般,随机访问但速度低于 NOR Flash |
| 写入 / 擦除速度 | 慢(块级操作耗时) | 字节操作相对较快,但整体带宽低于 NOR 批量写入 |
| 擦写寿命 | 1 万~10 万次 | 10 万~100 万次,耐用性显著更高 |
| 数据保留 | 10 年以上,与 EEPROM 相当 | 10 年以上,非易失性存储基本特性 |
三、容量、成本与集成度
| 维度 | NOR Flash | EEPROM |
| 典型容量 | 1MB~2GB,适合中等容量代码存储 | KB 级~几 MB,容量较小 |
| 存储密度 | 较低(单晶体管但并联结构占用面积大) | 更低(双晶体管结构,单位面积存储量少) |
| 单位成本 | 较高(容量 / 价格比不及 NAND Flash) | 更高(小容量、高复杂度导致) |
| 集成方式 | 多为独立芯片,也可嵌入式集成 | 常作为 MCU 片上外设(如 STM32 的 Flash+EEPROM) |
四、应用场景划分
NOR Flash 适用场景:
嵌入式系统启动代码 (bootloader)、BIOS、固件存储
需要 ** 直接执行代码 (XIP)** 的场景,CPU 可直接从 NOR 运行程序,无需加载到 RAM
中等容量、不频繁更新的代码或配置数据
对读取速度要求高,写入操作相对较少的应用
EEPROM 适用场景:
配置参数、校准数据、设备 ID等需频繁修改的小量数据
智能卡、传感器、工业控制中的状态信息存储
掉电保护的关键系统参数(如设备运行时间、故障记录)
替代传统电池供电的 SRAM,实现无电池数据保存
五、技术演进与现状
NOR Flash:
随嵌入式系统发展,仍是固件存储首选
与 NAND Flash 互补,形成 "NOR+NAND" 存储架构(NOR 存代码,NAND 存数据)
部分新型 NOR 支持更灵活的扇区擦除,缩小与 EEPROM 的操作粒度差距
EEPROM:
片上集成趋势明显,多数现代 MCU 内置 EEPROM 或模拟 EEPROM 功能
高端应用中部分被 FRAM(铁电存储器)替代,FRAM 兼具 EEPROM 的字节操作和 RAM 的读写速度
选型决策理由推荐:
| 需求类型 | 优先选择 | 理由 |
| 存储程序代码并直接执行 | NOR Flash | 读取速度快,支持 XIP,适合固件启动 |
| 频繁修改小量配置数据 | EEPROM | 字节级操作,高擦写寿命,无需块擦除 |
| 中等容量(>1MB)存储 | NOR Flash | 容量上限更高,成本更优 |
| 极低功耗、小体积 | EEPROM | 片上集成,无需额外芯片,功耗更低 |
| 高可靠性、长寿命 | EEPROM | 擦写次数比 NOR 高 10 倍以上 |