फ्लैश मेमोरी



 फ्लैश मेमोरी (Flash Memory)  कंप्यूटर मेमोरी संग्रह का एक ऐसा इलेक्ट्रॉनिक अवाष्पशील माध्यम है, जिसे विद्युत रूप से मिटाकर पुनः प्रोग्राम किया जा सकता है। NOR फ़्लैश और NAND फ़्लैश, दो मुख्य प्रकार की फ्लैश मेमोरी हैं, जिन्हें NOR और NAND लॉजिक गेट (तर्कद्वार) के नाम से जाना जाता है। ये दोनों मेमोरी एक ही बनावट के कोश का उपयोग करते हैं, जिसमें MOSFETs जैसे चलायमान (floating) गेट सम्मिलित हैं। ये परिपथ स्तर पर भिन्न होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि बिट रेखा (bit line) या शब्द रेखा (word line) की स्थिति को उच्च खींचा गया है या निम्न: बिट रेखा और शब्द रेखा के बीच का संबंध NAND फ़्लैश में NAND गेट जैसा और NOR फ्लैश में NOR गेट जैसा दिखता है।

फ्लैश मेमोरी एक प्रकार की चलायमान-गेट मेमोरी है। इसका आविष्कार वर्ष 1980 में तोशिबा (तोशिबा) में हुआ था और जो कि EEPROM तकनीक पर आधारित है। तोशिबा ने वर्ष 1987 में फ्लैश मेमोरी का विपणन (marketing) शुरू किया। EPROMs को पुनः लिखने से पहले पूर्णतः मिटाना पड़ता था। हालांकि NAND फ्लैश मेमोरी को पेज (या ब्लॉक) में लिखा, पढ़ा और मिटाया जा सकता है, जो सामान्पयतः पूरे उपकरण की तुलना में अत्यंत छोटे होते हैं। NOR फ्लैश मेमोरी मिटाए गए स्थान पर केवल एक ही मशीन शब्द को लिखने और स्वतंत्र रूप से पढ़ने की अनुमति देती है। एक फ्लैश मेमोरी उपकरण में सामान्यतः प्रत्येक फ्लैश मेमोरी कोशों को पकड़े हुए एक या एक से अधिक फ्लैश मेमोरी चिपों (Chips) के साथ-साथ एक अलग फ्लैश मेमोरी नियंत्रक चिप होती है।

NAND फ्लैश मेमोरी का प्रयोग मुख्य रूप से मेमोरी कार्ड (memory card), यूएसबी फ्लैश ड्राइव (USB flash drive), वर्ष 2009 के बाद से उत्पादित ठोस अवस्था ड्राइव (solid-state drives), फ़ीचर फोन, स्मार्टफोन और इसी तरह के उत्पादों में सामान्य भंडारण (storage) और डेटा के हस्तांतरण (data transferring) के लिए जाता है। NAND या NOR फ्लैश मेमोरी का उपयोग प्रायः कई डिजिटल उत्पादों में विन्यास डेटा (configuration data) को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है, जो पहले EEPROM या बैटरी-संचालित स्थिर RAM (static RAM) द्वारा संभव था। फ्लैश मेमोरी में एक प्रमुख नुकसान यह है कि यह एक विशिष्ट पृष्ठ में अपेक्षाकृत कम लेखन-चक्रों को ही सहन कर सकता है।

फ्लैश मेमोरी का उपयोग कंप्यूटर, पीडीए (PDA), डिजिटल ऑडियो प्लेयर (digital audio players), डिजिटल कैमरा (digital camera), मोबाइल फोन, सिंथेसाइज़र (synthesizers), वीडियो गेम, वैज्ञानिक यंत्रों, औद्योगिक रोबोटिक्स (industrial robotics) और चिकित्सीय इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है। फ्लैश मेमोरी तेजी से अध्ययन करती है, लेकिन यह स्थैतिक RAM या ROM जितनी तेज नहीं होती है। इसके यांत्रिक आघात प्रतिरोध (mechanical shock resistance) के कारण वहनीय (portable) उपकरणों में फ्लैश मेमोरी का उपयोग करना ज्यादा पसंद किया जाता है क्योंकि यांत्रिक ड्राइव (mechanical drives) यांत्रिक क्षति के लिए अधिक उन्मुख (ready) होते हैं।

फ़्लैश मेमोरी में डेटा को मिटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले बड़े आकार के खाने (blocks) डेटा मिटाने धीमे के कारण इसे गैर-फ्लैश EEPROM में बड़ी मात्रा में डेटा लिखते समय एक महत्वपूर्ण गति लाभ देते हैं। फ्लैश मेमोरी की लागत वर्ष 2019 तक  बाइट-प्रोग्रामेबल EEPROM की तुलना में बहुत कम थी और जहाँ भी तंत्र (system) को महत्वपूर्ण मात्रा में अवाष्पशील ठोस-अवस्था भंडारण की आवश्यकता होती थी, इसका उपयोग प्रमुख रूप से किया जाता था। हालांकि EEPROMs का उपयोग अभी भी श्रेणी उपस्थिति का पता लगाने जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनके लिए केवल अल्प मात्रा में भंडारण की आवश्यकता होती है।

फ्लैश मेमोरी पैकेज थ्रू-सिलिकॉन वाया (through-silicon via) और प्रति डाई 3डी टीएलसी NAND कोशों (3D TLC NAND cells) की कई दर्जन परतों के साथ डाई स्टैकिंग (die stacking) का एक साथ उपयोग कर सकते हैं ताकि 16 स्टैक्ड डाई (stacked die) का उपयोग करके प्रति पैकेज 1 टेबीबाइट (tebibyte) तक की क्षमता प्राप्त की जा सके और पैकेज के अन्दर एक एकीकृत फ्लैश नियंत्रक की एक अलग डाई के रूप में उपयोग किया जा सके।

पृष्ठभूमि (Background)
फ्लैश मेमोरी की उत्पत्ति का पता चलायमान-गेट ट्रांजिस्टर (floating-gate transistor) नाम से प्रचलित चलायमान-गेट MOSFET (FGMOS) के विकास से लगाया जा सकता है। मूल MOSFET (मेटल-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) का आविष्कार वर्ष 1959 में मिस्र के अभियंता मोहम्मद एम. अताला (Mohamed M. Atalla) और कोरिया के अभियन्ता डावन काहंग (Dawon Kahng) ने बेल प्रयोगशाला में किया था। डावन काहंग ने वर्ष 1967 में बेल प्रयोगशाला में चीन के अभियंता साइमन मिन सेज़ (Simon Min Sze) के साथ फ्लोटिंग-गेट MOSFET के रूप में एक परिवर्तन विकसित किया। उन्होंने प्रस्तावित किया कि इसे प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (Programmable Read Only Memory, PROM) के एक रूप को संग्रहीत (store) करने के लिए चलायमान-गेट मेमोरी कोशों (floating-gate memory cells) के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो अवाष्पशील और पुन: लिखने योग्य है।

1970 के दशक में चलायमान-गेट मेमोरी के प्रारम्भिक प्रकारों में EPROM (Erasable PROM) और EEPROM (Electrically Erasable PROM) सम्मिलित थे। हालांकि, प्रारम्भिक चलायमान-गेट मेमोरी में डेटा के प्रत्येक बिट (bit) के लिए एक मेमोरी कोश बनाने में अभियंताओं की आवश्यकता होती है, जो अत्यंत बोझिल, धीमा , और महंगा साबित हुआ, जो 1970 के दशक में सैन्य उपकरणों और प्रारम्भिक प्रायोगिक मोबाइल फोन जैसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए चलायमान-गेट मेमोरी को प्रतिबंधित करता था।

आविष्कार और व्यावसायीकरण
तोशिबा (तोशिबा) के लिए काम करते हुए फ़ुजियो मासुओका (Fujio Masuoka) ने एक नए प्रकार की चलायमान-गेट मेमोरी का प्रस्ताव रखा, जिससे कोशों के समूह से जुड़े एकल तार पर विभव (voltage) लगाकर मेमोरी के पूरे भाग (section) को जल्दी और आसानी से मिटाया जा सकता है। इस प्रकार वर्ष 1980 में तोशिबा (तोशिबा) में मासुओका (Masuoka) के फ्लैश मेमोरी का आविष्कार हुआ। तोशिबा के अनुसार, फ्लैश नाम का सुझाव मासुओका के सहयोगी शोजी एरीज़ुमी (Shōji Ariizumi) ने दिया था, क्योंकि मेमोरी के डेटा की मिटाने की प्रक्रिया ने उन्हें एक कैमरे के फ्लैश की याद दिला दी थी। मासुओका और उनके सहकर्मियों ने वर्ष 1984 में NOR फ्लैश का आविष्कार प्रस्तुत किया, और उसी समय NAND फ्लैश को सैन फ्रांसिस्को (San Francisco) में आयोजित IEEE 1987 अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रॉन युक्ति संगोष्ठी (IEDM) में प्रस्तुत किया।

तोशिबा ने NAND फ्लैश मेमोरी को वर्ष 1987 में व्यावसायिक रूप से प्रस्तुत किया। इंटेल कॉरपोरेशन (इन्टेल Corporation) ने वर्ष 1988 में पहला व्यावसायिक NOR फ्लैश चिप प्रस्तुत किया। NOR आधारित फ्लैश में मिटाने और लिखने में अधिक समय लगता है, लेकिन यह पूर्ण पता और डेटा बसें (data buses) प्रदान करता है, जिससे किसी भी मेमोरी के किसी भी स्थान पर यादृच्छिक पहुंच की अनुमति मिलती है। यह पुराने रीड-ओनली मेमोरी (ROM) चिप के लिए एक उपयुक्त प्रतिस्थापक बनता है, जिसका उपयोग प्रोग्राम कोड (program code) को संग्रह करने के लिए किया जाता है, जिसे शायद ही कभी सम्पादित (update) करने की आवश्यकता होती है, जैसे कंप्यूटर के BIOS या सेट-टॉप बक्से (set-top box) प्रक्रिया यन्त्र सामग्री (firmware)। इसकी ऑन-चिप फ्लैश मेमोरी (on-chip flash memory) के लिए डेटा को मिटाने की क्षमता न्यूनतम 100 चक्रों से लेकर, एक अधिक विशिष्ट 10,000 चक्र, 1,00,000 चक्र और अधिकतम 10,00,000 चक्रों तक हो सकती है।[24] NOR-आधारित फ़्लैश प्रारंभिक फ़्लैश-आधारित हटाने योग्य मीडिया का आधार था और कॉम्पैक्ट फ्लैश (CompactFlash) मूल रूप से इस पर आधारित था, हालांकि बाद में कम खर्चीले NAND फ्लैश ने इन कार्डों का स्थान ले लिया।

NAND फ्लैश ने मिटाने और लिखने के समय को कम कर दिया है, और इसमें प्रति सेल कम चिप क्षेत्र की आवश्यकता होती है, इस प्रकार ये अधिक भंडारण घनत्व (storage density) और NOR फ्लैश की तुलना में प्रति बिट कम लागत की अनुमति प्रदान करता है। हालाँकि, NAND फ़्लैश का I/O अंतर्पृष्ठ (input-output interface) यादृच्छिक-पहुँच बाहरी पता बस (random-access external address bus) प्रदान नहीं करता है। बल्कि, डेटा को खंड-वार (block-wise) पढ़ा जाना चाहिए, जिसमें सैकड़ों से हजारों बिट्स के विशिष्ट खंड (block) आकार होते हैं। यह NAND फ्लैश को प्रोग्राम ROM के प्रतिस्थापन के रूप में  अनुपयुक्त बनाता है, क्योंकि अधिकांश माइक्रोप्रोसेसरों (microprocessors) और माइक्रोकंट्रोलर्स (microcontrollers) को बाइट-स्तरीय यादृच्छिक-पहुँच की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, NAND फ्लैश भी हार्ड डिस्क (hard disk) ऑप्टिकल मीडिया (optical media) जैसे अन्य द्वितीयक डेटा भंडारण उपकरणों के समान ही है, और इस प्रकार यह मेमोरी कार्ड और ठोस-अवस्था ड्राइव (SSD) जैसे बड़े पैमाने पर भंडारण उपकरणों में उपयोग के लिए अत्यधिक उपयुक्त है। फ्लैश मेमोरी कार्ड और ठोस-अवस्था ड्राइव (SSD) कई NAND फ्लैश मेमोरी चिपों का उपयोग करके डेटा का भण्डारण करते हैं।

वर्ष 1995 में जारी स्मार्टमीडिया (SmartMedia) पहला NAND-आधारित हटाने योग्य मेमोरी कार्ड प्रारूप था। कई अन्य लोगों ने मल्टीमीडिया कार्ड (MultiMediaCard), सिक्योर डिजिटल (secure digital), मेमोरी छड़ (memory stick) और एक्सडी-पिक्चर कार्ड (xD-Picture Card) आदि के उपयोग को पसंद किया।

बाद के विकास
RS-MMC, MINISD और माइक्रोएसडी सहित मेमोरी कार्ड प्रारूपों की एक नई पीढ़ी में बेहद छोटे निर्माण कारक (form factors) हैं। उदाहरण के लिए, माइक्रोएसडी कार्ड (microSD card) का क्षेत्रफल लगभग 1.5 वर्गसेमी० और मोटाई 1 मिमी० से कम है।

NAND फ्लैश ने कई प्रमुख तकनीकों के परिणामस्वरूप मेमोरी घनत्व के महत्वपूर्ण स्तरों को हासिल किया है, जिनका व्यावसायीकरण 2000 के दशक के अंत से 2010 के प्रारंभ तक किया गया था।

बहु-स्तरीय कोश (MLC) तकनीक प्रत्येक मेमोरी कोश में एक से अधिक बिट स्टोर करती है। NEC ने वर्ष 1998 में बहु-स्तरीय सेल (MLC) तकनीक का प्रदर्शन किया, जिसमें 80MB की फ्लैश मेमोरी चिप में 2 बिट प्रति सेल का भंडारण किया जा सकता था। एसटीमाइक्रोइलेक्ट्रॉनिक (STmicroelectronics) ने भी वर्ष 2000 में 64MB की NOR फ्लैश मेमोरी चिप के साथ बहु-स्तरीय कोश तकनीक प्रस्तुत की। तोशिबा (तोशिबा) और सैनडिस्क (SanDisk) ने भी वर्ष 2009 में QLC तकनीक के साथ NAND फ्लैश चिप प्रस्तुत किए, जिसमें 4 बिट प्रति कोश का भंडारण और 64 Gbit की क्षमता थी। सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने त्रि-स्तरीय कोश (TLC) तकनीक प्रस्तुत की,जिसमें 3-बिट प्रति कोश का भंडारण किया जा सकता था। कम्पनी ने त्रि-स्तरीय कोश (TLC) तकनीक के साथ वर्ष 2010 में बड़े पैमाने पर NAND चिपों का उत्पादन शुरू कर दिया।

चार्ज ट्रैप फ्लैश (Charge Trap Flash)
चार्ज ट्रैप फ्लैश (CTF) तकनीक पॉलीसिलिकॉन (polysilicon) चलायमान गेट को प्रतिस्थापित करती है, जिसमें ऊपर एक अवरोधक (blocking) गेट ऑक्साइड और नीचे एक टनलिंग ऑक्साइड (tunneling oxide) के बीच एक विद्युत-रोधी सिलिकॉन नाइट्राइड (silicon nitride) एक परत फंसी होती है। CTF में सैद्धांतिक रूप से इलेक्ट्रॉन रिसाव की संभावना कम होती है, जिससे डेटा प्रतिधारण में सुधार होता है।

चूँकि चार्ज ट्रैप फ्लैश पॉलीसिलिकॉन को विद्युत रोधी नाइट्राइड के साथ प्रतिस्थापित करता है, अतः यह छोटे कोशों और उच्च सहनशक्ति (कम गिरावट या घिसाव) की अनुमति प्रदान है। हालांकि, इलेक्ट्रॉनों के नाइट्राइड में फंस कर जमा होने के कारण इसमें गिरावट आ सकती है। उच्च तापमान पर रिसाव तेज हो जाता है क्योंकि बढ़ते तापमान के साथ इलेक्ट्रॉन अधिक उत्तेजित हो जाते हैं। हालांकि चार्ज ट्रैप फ्लैश (CTF) तकनीक अभी भी एक टनलिंग ऑक्साइड और अवरुद्ध परत का उपयोग करती है, जो इस तकनीक के कमजोर बिंदु हैं, क्योंकि वे अभी भी सामान्य तरीकों से क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, जिनमें टनलिंग ऑक्साइड में अत्यधिक उच्च विद्युत क्षेत्रों के कारण और अवरुद्ध परत में एनोड हॉट होल इंजेक्शन (AHHI) के कारण गिरावट आ सकती है।

फ्लैश मेमोरी की सीमित सहनशक्ति ही ऑक्साइड के क्षरण या घिसाव का कारण होती है, और बढ़ते क्षरण के साथ डेटा प्रतिधारण कम हो जाता है अर्थात् डेटा हानि की संभावना बढ़ जाती है, क्योंकि ऑक्साइड में क्षरण के कारण ये अपनी विद्युत अवरोधक विशेषताओं को खो देते हैं। ऑक्साइड को इलेक्ट्रॉनों से अवरोधित करना चाहिए, जिससे लीक होने के कारण होने वाली डेटा हानि को रोका जा सके।

एन. कोडामा (N. Kodama), के. ओयामा (K. Oyama) और हिरोकी शिराई (Hiroki Shirai) सहित एनईसी (NEC) के कई शोधकर्ताओं ने चार्ज ट्रैप तकनीक के साथ एक प्रकार की फ्लैश मेमोरी को प्रस्तुत किया। सैफुन अर्धचालक (बाद में स्पैनसियन द्वारा अधिग्रहित) के बोज़ ईटन (Boaz Eitan) ने वर्ष 1998 में एनआरओएम (NROM) नामक एक फ्लैश मेमोरी तकनीक का एकाधिकरण (patent) कराया, जिसने पारंपरिक फ्लैश मेमोरी की बनावट में उपयोग किए जाने वाले चलायमान गेट को प्रतिस्थापित करके चार्ज ट्रैपिंग परत का लाभ उठाया। रिचर्ड एम. फास्टो (Richard M. Fastow), मिस्र के अभियंता खालिद जेड. अहमद (Khaled Z. Ahmed) और जॉर्डन (Jordan) के अभियंता समीर हदद (Sameer Haddad)(जो बाद में स्पैन्सियन में शामिल हो गए) के नेतृत्व में एक उन्नत सूक्ष्म युक्ति (AMD) अनुसंधान टीम ने NOR फ्लैश मेमोरी कोशों के लिए एक चार्ज-ट्रैपिंग तंत्र प्रस्तुत किया। चार्ज ट्रैप फ्लैश को बाद में वर्ष 2002 में एएमडी (AMD) और फुजित्सु (Fujitsu) द्वारा व्यवसायीकृत किया गया। 3D V-NAND (वर्टिकल NAND) तकनीक 3D चार्ज ट्रैप फ्लैश (CTF) तकनीक का उपयोग करके NAND फ्लैश मेमोरी कोश को एक चिप के भीतर लंबवत रूप से संग्रहित करती है। 3D V-NAND (वर्टिकल NAND) तकनीक की घोषणा सर्वप्रथम वर्ष 2007 में तोशिबा द्वारा की गई थी[43] और 24 परतों वाले पहले उपकरण का व्यावसायीकरण सर्वप्रथम वर्ष 2013 में सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स (सैमसंग Electronics) द्वारा किया गया था।।

त्रिविमीय एकीकृत परिपथ प्रौद्योगिकी (3D integrated circuit technology)
3डी एकीकृत परिपथ (3D IC) तकनीक एकीकृत परिपथ (IC) चिपों को एकल 3D एकीकृत परिपथ (3D IC) चिप पैकेज में लंबवत रूप से संग्रहित करती है। तोशिबा ने अप्रैल 2007 में NAND फ्लैश मेमोरी के लिए 3डी एकीकृत परिपथ तकनीक पेश की, जब उन्होंने 16 GB ईएमएमसी (eMMC) अनुवर्ती (उत्पाद संख्या THGAM0G7D8DBAI6 जो प्रायः उपभोक्ता वेबसाइटों पर संक्षिप्त रूप में THGAM लिखा होता है) अंतर्निहित NAND फ्लैश मेमोरी चिप की शुरुआत की, जिसे आठ 2 जीबी NAND फ्लैश चिपों के संग्रहण के साथ निर्मित किया गया था। हाइनिक्स अर्धचालक (अब SK हाइनिक्स के नाम से जाना जाता है) ने सितंबर 2007 में 24-परतों की 3डी एकीकृत परिपथ तकनीक प्रस्तुत की, जिसमें 16 जीबी फ्लैश मेमोरी चिप थी, और जिसे 24 NAND फ्लैश चिपों के संग्रहण के साथ वेफर बंधन (wafer bonding) प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित किया गया था।। तोशिबा ने भी वर्ष 2008 में अपनी 32 जीबी टीएचजीबीएम (THGBM) फ्लैश चिप के लिए आठ-परत के 3डी एकीकृत परिपथ का इस्तेमाल किया था। तोशिबा ने वर्ष 2010 में अपने 128 GB THGBM2 फ्लैश चिप के लिए 16 परतों वाले 3डी एकीकृत परिपथ का उपयोग किया, जिसे 16, 8 जीबी चिपों के साथ निर्मित किया गया था। 3डी एकीकृत परिपथ 2010 के दशक में मोबाइल उपकरणों में NAND फ्लैश मेमोरी के लिए व्यापक व्यावसायिक उपयोग में आया।

अगस्त 2017 तक 400 जीबी (400 billion bytes) तक की क्षमता वाले माइक्रोएसडी कार्ड उपलब्ध थे। उसी वर्ष, सैमसंग ने अपनी 3डी ऊर्ध्वाधर-NAND और टीएलसी (TLC) प्रौद्योगिकियों के साथ 3डी एकीकृत परिपथ चिप संग्रहण को मिलाकर आठ 64-परतों वाली ऊर्ध्वाधर NAND चिपों के साथ अपनी 512 जीबी KLUFG8R1EM फ्लैश मेमोरी चिप का निर्माण किया। सैमसंग ने वर्ष 2019 में आठ 96-परतों वाली ऊर्ध्वाधर-NAND चिपों और क्यूएलसी (QLC) तकनीक के साथ अपनी 1024 जीबी फ्लैश चिप का उत्पादन किया।

संचालन के सिद्धांत
फ्लैश मेमोरी, चलायमान-गेट ट्रांजिस्टर से बने मेमोरी कोशों की एक सरणी में सूचना संग्रहीत करती है। एकल-स्तरीय कोश (SLC) उपकरणों में प्रत्येक कोश केवल एक बिट सूचना को संग्रहीत करता है। त्रि-स्तरीय कोश (TLC) वाले बहु-स्तरीय कोश (MLC) उपकरण में प्रति सेल एक से अधिक बिट स्टोर कर सकते हैं।

चलायमान गेट प्रवाहकीय (सामान्यतः अधिकांश प्रकार की फ्लैश मेमोरी में पॉलीसिलिकॉन) या अप्रवाहकीय (जैसा कि सोनोस (SONOS) फ्लैश मेमोरी में होता है) हो सकता है।

फ्लोटिंग-गेट MOSFET
फ्लैश मेमोरी में प्रत्येक मेमोरी कोश एक मानक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक फ़ील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET) जैसा दिखता है, परन्तु इसके ट्रांजिस्टर में एक के स्थान पर दो गेट होते हैं। कोशों को एक विद्युत स्विच के रूप में माना जा सकता है जिसमें धारा दो टर्मिनलों (स्रोत और निकास) के बीच प्रवाहित होती है, तथा एक चलायमान गेट (FG) और एक नियंत्रण गेट (CG) द्वारा नियंत्रित की जाती है। यह नियंत्रण गेट अन्य एमओएस (MOS) ट्रांजिस्टर के गेट के समान है, लेकिन इसके नीचे एक ऑक्साइड परत द्वारा चारों ओर अवरोधक चलायमान गेट (FG) होता है। चलायमान गेट (FG), नियंत्रण गेट (CG) और MOSFET चैनल के बीच परस्पर जुड़ा हुआ है। क्योंकि चलायमान गेट (FG) अपनी अवरोधक परत द्वारा विद्युत रूप से पृथक होता है, इसलिए यहाँ पर रखे हुए इलेक्ट्रॉन इसमें फंस जाते हैं। जब चलायमान गेट (FG) को इलेक्ट्रॉनों से आवेशित किया जाता है, तो यह आवेश नियंत्रण गेट (CG) से विद्युत क्षेत्र को देखकर सेल के थ्रेशोल्ड वोल्टेज (threshold voltage (VT1)) को बढ़ाता है। इसका अर्थ है कि चैनल प्रवाहकीय बनाने के लिए अब एक उच्च वोल्टेज (vT2) को नियंत्रण गेट (CG) पर लागू किया जाना चाहिए। ट्रांजिस्टर से एक मान पढ़ने के लिए, थ्रेशोल्ड वोल्टेज (vT1 & VT2) के बीच एक मध्यवर्ती वोल्टेज नियंत्रण गेट (CG) पर लागू होता है।यदि चैनल इस मध्यवर्ती वोल्टेज पर संचालित होता है, तो FG को अपरिवर्तित होना चाहिए (यदि इसे चार्ज किया गया था, तो हमें चालन नहीं मिलेगा क्योंकि मध्यवर्ती वोल्टेज VT2 से कम है), अतः गेट में तर्क "1" संग्रहीत किया जाता है। यदि चैनल मध्यवर्ती वोल्टेज पर संचालन नहीं करता है, तो यह इंगित करता है कि चलायमान गेट (FG) चार्ज किया गया है, अतः गेट में तर्क "0" संग्रहीत है। एक तर्क "0" या "1" की उपस्थिति को यह निर्धारित करके संवेदित किया जाता है कि क्या नियंत्रण गेट (CG) पर मध्यवर्ती वोल्टेज पर जोर देने पर ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाह होता है। एक बहु-स्तरीय कोश उपकरण में, जो प्रति सेल एक बिट से अधिक स्टोर करता है, धारा प्रवाह की मात्रा को चलायमान गेट (FG) पर आवेश के स्तर को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए संवेदित ( केवल इसकी उपस्थिति या अनुपस्थिति के स्थान पर) किया जाता है।

चलायमान गेट MOSFETs का यह नाम इसलिए रखा गया है क्योंकि चलायमान गेट और सिलिकॉन के बीच एक विद्युत रूप से अन्तर्निहित टनल ऑक्साइड परत होती है, इसलिए गेट सिलिकॉन के ऊपर तैरता है। ऑक्साइड इलेक्ट्रॉनों को चलायमान गेट तक सीमित रखता है। इसमें गिरावट या घिसाव (और फ्लोटिंग गेट फ्लैश मेमोरी की सीमित सहनशक्ति) ऑक्साइड द्वारा अनुभव किए गए अत्यधिक उच्च विद्युत क्षेत्र (10 मिलियन वोल्ट प्रति सेंटीमीटर) के कारण होता है। इस तरह के उच्च वोल्टेज घनत्व अपेक्षाकृत पतले ऑक्साइड में समय के साथ परमाणु बंधनों को तोड़ सकते हैं, और धीरे-धीरे इसके विद्युत अन्तर्निहित गुणों को कम करके इलेक्ट्रॉनों को फंसने की अनुमति देते हैं और चलायमान गेट से ऑक्साइड में स्वतंत्र रूप से (रिसाव) से गुजरते हैं, जिससे डेटा हानि की संभावना बढ़ जाती है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन (जिसकी मात्रा का उपयोग विभिन्न आवेश स्तरों का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है, प्रत्येक MLC फ्लैश में बिटों के एक अलग संयोजन को सौंपा जाता है) साधारणतया चलायमान गेट में होते हैं। इसी कारण से डेटा प्रतिधारण कम हो जाता है और बढ़ती गिरावट के साथ डेटा हानि का जोखिम बढ़ जाता है।

फाउलर - नॉर्डहाइम टनलिंग (Fowler–Nordheim tunneling)
इलेक्ट्रॉनों को नियंत्रण द्वार (CG) से और फ्लोटिंग गेट (FG) में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को फाउलर-नॉर्डहाइम टनलिंग (Fowler–Nordheim tunneling) कहा जाता है, और यह मूल रूप से MOSFET के थ्रेशोल्ड वोल्टेज (threshold voltage) को बढ़ाकर कोश की विशेषताओं को बदल देता है। इसके बदले में यह किसी दिए गए गेट वोल्टेज के लिए ट्रांजिस्टर के माध्यम से बहने वाले निकास-स्त्रोत धारा को बदल देता है, जिसका उपयोग अंततः एक द्विआधारी मान (binary value) को एनकोड करने के लिए किया जाता है। फाउलर-नॉर्डहाइम टनलिंग प्रक्रिया के प्रभाव प्रतिवर्ती होने के कारण इलेक्ट्रॉनों को चलायमान गेट से जोड़ा या हटाया जा सकता है,ये पारंपरिक प्रक्रियायें लेखन और मिटाने के रूप में जाना जाती हैं।

आंतरिक आवेश पंप (Internal charge pumps)
अपेक्षाकृत उच्च प्रोग्रामिंग और मिटाने वाले वोल्टेज की आवश्यकता के बावजूद, लगभग सभी फ्लैश चिपों को आज केवल एक आपूर्ति विभव की आवश्यकता होती है, जो उच्च विभव उत्पन्न करते हैं जो ऑन-चिप आवेश पंपों का उपयोग करने में आवश्यक होते हैं।

1.8 V NAND फ्लैश चिप द्वारा उपयोग की जाने वाली आधी से अधिक ऊर्जा आवेश पंप में ही खो जाती है। चूंकि आवेश पंपों की तुलना में बूस्ट परिवर्तक (boost converters) स्वाभाविक रूप से अधिक कुशल होते हैं, इसलिए कम-शक्ति वाले एसएसडी (SSD) विकसित करने वाले शोधकर्ताओं ने सभी शुरुआती फ्लैश चिपों पर उपयोग किए जाने वाले दोहरे Vcc / Vpp आपूर्ति विभव के पुनः उपयोग का प्रस्ताव दिया है, जिसमें एक एसएसडी (SSD में सभी फ्लैश चिप्स के लिए एकल साझा बाहरी बूस्ट परिवर्तक के साथ उच्च Vpp वोल्टेज लगाया जाता है।

ऑन-चिप आवेश पंप अंतरिक्ष यान और अन्य उच्च-विकिरण वातावरण में विफल होने वाला फ्लैश चिप का पहला हिस्सा है, हालांकि फ्लैश मेमोरी बहुत अधिक विकिरण स्तरों पर रीड-ओनली मोड (read only mode) में काम करना जारी रखेगी।

NOR फ्लैश
NOR फ्लैश में प्रत्येक कोश का एक छोर सीधे जमीन से और दूसरा छोर सीधे एक बिट लाइन से जुड़ा होता है। इस व्यवस्था को NOR फ्लैश फ्लैश कहा जाता है क्योंकि यह एक NOR गेट की तरह काम करता है: जब कोश के CG से जुड़ी एक शब्द रेखा को ऊपर लाया जाता है, तो संबंधित संग्राहक ट्रांजिस्टर आउटपुट बिट लाइन को नीचे लाने का कार्य करता है। असतत गैर-वाष्पशील मेमोरी उपकरण की आवश्यकता वाले अन्तर्निहित अनुप्रयोगों के लिए NOR फ्लैश एक चयनित की तकनीक है। NOR उपकरणों की डेटा को पढ़ने की न्यूनतम विलंबित विशेषता एकल मेमोरी उत्पाद में प्रत्यक्ष कोड निष्पादन और डेटा संग्रहण दोनों की अनुमति देती है।

प्रोग्रामिंग
अपनी पूर्वनिर्धारित स्थिति में एक एकल-स्तरीय NOR फ्लैश कोश तार्किक रूप से एक द्विआधारी मान "1" के बराबर है, क्योंकि नियंत्रण गेट पर एक उपयुक्त वोल्टेज के अनुप्रयोग के तहत चैनल के माध्यम से धारा प्रवाहित होगी, जिससे कि बिटलाइन विभव नीचे खींच लिया जाता है। एक NOR फ्लैश कोश को निम्न प्रक्रिया द्वारा प्रोग्राम किया जा सकता है, या द्विआधारी मान "0" पर सेट किया जा सकता है:


 * एक ऊंचा ऑन-वोल्टेज (आमतौर पर> 5 V) CG पर लागू होता है
 * चैनल अब चालू हो गया है, इसलिए इलेक्ट्रॉन तक प्रवाहित हो सकते हैं (एक NMOS ट्रांजिस्टर मानते हुए)
 * स्रोत-निकास धारा कुछ उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को हॉट-इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन (hot-electron injection) नामक प्रक्रिया के माध्यम से FG पर अवरोधक परत के माध्यम से पहुँचने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च है।

मिटाना (Erasing)
NOR फ्लैश के कोश (इसे "1" अवस्था तक पुन: निर्धारित करना) को मिटाने के लिए, CG और स्त्रोत टर्मिनल के बीच विपरीत ध्रुवीयता का एक बड़ा विभव अनुप्रयुक्त किया जाता है, जो क्वांटम टनलिंग ( quantum tunneling) के माध्यम से FG से इलेक्ट्रॉनों को खींचता है।आधुनिक NOR फ्लैश मेमोरी चिपों को मिटाने वाले भागों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें प्रायः ब्लॉक (block) या सेक्टर (sector) कहा जाता है। मिटाने की प्रक्रिया केवल ब्लॉक-वार के आधार पर की जा सकता है, जिसमें एक मिटाए जाने वाले खंड में सभी कोशों को एक साथ मिटा दिया जाना चाहिए। हालांकि, NOR कोशों की प्रोग्रामिंग में सामान्यतः एक समय में एक बाइट या शब्द का ही प्रयोग किया जा सकता है।

NAND फ्लैश
NAND फ्लैश चलायमान-गेट ट्रांजिस्टर का भी उपयोग करता है, लेकिन वे इस तरह से जुड़े होते हैं जिससे यह NAND गेट जैसा दिखता है जिसमें कई ट्रांजिस्टर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और यदि सभी शब्द रेखायें ऊपर की ओर (ट्रांजिस्टर के VT के ऊपर) खींची जाती हैं तो बिट लाइन को नीचे की ओर खींचा जाता है। फिर इन समूहों को कुछ अतिरिक्त ट्रांजिस्टर के माध्यम से एक NOR-शैली बिट लाइन सरणी (array) से उसी तरह जोड़ा जाता है जैसे कि एकल ट्रांजिस्टर NOR फ्लैश में जुड़े होते हैं।

NOR फ्लैश की तुलना में धारावाहिक-जुड़े हुए समूहों के साथ एकल ट्रांजिस्टर को बदलने से अतिरिक्त स्तर की सूचना मिलती है। जबकि NOR फ़्लैश मेमोरी को पहले पेज फिर शब्द द्वारा सूचित कर सकता है, जबकि NAND फ्लैश इसे पेज, शब्द और बिट द्वारा सूचित कर सकता है।बिट-स्तर को सूचित करने वाले बिट-धारावाही अनुप्रयोग (जैसे हार्ड डिस्क इम्यूलेशन), जो एक समय में केवल एक बिट तक पहुंचते हैं। दूसरी ओर, एक्ज़िक्यूट-इन-प्लेस अनुप्रयोगों (Execute-in-place applications) को एक शब्द के प्रत्येक बिट तक एक साथ पहुँच की आवश्यकता होती है। इसके लिए शब्द-स्तरीय सूचना की आवश्यकता है। NOR या NAND फ्लैश के साथ किसी भी स्थिति में बिट और शब्द सूचना मोड दोनों संभव हैं।

डेटा पढ़ने के लिए पहले वांछित समूह का चयन किया जाता है (उसी तरह जैसे कि एकल ट्रांजिस्टर को NOR सरणी से चुना जाता है)। इसके बाद, अधिकांश शब्द रेखाएं प्रोग्राम किए गए VT बिट के ऊपर खींची जाती हैं, जबकि उनमें से एक शब्द रेखा को मिटाए गए बिट के VT के ठीक ऊपर खींचा जाता है। यदि चयनित बिट को प्रोग्राम नहीं किया गया है तो श्रृंखला समूह बिट लाइन को नीचे खींचेगा।

अतिरिक्त ट्रांजिस्टर के बावजूद, जमीन के तारों और बिट लाइनों में कमी एक सघन चित्रण और प्रति चिप अधिक भंडारण क्षमता की अनुमति देती है (जमीन के तार और बिट रेखाएं वास्तव में आरेखों की रेखाओं की तुलना में बहुत व्यापक हैं)। इसके अलावा, NAND फ्लैश को सामान्यतः एक निश्चित संख्या में दोष शामिल करने की अनुमति है (NOR फ्लैश, जैसा कि BIOS ROM के लिए उपयोग किया जाता है, इसके दोष-मुक्त होने की उम्मीद है)। निर्माता ट्रांजिस्टर के आकार को कम करके प्रयोग करने योग्य भंडारण की मात्रा को अधिकतम करने का प्रयास करते हैं।

NAND फ्लैश कोशों को विभिन्न वोल्टेज पर उनकी प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण करके पढ़ा जाता है।

लेखन और मिटाना (Writing and erasing)
NAND फ्लैश डेटा के लेखन के लिए टनल इंजेक्शन (tunnel injection) का और मिटाने के लिए टनल रिलीज (tunnel release) ka उपयोग करता है। NAND फ्लैश मेमोरी USB फ्लैश ड्राइव के रूप में जाने जाने वाले हटाने योग्य USB स्टोरेज उपकरणों का कोर बनाती है, और साथ ही आजकल उपलब्ध अधिकांश मेमोरी कार्ड प्रारूप और ठोस-अवस्था ड्राइव भी बनती है।

NAND फ्लैश की पदानुक्रमित संरचना एक सेल स्तर पर शुरू होती है जो तार, फिर पृष्ठ, ब्लॉक, विमान और अंततः एक डाई तक जाती है। स्ट्रिंग जुडी हुई NAND कोशों की एक श्रृंखला है जिसमें एक कोश का स्रोत अगले कोश के निकास से जुड़ा होता है। NAND तकनीक के आधार पर, एक स्ट्रिंग में सामान्यतः 32 से 128 NAND कोश होते हैं। स्ट्रिंग्स को पृष्ठों में व्यवस्थित किया जाता है जो फिर ब्लॉक में व्यवस्थित होते हैं जिसमें प्रत्येक स्ट्रिंग एक अलग लाइन से जुड़ी होती है, जिसे बिटलाइन (BL) कहा जाता है, स्ट्रिंग में समान स्थिति वाले सभी कोश नियंत्रण द्वार के माध्यम से एक शब्द रेखा (WL) द्वारा जुड़े होते हैं। एक तल में एक निश्चित संख्या में ब्लॉक होते हैं जो एक ही BL के माध्यम से जुड़े होते हैं। एक फ्लैश डाई में एक या एक से अधिक तल परिधीय सर्किटरी होते हैं, जो सभी पढ़ने/ लिखने/ मिटाने की प्रक्रियाओं के संचालन के लिए आवश्यक होते हैं।

NAND फ्लैश की निर्माणकला का अर्थ है कि 4 KiB और 16 KiB आकार के बीच के डेटा को पृष्ठों में पढ़ा और प्रोग्राम किया जा सकता है, लेकिन केवल कई पृष्ठों और MB के आकार वाले पूरे ब्लॉक के स्तर पर मिटाया जा सकता है। जब एक ब्लॉक को मिटा दिया जाता है, तो सभी कोशों को तार्किक रूप से "1" मान पर निर्धारित किया जाता है। प्रोग्रामिंग द्वारा "0" पर निर्धारित किये गये किसी भी कोश केवल पूरे ब्लॉक को मिटाकर ही "1" पर रीसेट किया जा सकता है। इसका अर्थ है कि इससे पहले कि नए डेटा को उस पृष्ठ में प्रोग्राम किया जा सके जिसमें पहले से ही डेटा है, पृष्ठ की वर्तमान सामग्री और नए डेटा को एक नए, मिटाए गए पृष्ठ पर कॉपी कर लेना चाहिए। यदि कोई उपयुक्त पृष्ठ उपलब्ध है, तो उसमें डेटा को तत्काल लिखा जा सकता है। यदि कोई मिटा हुआ पृष्ठ उपलब्ध नहीं है, तो उस ब्लॉक में किसी पृष्ठ पर डेटा की प्रतिलिपि बनाने से पहले एक ब्लॉक को मिटा दिया जाना चाहिए। तब पुराने पृष्ठ को अमान्य के रूप में चिह्नित किया जाता है, और इसे मिटाने और पुन: उपयोग के लिए उपयोग में लाया जाता है।

ऊर्ध्वाधर NAND (Vertical NAND)
ऊर्ध्वाधर NAND (V-NAND) या 3D NAND मेमोरी, मेमोरी कोशों को लंबवत रूप से एकत्रित कर देता है और एक आवेश ट्रैप फ्लैश निर्माणकला का उपयोग करता है।ऊर्ध्वाधर परतें छोटे व्यक्तिगत कोशों की आवश्यकता के बिना ही बड़े क्षेत्र बिट घनत्व की अनुमति देती है। यह किक्सिया कॉर्पोरेशन (पूर्व तोशिबा मेमोरी कॉरपोरेशन) के BiCS फ़्लैश ट्रेडमार्क के तहत भी बेचा जाता है। 3D NAND को तोशिबा द्वारा पहली बार वर्ष 2007 में घोषित किया गया था। ऊर्ध्वाधर-NAND सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा पहली बार वर्ष 2013 मे व्यावसायिक रूप से निर्मित किया गया था।

संरचना
ऊर्ध्वाधर-NAND एक आवेश ट्रैप फ्लैश ज्यामिति का उपयोग करता है, जिसे वर्ष 2002 में AMD और FUJITSU द्वारा व्यावसायिक रूप से पेश किया गया था, जो एक अन्तर्निहित सिलिकॉन नाइट्राइड झिल्ली पर आवेश का संग्रहण करती है। इस तरह की झिल्ली बिंदु दोषों के खिलाफ अधिक मजबूत होती हैं, और बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों को रखने के लिए मोटी बनाई जा सकती है। ऊर्ध्वाधर-NAND एक प्लानर चार्ज ट्रैप सेल को एक बेलनाकार रूप में लपेटता है। माइक्रोन और इंटेल वर्ष 2020 तक 3 डी NAND फ्लैश मेमोरी के स्थान पर चलायमान गेट का उपयोग करती हैं, हालांकि, माइक्रोन 128 परत और 3D NAND मेमोरी के स्थान पर माइक्रोन और इंटेल के बीच साझेदारी के विघटन के कारण पारंपरिक चार्ज ट्रैप संरचना का उपयोग करती है। चार्ज ट्रैप 3D NAND फ्लैश, चलायमान गेट 3D NAND की तुलना में पतला होता है। चलायमान गेट 3D NAND में, मेमोरी कोश पूरी तरह से एक दूसरे से अलग हो जाते हैं, जबकि चार्ज ट्रैप 3D NAND में, मेमोरी कोश के ऊर्ध्वाधर समूह समान सिलिकॉन नाइट्राइड पदार्थ साझा करते हैं।

एक एकल मेमोरी कोश एक समतलीय पॉली सिलिकॉन परत से बना होता है, जिसमें सान्द्र ऊर्ध्वाधर सिलेंडर द्वारा भरे हुए कई छिद्र होते हैं। छिद्र की पॉलीसिलिकॉन सतह गेट इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करती है। सबसे बाहरी सिलिकॉन डाइऑक्साइड सिलेंडर गेट डाइलेक्ट्रिक के रूप में कार्य करता है, जिसमें एक सिलिकॉन नाइट्राइड सिलेंडर होता है जो आवेश का संग्रहण करता है, इसके बदले में एक सिलिकॉन डाइऑक्साइड सिलेंडर को टनल डाइलेक्ट्रिक के रूप में ढकता है, जो पॉलीसिलिकॉन के संचालन की एक केंद्रीय रॉड को घेरता है जो संचालन चैनल के रूप में कार्य करता है।

विभिन्न ऊर्ध्वाधर परतों में मेमोरी कोश एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप नहीं करते हैं, क्योंकि आवेशित सिलिकॉन नाइट्राइड माध्यम के द्वारा लंबवत रूप से आगे नहीं बढ़ सकते हैं, और गेट्स से जुड़े विद्युत क्षेत्र प्रत्येक परत के भीतर बारीकी से सीमित होते हैं। ऊर्ध्वाधर संग्रह विद्युत रूप से धारावाही-जुड़े हुए समूहों के समान है, जिनमें पारंपरिक NAND फ्लैश मेमोरी का उपयोग किया गया है।

निर्माण
ऊर्ध्वाधर-NAND कोशों के एक समूह की प्रगति संचालन (डोपेड) पॉलीसिलिकॉन परतों और अवरोधित सिलिकॉन डाइऑक्साइड परतों के एक वैकल्पिक समूह के साथ शुरू होती है।

इसके बाद इन परतों के माध्यम से एक बेलनाकार छिद्र बनाया जाता है। व्यवहार में, मेमोरी कोशों की 24 परतों के साथ एक 128 Gibit ऊर्ध्वाधर-NAND चिप में लगभग 2.9 बिलियन ऐसे छिद्रों की आवश्यकता होती है। इसके बाद, छिद्र की आंतरिक सतह को कई परतों, पहले सिलिकॉन डाइऑक्साइड, फिर सिलिकॉन नाइट्राइड, फिर सिलिकॉन डाइऑक्साइड की दूसरी परत चढ़ाई जाती है। अंत में, छिद्र को संचालित (डोप्ड) पॉलीसिलिकॉन से भरा जाता है।

प्रदर्शन
ऊर्ध्वाधर-NAND फ्लैश निर्माणकला पारंपरिक NAND की तुलना में दोगुना तेजी से पढ़ने और लिखने की अनुमति देता है, और 50 प्रतिशत कम बिजली की खपत करते हुए 10 गुना तक ज्यादा समय तक चल सकता है। वे 10-nm लिथोग्राफी का उपयोग करके तुलनात्मक भौतिक बिट घनत्व प्रदान करते हैं, लेकिन कई सौ परतों तक वी-NAND के उपयोग को देखते हुए परिमाण की दो कोटियों तक बिट घनत्व बढ़ाने में सक्षम हो सकते हैं। 160 परतों वाली ऊर्ध्वाधर-NAND चिप सैमसंग द्वारा विकास के अधीन हैं।

लागत
3D NAND की वेफर लागत तुलना स्केल्ड डाउन (32 nm या उससे कम) समतल NAND फ्लैश के साथ की जा सकती है। हालांकि, समतल NAND स्केलिंग के 16 nm पर रुकने के साथ, 16 परतों वाली 3D NAND के साथ प्रति बिट लागत में कमी की जारी रह सकती है। हालांकि, एक मामूली विचलन भी परतों के माध्यम से खोदे गए छिद्र के गैर-ऊर्ध्वाधर दीवार के कारण न्यूनतम बिट लागत की ओर अग्रसर होता है, अर्थात् न्यूनतम समकक्ष बनावट नियम (या अधिकतम घनत्व), परतों की दी गई संख्या के लिए; छोटे व्यास वाले छिद्रों के लिए यह न्यूनतम बिट लागत परत संख्या घट जाती है।

ब्लॉक उन्मूलन (Block erasure)
फ्लैश मेमोरी की एक सीमा यह है, कि एक समय में इसके केवल एक ब्लॉक को ही मिटाया जा सकता है। यह सामान्यतः ब्लॉक में सभी बिट्स को "1" पर निर्धारित करता है। तुरंत मिटाए गए ब्लॉक से शुरू करके, उस ब्लॉक के भीतर किसी भी स्थान को प्रोग्राम किया जा सकता है। हालाँकि, एक बार बिट को 0 पर निर्धारित करने के बाद पूरे ब्लॉक को मिटाकर ही इसे पुनः 1 में बदला जा सकता है। दूसरे शब्दों में, फ्लैश मेमोरी (विशेष रूप से NOR फ्लैश) पढ़ने की यादृच्छिक-पहुँच और प्रोग्रामिंग संचालन की सुविधा प्रदान करती है, लेकिन मनमाने ढंग से पुनर्लेखन या मिटाने की यादृच्छिक-पहुँच की सुविधा प्रदान नहीं करती है। हालाँकि, एक स्थान पर तब तक फिर से लिखा जा सकता है जब तक कि नए मान के 0 बिट्स लिखित मानों का  अधिसमुच्चय (power set) न हों। उदाहरण के लिए, एक चतुःबिट का मान 1111 तक मिटाकर पुनः 1110 के रूप में लिखा जा सकता है। चतुःबिट के श्रेणी लेखों को 1010, फिर 0010, और अंत में 0000 में बदला जा सकता है। अनिवार्य रूप से, उन्मूलक (erasure) सभी बिट्स को 1 पर निर्धारित करता है, और प्रोग्रामिंग केवल बिट्स को 0 पर साफ़ कर सकती है। फ्लैश उपकरणों के लिए बनाए गए कुछ फ़ाइल तंत्र इस पुनर्लेखन क्षमता का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए YAFFS1, सेक्टर मेटाडेटा का प्रतिनिधित्व करने के लिए इसका उपयोग करता है। YAFFS2 जैसे अन्य फ़्लैश फ़ाइल तंत्र कभी भी इस "पुनर्लेखन" क्षमता का उपयोग नहीं करते हैं - वे "एक बार लिखने के नियम" का पालन करने के लिए अत्यधिक अतिरिक्त कार्य करते हैं।

यद्यपि फ्लैश मेमोरी में डेटा संरचनाओं को पूर्णतया सामान्य तरीकों से सम्पादित नहीं किया जा सकता है, लेकिन यह सदस्यों को अमान्य चिह्नित करके हटने की अनुमति प्रदान करता है। इस तकनीक को बहु-स्तरीय कोश उपकरणों के लिए संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है, जहां एक मेमोरी कोश एक से अधिक बिट रखती है।

USB फ्लैश ड्राइव और मेमोरी कार्ड जैसे सामान्य फ्लैश उपकरण केवल एक ब्लॉक-स्तर इंटरफ़ेस, या फ्लैश अनुवाद परत लेयर (FTL) प्रदान करते हैं, जो उपकरण घिसाव स्तर के लिए हर बार एक अलग कोश में लिखता है। यह एक ब्लॉक के भीतर वृद्धिशील लेखन को रोकता है; हालांकि, यह गहन लेखन पैटर्न द्वारा उपकरण को समय से पहले खराब होने से बचाने में सहायक होता है।

डेटा प्रतिधारण (Data Retention)
इलेक्ट्रान डिट्रैपिंग के कारण फ्लैश कोश पर संग्रहीत डेटा की लगातार हानि होती है और पूर्ण तापमान में वृद्धि के साथ हानि की दर तेजी से बढ़ती है; 45 nm NOR फ्लैश के लिए, 1000 घंटों में, 25 डिग्री सेल्सियस पर थ्रेशोल्ड वोल्टेज (Vt) में नुकसान 90 डिग्री सेल्सियस पर लगभग आधा है।

मेमोरी घिसाव (Memory Wear)
फ्लैश मेमोरी में प्रोग्राम-उन्मूलन चक्र की एक सीमित संख्या भी इसकी एक सीमा है, जिसे आमतौर पर P/E चक्र के रूप में लिखा जाता है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अधिकांश फ्लैश उत्पादों में घिसाव से ख़राब होने से पहले अखंड भंडारण के लगभग 100,000 P/E चक्रों का सामना करने की गारंटी दी जाती है। माइक्रोन टेक्नोलॉजी (Micron Technology) और सन माइक्रोसिस्टम्स ने 17 दिसंबर 2008 को 1,000,000 P/E चक्रों के लिए निर्धारित SLC NAND फ्लैश मेमोरी चिप की घोषणा की। औद्योगिक SSD के लंबे P/E चक्र उनकी सहनशीलता स्तर का वर्णन करते हैं और उन्हें औद्योगिक उपयोग के लिए अधिक विश्वसनीय बनाते हैं।

गारंटीकृत चक्र गणना केवल शून्य को ब्लॉक करने के लिए लागू हो सकती है (जैसा कि TSOP NAND उपकरणों के मामले में है), या सभी ब्लॉक (जैसे NOR में) पर लागू हो सकती है। कुछ चिप फर्मवेयर (firmware) या फाइल तंत्र चालकों इस प्रभाव को कम किया जाता है ताकि क्षेत्रों के बीच लेखन कार्यों को फैलाने के लिए लिखने और गतिशील रूप से पुनःचित्रण के लिए ब्लॉक की गणना की जा सके; इस तकनीक को वियर लेवलिंग (wear eveling) कहा जाता है। एक अन्य दृष्टिकोण से, लेखन विफलता के मामले में अतिरिक्त क्षेत्रों के लिए लेखन सत्यापन और पुनःचित्रण, यह "खराब ब्लॉक प्रबंधन (BBM)" नामक एक तकनीक है। वहनीय उपभोक्ता उपकरणों में ये खराब प्रबंधन तकनीकें आमतौर पर उपकरण के जीवनकाल से हटकर फ्लैश मेमोरी के जीवनकाल का विस्तार करती हैं, और इन अनुप्रयोगों में कुछ डेटा हानि स्वीकार्य हो सकती है। उच्च-विश्वसनीयता डेटा स्टोरेज के लिए, हालांकि, फ्लैश मेमोरी का उपयोग करना उचित नहीं है, जिसे बड़ी संख्या में प्रोग्रामिंग चक्रों से गुजरना होता है। यह सीमा पतले साधारण कम्प्यूटरों और राउटर जैसे 'रीड-ओनली' अनुप्रयोगों के लिए अर्थहीन है, जो कि उनके जीवनकाल के दौरान केवल एक बार या अधिकांश समय केवल एक बार प्रोग्राम किए जाते हैं।

मैक्रोनिक्स के ताइवानी इंजीनियरों ने दिसंबर 2012 में, 2012 इंटरनेशनल इलेक्ट्रॉन डिवाइसेस मीटिंग (IEEE) में घोषणा करने के अपने इरादे का खुलासा किया कि उन्होंने "सेल्फ-हीलिंग (self- healing)" प्रक्रिया का उपयोग करके 10,000 से 100 मिलियन चक्रों को पढ़ने या लिखने के लिए NAND फ्लैश संग्रहण को सुधारने का तरीका निकाला लिया है। जो "ऑनबोर्ड ऊष्मक के साथ एक फ्लैश चिप का उपयोग करता है जो मेमोरी कोशों के छोटे समूहों को नष्ट कर सकता है"। अंतर्निहित थर्मल एनीलिंग ने स्थानीय उच्च तापमान प्रक्रिया के साथ सामान्य उन्मूलक चक्रों को बदला, जिसने न केवल संग्रहीत आवेश को मिटा दिया, बल्कि चिप में इलेक्ट्रॉन-प्रेरित तनाव का उपचार किया, जिसने कम से कम 100 मिलियन लेखन चक्रों की क्षमता प्रदान की। परिणामस्वरुप एक ऐसी चिप का निर्माण हुआ, जिसे सैद्धांतिक रूप से ख़त्म होते समय भी मिटाकर पुनः लिखा जा सकता था। हालांकि, मोबाइल उद्योग के लिए मैक्रोनिक्स की सफलता के रूप में आशाजनक रूप में निकट भविष्य में किसी भी समय इस क्षमता वाले एक वाणिज्यिक उत्पाद की कोई योजना नहीं थी।

पढ़ने में अवरोध (Read Disturb)
NAND फ्लैश मेमोरी को पढ़ने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधि उसी मेमोरी ब्लॉक में आस-पास के कोशों को समय के साथ बदलने का कारण बन सकती है। इसे पढ़ने में अवरोध (Read Disturb) के नाम से जाना जाता है। पढ़ने की थ्रेशोल्ड संख्या आम तौर पर हस्तक्षेप करने वाले उन्मूलक प्रक्रियाओं के बीच सैकड़ों हज़ारों रीड्स में होती है। यदि एक कोश से लगातार पढ़ा जाता है, तो वह कोश विफल नहीं होगा, बल्कि बाद में पढ़ने पर आसपास के कोश में से एक होगा। पढ़ने में अवरोध की समस्या से बचने के लिए फ्लैश नियंत्रक आमतौर पर अंतिम उन्मूलन के बाद से एक ब्लॉक में रीड्स की कुल संख्या की गणना करेगा। जब गिनती एक लक्ष्य सीमा से अधिक हो जाती है, तो प्रभावित ब्लॉक को एक नए ब्लॉक में कॉपी किया जाता है, और उसे मिटाकर फिर ब्लॉक पूल में छोड़ दिया जाता है। मूल ब्लॉक मिटने के बाद उतना ही अच्छा होता है। यदि फ्लैश नियंत्रक समय पर हस्तक्षेप नहीं करता है, हालांकि, त्रुटि-सुधार कोड के साथ त्रुटियों को ठीक करने के लिए त्रुटियों के बहुत अधिक होने पर संभावित डेटा हानि के साथ पढ़ने में अवरोध की एक त्रुटि होगी।

एक्स-रे प्रभाव (X-ray effects)
अधिकांश फ्लैश IC बॉल ग्रिड ऐरे (Ball grid array) पैकेज में आते हैं, और यहां तक ​​​​कि जो इसमें नहीं आते हैं उन्हें अक्सर अन्य बॉल ग्रिड ऐरे पैकेजों के बगल में एक PCB पर लगाया जाता है। PCB एकत्रीकरण के बाद BGA पैकेज वाले पटल अक्सर एक्स-रे कृत होते हैं, जो यह देखते हैं कि क्या बॉल्स उचित पैड से उचित संयोजन बना रही हैं, या BGA को फिर से काम करने की आवश्यकता है। ये एक्स-रे एक फ्लैश चिप में प्रोग्राम किए गए बिट्स को मिटा सकते हैं (प्रोग्राम किए गए 0 बिट्स को मिटाए गए 1 बिट्स में परिवर्तित करते हैं)। मिटाए गए बिट्स ("1" बिट्स) एक्स-रे से प्रभावित नहीं होते हैं।

कुछ निर्माता अब एक्स-रे रहित SD और USB मेमोरी उपकरण बना रहे हैं।

निम्न-स्तरीय पहुंच (Low-level Access)
फ्लैश मेमोरी चिपों के लिए निम्न-स्तरीय इंटरफ़ेस अन्य मेमोरी प्रकारों, जैसे DRAM, ROM और EEPROM से भिन्न होता है, जो बिट-अपरिवर्तनीयता (शून्य से एक और एक से शून्य दोनों) का समर्थन करता है और बाहरी रूप से सुलभ सूचना बसों के माध्यम से यादृच्छिक पहुंच का समर्थन करता है।

NOR मेमोरी में पढ़ने और प्रोग्रामिंग के लिए एक बाहरी पता बस होती है। NOR मेमोरी के लिए, पाठन और प्रोग्रामिंग की पहुँच यादृच्छिक होती है, और खोलने की क्रिया और उन्मूलन (erasing) ब्लॉक-वार होता है। NAND मेमोरी के लिए, पाठन और प्रोग्रामिंग पृष्ठ-वार होते हैं, और खोलने की क्रिया और उन्मूलन ब्लॉक-वार होता है।

NOR मेमोरीज़ (NOR Memories)
NOR फ्लैश से पढ़ना यादृच्छिक-पहुँच मेमोरी से पढ़ने के समान है, लेकिन शर्त यह है कि पता और डेटा बस को सही ढंग से चित्रित किया गया हो। इसी कारण से अधिकांश माइक्रोप्रोसेसर NOR फ्लैश मेमोरी को एक्ज़ीक्यूट इन प्लेस (XIP) मेमोरी के रूप में उपयोग कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि NOR फ्लैश में संग्रहीत प्रोग्राम को पहले RAM में कॉपी किए बिना NOR फ्लैश से सीधे निष्पादित किया जा सकता है। NOR फ्लैश को पढ़ने के समान ही यादृच्छिक पहुँच मेमोरी के तरीके से प्रोग्राम भी किया जा सकता है। प्रोग्रामिंग बिट्स को तार्किक 1 से 0 में बदलता है। जो बिट्स पहले से ही 0 में रहते हैं, वे अपरिवर्तित रहते हैं। एक बार में एक ब्लॉक का ही उन्मूलन (erasure) होना चाहिए, और मिटाए गए ब्लॉक में सभी बिट्स को वापस एक पर निर्धारित कर देता है। 64,128 या 256 KiB के ब्लॉक आकार विशिष्ट होते हैं।

NOR चिपों में खराब ब्लॉक प्रबंधन अपेक्षाकृत एक नई सुविधा है। खराब ब्लॉक प्रबंधन का समर्थन न करने वाले पुराने NOR उपकरणों में, मेमोरी चिप को नियंत्रित करने वाले सॉफ़्टवेयर या उपकरण खराब होने वाले ब्लॉकों के लिए सही होने चाहिए, अन्यथा उपकरण मज़बूती से काम करना बंद कर देगा।

प्रत्येक निर्माता के लिए NOR मेमोरी को लॉक करने, अनलॉक करने, प्रोग्राम करने या मिटाने के लिए उपयोग की जाने वाली अलग-अलग विशिष्ट कमान होती हैं। निर्मित प्रत्येक उपकरण के लिए अद्वितीय संचालन सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता से बचने के लिए, विशेष उभयनिष्ठ फ्लैश मेमोरी इंटरफ़ेस (CFI) कमान उपकरण को स्वयं और इसके महत्वपूर्ण संचालन मापदंडों की पहचान करने की अनुमति देता है।

यादृच्छिक पहुँच वाली ROM के रूप में इसके उपयोग के अलावा, यादृच्छिक पहुँच प्रोग्रामिंग का उपयोग करके NOR फ्लैश को भण्डारण उपकरण के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। कुछ उपकरण पढ़ने के दौरान ही लिखने की कार्यक्षमता भी प्रदान करते हैं ताकि पृष्ठभूमि में कोई प्रोग्राम या मिटाने की प्रक्रिया होने पर भी कोड निष्पादित होता रहे। NAND फ्लैश की तुलना में NOR फ्लैश चिपों में सामान्यतः अनुश्रेणी डेटा लिखने की गति धीमी होती है।

विशिष्ट NOR फ्लैश को एक त्रुटि निवारक कोड की आवश्यकता नहीं होती है।

NAND मेमोरीज़ (NAND Memories)
तोशिबा द्वारा वर्ष 1989 में NAND फ्लैश निर्माणकला को प्रस्तुत किया गया था। इन मेमोरीज़ को हार्ड डिस्क जैसे ब्लॉक उपकरणों की तरह संचालित किया जाता है। प्रत्येक ब्लॉक में कई पृष्ठ होते हैं। पृष्ठों का आमतौर पर 512, 2048 या 4096 बाइट्स होता है। प्रत्येक पृष्ठ के साथ कुछ बाइट्स (आमतौर पर डेटा आकार का 1/32) संबद्ध होते हैं जिनका उपयोग त्रुटि सुधार कोड (ECC) चेकसम के भंडारण के लिए किया जा सकता है।

इन विशिष्ट ब्लॉकों के आकार निम्नलिखित हैं:


 * प्रत्येक 16 KiB के ब्लॉक आकार (प्रभावी) के लिए 512+16 बाइट्स के 32 पृष्ठ;
 * प्रत्येक 128 KiB के ब्लॉक आकार के लिए 2,048+64 बाइट्स के 64 पृष्ठ;[96]
 * प्रत्येक 256 KiB के ब्लॉक आकार के लिए 4,096+128 बाइट्स के 64 पृष्ठ;[97]


 * प्रत्येक 512 KiB के ब्लॉक आकार के लिए 4,096+128 बाइट्स के 128 पृष्ठ।

जबकि पठन और प्रोग्रामिंग पृष्ठ के आधार पर की जाती है, मिटाने की प्रक्रिया को केवल ब्लॉक के आधार पर ही किया जा सकता है।[98]

NAND उपकरणों को भी उपकरण संचालन सॉफ़्टवेयर या एक अलग नियंत्रक चिप द्वारा खराब ब्लॉक प्रबंधन (bad block management) की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, SD कार्ड घिसाव स्तर और खराब ब्लॉक प्रबंधन के लिए नियंत्रक सर्किटरी को उपयोग करते हैं। जब एक तार्किक ब्लॉक को उच्च-स्तरीय सॉफ़्टवेयर द्वारा संचालित किया जाता है, तो इसे उपकरण संचालक या नियंत्रक द्वारा एक भौतिक ब्लॉक में चित्रित किया जाता है। खराब ब्लॉक प्रबन्धन के लिए चित्रित टेबल को संगृहीत करने के लिए फ्लैश चिप पर कई ब्लॉक अलग रखे जा सकते हैं, या सिस्टम, रैम में खराब ब्लॉक मैप बनाने के लिए उच्च सामर्थ्य पर प्रत्येक ब्लॉक की जाँच कर सकता है। अधिकतम ब्लॉकों के खराब के रूप में चिह्नित होने से समग्र मेमोरी क्षमता धीरे-धीरे कम हो जाती है।

NAND उन बिट्स की भरपाई के लिए ECC पर निर्भर करता है, जो सामान्य उपकरण संचालन के दौरान अकारण ही स्वेच्छा (spontaneously) से विफल हो सकते हैं। एक विशिष्ट ECC, ECC के 22 बिट्स का उपयोग करके प्रत्येक 2048 बिट्स (256 बाइट्स) में एक-बिट त्रुटि को ठीक करेगा, या ECC के 24 बिट्स का उपयोग करके प्रत्येक 4096 बिट्स (512 बाइट्स) में एक-बिट त्रुटि को ठीक करेगा। यदि ECC पाठन के दौरान त्रुटि को ठीक नहीं कर सकता है, तब भी यह त्रुटि का पता लगा सकता है। उपकरण मिटाने या प्रोग्राम संचालन के समय उन ब्लॉकों का पता लगा सकता है, जो मिटाने या प्रोग्राम करने में विफल होते हैं और उन्हें खराब के रूप में चिन्हित करता है। फिर डेटा को एक अलग अच्छे ब्लॉक में लिखा जाता है, और खराब ब्लॉक चिन्हांकन को संशोधित किया जाता है।

हैमिंग कोड (Hamming codes), SLC NAND फ्लैश के लिए सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला ECC है। रीड-सोलोमन कोड (Reed-Solomon codes) और BCH कोड ((Bose-Chaudhuri-Hocquenghem codes) ECC का उपयोग सामान्यतः MLC NAND फ्लैश के लिए किया जाता है। कुछ MLC NAND फ्लैश चिप, आंतरिक रूप से उपयुक्त BCH त्रुटि सुधार कोड उत्पन्न करते हैं।

अधिकांश NAND उपकरणों को कारखानों से कुछ खराब ब्लॉकों के साथ भेज दिया जाता है। इन्हें सामान्यतः एक निर्दिष्ट खराब ब्लॉक चिन्हांकन रणनीति के अनुसार चिह्नित किया जाता है। निर्माता कुछ खराब ब्लॉकों की अनुमति के साथ ही यथासंभव अधिक उपज प्राप्त करते हैं, यदि सभी ब्लॉकों को अच्छे होने के लिए सत्यापित किया जाना है। यह NAND फ्लैश की लागत को काफी कम कर देता है और इसके भागों की भंडारण क्षमता को थोड़ा कम करता है।

आभासी मेमोरी रणनीतियों का प्रायः NAND मेमोरी से सॉफ़्टवेयर निष्पादित करते समय उपयोग किया जाता है, मेमोरी डेटा को पहले मेमोरी-चित्रित RAM में पृष्ठांकित या कॉपी किया जाना चाहिए और फिर वहां निष्पादित (NAND + RAM के सामान्य संयोजन के लिए अग्रणी) किया जाना चाहिए। सिस्टम में एक मेमोरी प्रबंधन इकाई (MMU) सहायक होती है, लेकिन इसे ओवरले (overlay) के साथ पूरा भी किया जा सकता है। इस कारण से, कुछ सिस्टम NOR और NAND मेमोरी के संयोजन का उपयोग करते हैं, जहाँ एक छोटी NOR मेमोरी को सॉफ़्टवेयर ROM के रूप में उपयोग किया जाता है, जबकि एक बड़ी NAND मेमोरी को गैर-वाष्पशील डेटा संग्रहण क्षेत्र के रूप में उपयोग करने के लिए फ़ाइल सिस्टम के साथ विभाजित किया जाता है।

NAND, NOR के यादृच्छिक पहुँच वाले एक्जीक्यूट-इन-प्लेस फायदों का लाभ नहीं लेता है। NAND उच्च क्षमता डेटा भंडारण की आवश्यकता वाले सिस्टम के लिए सबसे उपयुक्त है। यह उच्च घनत्व, अधिक क्षमता और कम लागत प्रदान करता है। इसमें तेजी से मिटाने, क्रमानुसार लिखने और पढ़ने की सुविधा उपलब्ध होती है।

मानकीकरण
ओपन NAND फ्लैश इंटरफ़ेस वर्किंग ग्रुप (ONFI) नामक एक समूह ने NAND फ्लैश चिपों के लिए एक मानकीकृत निम्न-स्तरीय इंटरफ़ेस विकसित किया है। यह विभिन्न विक्रेताओं के अनुरूप NAND उपकरणों के बीच अंतःक्रियाशीलता की अनुमति देता है। ONFI के इस विशेषतम संस्करण 1.0 को 28 दिसंबर 2006 को जारी किया गया था। यह निम्न विशेषताओं का वर्णन करता है:


 * NAND फ्लैश के लिए TSOP-48, WSOP-48, LGA-52, और BGA-63 पैकेज में एक मानक भौतिक इंटरफ़ेस (pinout)
 * NAND फ्लैश चिप्स को पढ़ने, लिखने और मिटाने के लिए एक मानक कमान समूह
 * स्व-पहचान के लिए एक तंत्र (SDRAM मेमोरी मॉड्यूल की सीरियल उपस्थिति का पता लगाने की सुविधा के लिए)

हाइनिक्स (हाइनिक्स), इन्टेल (इन्टेल), माइक्रोन तकनीक (Micron Technology) और न्यूमोनिक्स (Numonyx) जैसे प्रमुख NAND फ़्लैश निर्माताओं के साथ ही NAND फ्लैश चिप प्रयुक्त उपकरणों के निर्माता भी ONFI समूह का समर्थन करते है।

दो प्रमुख फ्लैश उपकरण निर्माताओं, तोशिबा और सैमसंग, ने स्वयं बनाए हुए एक इंटरफ़ेस के उपयोग को वरीयता दी है, जिसे टॉगल मोड (Toggle Mode) के नाम से जाना जाता था, जिसका नया नाम टॉगल वी2.0 (Toggle V2.0) है। यह इंटरफ़ेस ONFI विनिर्देश के साथ पिन-टू-पिन संगत नहीं है। इसका परिणाम यह है कि एक विक्रेता के उपकरणों के लिए बनाया गया उत्पाद किसी दूसरे विक्रेता के उपकरणों का उपयोग करने में सक्षम नहीं हो सकता है।

इंटेल (इन्टेल), डेल (Dell) और माइक्रोसॉफ्ट (Microsoft) जैसे विक्रेताओं के एक समूह ने एक गैर-वाष्पशील मेमोरी होस्ट कंट्रोलर इंटरफ़ेस (NVMHCI) नामक कार्यकारी समूह का गठन किया। इस समूह का लक्ष्य PCI एक्सप्रेस बस से जुड़े "फ्लैश कैशे (flash cache)" उपकरण सहित गैर -मेमोरी उपतंत्रों के लिए मानक सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर प्रोग्रामिंग इंटरफेस प्रदान करना है।

NOR और NAND फ्लैश में अंतर
NOR और NAND फ्लैश में दो महत्वपूर्ण अंतर निम्न हैं: NOR और NAND फ्लैश के ये नाम मेमोरी कोशों के बीच अंतर्संबंधों की संरचना के कारण हैं। NOR फ्लैश में, कोश बिट लाइनों के समानांतर जुड़ी हुई होती हैं, जिससे कोशों को एकल रूप से पढ़ने और प्रोग्राम करने की अनुमति मिलती है। कोशों के समानांतर संयोजन एक CMOS NOR गेट में ट्रांजिस्टर के समानांतर संयोजन से मिलता जुलता है। NAND फ्लैश में कोश श्रेणी में जुड़ी हुई होती हैं, जो एक CMOS NAND गेट से मिलती जुलती हैं। श्रेणी संयोजन, समानांतर संयोजन की तुलना में कम स्थान का घेरते हैं, और NAND फ्लैश की लागत को कम करते हैं। यह NAND कोशों को व्यक्तिगत रूप से पढ़ने और प्रोग्राम किए जाने से स्वयं नहीं रोकता है।
 * एकल मेमोरी कोशों के संयोजन अलग-अलग हैं।
 * मेमोरी को पढ़ने और लिखने के लिए प्रदान किया गया इंटरफ़ेस अलग है; जिसमें NOR यादृच्छिक पहुंच की अनुमति देता है, जबकि NAND केवल पृष्ठ तक पहुँच की अनुमति देता है।

प्रत्येक NOR फ्लैश कोश एक NAND फ्लैश कोश से बड़ा होता है – 10 F2 बनाम 4 F2 – भले ही ये एक ही अर्धचालक उपकरण का निर्माण कर रहे हों और इसलिए प्रत्येक ट्रांजिस्टर, संपर्क आदि बिल्कुल एक ही आकार के हों - क्योंकि प्रत्येक NOR फ्लैश कोश को एक अलग धातु सम्पर्कन की आवश्यकता होती है।

NAND का एक बड़ा ग्रिड फ्लैश मेमोरी कोश श्रेणी संयोजन और शब्द रेखा संपर्क को हटाने के कारण संभवतः समतुल्य NOR कोशों के क्षेत्र के केवल 60% भाग अधिग्रहीत कर लेता है (एक ही CMOS प्रक्रिया संकल्प को मानते हुए, उदाहरण के लिए, 130 nm, 90 nm, या 65 nm)। NAND फ्लैश के डिजाइनरों को एहसास हुआ कि एक NAND चिप का क्षेत्रफल तथा इससे लागत को बाहरी सूचना और डेटा बस सर्किटरी को हटाकर और कम किया जा सकता है। इसके स्थान पर बाहरी उपकरण अनुश्रेणी-पहुंच कमांड और डेटा रजिस्टरों के माध्यम से NAND फ्लैश के साथ संपर्क कर सकते हैं, जो आवश्यक डेटा को आंतरिक रूप से पुनर्प्राप्त और निर्गत करेगा। इस प्रारूप विकल्प ने NAND फ्लैश मेमोरी की यादृच्छिक पहुँच को असंभव बना दिया, जबकि NAND फ्लैश का लक्ष्य यांत्रिक हार्ड डिस्क को बदलना था, न कि ROM को बदलना।

लेखन सहनशक्ति (Write Endurance)
SLC चलायमान-गेट और NOR फ्लैश का लेखन सहनशक्ति सामान्यतः NAND फ्लैश की तुलना में बराबर या उससे अधिक होता है, जबकि MLC NOR और Nand फ्लैश में समान लेखन सहनशक्ति होती है। NAND और NOR फ्लैश के साथ -साथ फ़्लैश मेमोरी का उपयोग करके संग्रहण उपकरणों में आँकड़ासूची में सूचीबद्ध सहनशक्ति रेटिंग चक्र के उदाहरण प्रदान किए जाते हैं।

हालांकि, घिसाव स्तर और मेमोरी का अधिक प्रावधानीकरण जैसे कुछ एल्गोरिदम और डिजाइन प्रतिमानों को लागू करके विशिष्ट आवश्यकताओं की पूर्ति के लिए एक भंडारण प्रणाली की सहनशक्ति का मिलान किया जा सकता है। NAND फ्लैश के दीर्घ जीवनकाल की गणना करने के लिए, एक उपकरण को मेमोरी चिप के आकार, मेमोरी के प्रकार (जैसे SLC/MLC/TLC) और उपयोग के प्रतिरूप का अंकन करना चाहिए। औद्योगिक नंद अपनी क्षमता, लंबे समय तक धीरज और संवेदनशील वातावरण में विश्वसनीयता के कारण मांग में हैं

परतों को जुड़ने से 3D NAND के प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है।

फ्लैश फ़ाइल तंत्र (Flash File System)
फ्लैश मेमोरी की व्यक्तिगत विशेषताओं के कारण, या तो इसका सबसे अच्छा उपयोग घिसाव स्तर और त्रुटि सुधार के लिए नियंत्रक के साथ या विशेष रूप से बनाए गए फ्लैश फाइल तंत्र के साथ किया जाता है, जो मीडिया पर लिखता है, और NOR फ्लैश ब्लॉक के लंबे समय तक डेटा को मिटाने के समय का वर्णन करता है। फ्लैश फ़ाइल तंत्र के पीछे मूल अवधारणा यह है कि जब फ्लैश स्टोर को अपडेट करना होता है, तो फाइल तंत्र बदले हुए डेटा की नई प्रति एक नए ब्लॉक में लिखता है, फाइल बिन्दुओं को पुनः अंकित करता है, फिर उसके बाद समय होने पर पुराने ब्लॉक को मिटा देता है।

फ्लैश फाइल तंत्र का उपयोग व्यावहारिक रूप में केवल मेमोरी तकनीक युक्ति (MDT) के लिए किया जाता है, जो ऐसे अन्तर्निहित फ्लैश मेमोरी होते हैं, जिनमें नियंत्रक नहीं होता है। हटाने योग्य फ्लैश मेमोरी कार्ड (removable memory cards), एसएसडी (SSD), ईएमएमसी/ईयूएफएस (eMMC/eUFS) चिपों और यूएसबी फ्लैश ड्राइव (USB flash drive) में घिसाव स्तर और त्रुटि सुधार के लिए पहले से ही नियंत्रक लगे होते हैं, इसलिए इनमें एक विशिष्ट फ्लैश फाइल तंत्र का उपयोग नया लाभ नहीं प्रदान कर सकता है।

क्षमता
कई चिपें प्रायः मल्टीमीडिया प्लेयर्स या GPS जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग में उच्च क्षमता प्राप्त करने के लिए सरणीबद्ध या डाइ संगृहीत होती हैं। फ्लैश चिपों की क्षमता मापन (वृद्धि) का उपयोग मूर के नियम का पालन करने के लिए किया जाता है क्योंकि वे एक ही एकीकृत परिपथ तकनीकों और उपकरणों में से कई के साथ निर्मित होते हैं।3D NAND के प्रारंभ के बाद से, मापन अब आवश्यक रूप से मूर के नियम से सम्बंधित नहीं है क्योंकि कभी भी छोटे ट्रांजिस्टर (कोशों) का उपयोग नहीं किया जाता है।

उपभोक्ता फ्लैश भंडारण उपकरणों को सामान्यतः की 2 एक छोटी पूर्णांक घात (2, 4, 8, आदि) और मेगाबाइट्स (MB) या गीगाबाइट्स (GB) के रूप में व्यक्त किए जाने योग्य आकारों के साथ विज्ञापित किया जाता है, जैसे 512 MB, 8 GB। इसमें SSD को हार्ड ड्राइव (hard drive) के प्रतिस्थापन के रूप विक्रय किया जाता है, जो दशमलव उपसर्गों का उपयोग करते हैं। इस प्रकार, "64 GB" के रूप में चिह्नित एक SSD में कम से कम 64 × 10003 बाइट्स (64 GB) होते हैं। अधिकांश उपयोगकर्ताओं के पास फ़ाइल तंत्र मेटाडेटा द्वारा लिए गए स्थान के कारण उनकी फ़ाइलों के लिए उपलब्ध क्षमता से थोड़ी कम क्षमता होगी।

उनके अंदर फ्लैश मेमोरी चिपें सख्त बाइनरी गुणकों के आकार में होती हैं, लेकिन चिपों की कुल वास्तविक क्षमता ड्राइव इंटरफेस पर उपयोग करने योग्य नहीं होती है। यह विज्ञापित क्षमता से काफी ज्यादा है ताकि लिखने के वितरण (घिसाव स्तर), अपर्याप्तता के लिए, त्रुटि सुधार कोड के लिए, और उपकरण के आंतरिक फर्मवेयर द्वारा आवश्यक अन्य मेटाडेटा को अनुमति दी जा सके।

तोशिबा (तोशिबा) और सैनडिस्क (SanDisk) ने वर्ष 2005 में एक NAND फ्लैश चिप विकसित की, जो बहु-स्तरीय कोश (MLC) तकनीक का उपयोग करके 1 GB डेटा का भण्डारण करने में सक्षम है, जो प्रति कोश 2 बिट डेटा का भण्डारण करने में सक्षम है। सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने सितंबर 2005 में घोषणा की कि उसने दुनिया की पहली 2 GB चिप विकसित कर ली है।

सैमसंग ने मार्च 2006 में 4 GB की क्षमता के साथ फ्लैश हार्ड ड्राइव की घोषणा की, जो कि अनिवार्य रूप से छोटे लैपटॉप हार्ड ड्राइव के समान परिमाण के क्रम की ही थी, और सितंबर 2006 में 40 nm निर्माण प्रक्रिया का उपयोग करके उत्पादित 8 GB चिप की घोषणा की। सैनडिस्क ने जनवरी 2008 में अपने 16 GB माइक्रोएसडीएचसी (MicroSDHC) और 32 GB CDHC प्लस कार्ड की उपलब्धता की घोषणा की।

वर्ष 2012 तक उत्पादित फ्लैश ड्राइव में 64 GB, 128 GB और 256 GB से अधिक भण्डारण क्षमता है।

इंटेल और माइक्रोन का एक संयुक्त विकास 32-परतों वाली 3.5 टेराबाइट (TB) NAND फ्लैश स्टिक और के उत्पादन की अनुमति देगा 10 TB आदर्श आकार वाली SSD के उत्पादन की अनुमति प्रदान करेगा। उपकरण में चलायमान गेट कोश की बनावट का उपयोग करते हुए 16 × 48 GB TLC डाइ के 5 पैकेज सम्मिलित हैं।

1 MB से कम या उसके आसपास की क्षमता वाली फ्लैश चिपों का निर्माण BIOS-ROM और एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए निरंतर हो रहा है।

सैमसंग ने जुलाई 2016 में 4 TB सैमसंग 850 EVO की घोषणा की, जो उनके 256 Gbit 48-परतों वाली TLC 3 D V-NAND का उपयोग करता है। सैमसंग ने अगस्त 2016 में अपने 512 Gbit 64-परतों वाली TLC 3D V-NAND पर आधारित 32 TB 2.5-इंच SAS SSD की घोषणा की। इसके साथ ही सैमसंग के वर्ष 2020 तक 100 TB तक भण्डारण क्षमता के साथ SSD का अनावरण करने की उम्मीद है।

स्थानांतरण दरें
फ्लैश मेमोरी युक्ति सामान्यतः लिखने की तुलना में पढ़ने में बहुत तेज होती हैं। इनका प्रदर्शन भंडारण नियंत्रकों की गुणवत्ता पर भी निर्भर करता है, जो आंशिक रूप से भरे होने पर अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं। यहाँ तक कि जब विनिर्माण में डाइ का सिकुड़ना एकमात्र परिवर्तन होता है, तो एक उपयुक्त नियंत्रक की अनुपस्थिति के परिणामस्वरूप गति में गिरावट हो सकती है।

श्रेणी फ्लैश (Serial Flash)
श्रेणी फ्लैश छोटी और कम-सामर्थ्य वाली एक फ्लैश मेमोरी है, जो अलग-अलग बाइट्स को सूचित करने के स्थान पर डेटा तक केवल श्रेणी पहुँच प्रदान करती है, जिसमें उपयोगकर्ता सूचना वाले स्थान में बाइट्स के बड़े सन्निहित समूहों को श्रेणी रूप से पढ़ता या लिखता है। श्रेणी पेरिफेरल इंटरफ़ेस बस (SPI) उपकरण तक पहुंचने का एक विशिष्ट प्रोटोकॉल है। जब श्रेणी फ्लैश को एक अन्तर्निहित तंत्र में सम्मिलित किया जाता है, तो समानांतर फ्लैश मेमोरी की तुलना में PCB पर कम तारों की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह एक बार में एक बिट डेटा प्रसारित और प्राप्त करता है। यह पटल स्थान, बिजली की खपत और कुल सिस्टम लागत में कमी की अनुमति दे सकता है।

इसके कई कारण हैं कि श्रेणी उपकरण, एक समानांतर उपकरण की तुलना में कम बाहरी पिनों के साथ समग्र लागत को काफी कम कर सकता है:


 * कई ASIC के पैड-सीमित होने का अर्थ है कि डाई का आकार उपकरण तार्किक के लिए उपयोग किए जाने वाले गेटों की जटिलता और संख्या के स्थान पर तार बंधन पैड की संख्या से प्रतिबंधित है। इस प्रकार बंधन पैड को खत्म करने से एक छोटी सी डाई पर अधिक सघन एकीकृत परिपथ की अनुमति मिलती है, इससे वेफर पर तैयार की जाने वाली डाईयों की संख्या बढ़ जाती है, और इस प्रकार प्रति डाई की लागत कम हो जाती है।
 * बाहरी पिनों की संख्या को कम करने से एकत्रण और पैकेजिंग लागत भी कम हो जाती है। एक श्रेणी उपकरण को समानांतर उपकरण की तुलना में छोटे और सरल पैकेज में पैक किया जा सकता है।
 * छोटे और निचले पिन-काउंट पैकेज कम PCB क्षेत्र अधिग्रहीत करते हैं।
 * निचले पिन-काउंट उपकरण PCB रूटिंग को सरल बनाते हैं।

SPI फ्लैश दो प्रमुख प्रकार के होते हैं। पहले प्रकार में छोटे पृष्ठों और एक या एक से अधिक आंतरिक SRAM पृष्ठ बफ़र्स की विशेषता होती है, जो एक पूर्ण पृष्ठ को आंशिक रूप से संशोधित बफर में पढ़ने की अनुमति देता है, और पुनः वापस लिखा जाता है (उदाहरण के लिए, एटमेल (Atmel) AT45 डेटा फ़्लैश या माइक्रोन टेक्नोलॉजी पृष्ठ इरेज़ NOR फ्लैश)। इसके दूसरे प्रकार में ऐसे बड़े क्षेत्र होते हैं, जहाँ इस प्रकार के SPI फ्लैश में सामान्यतः न्यूनतम 4 kB के छोटे क्षेत्र से लेकर 64 kB तक के बड़े क्षेत्र हो सकते हैं। चूंकि इस प्रकार के SPI फ्लैश में एक आंतरिक SRAM बफर का अभाव है, इसलिए पूर्ण पृष्ठ को वापस लिखने से पहले पढ़ना और संशोधित किया जाना चाहिए, जो इसे प्रबंधित करने के लिए धीमा करता है। हालांकि, इसका दूसरा प्रकार पहले प्रकार की तुलना में सस्ता होता है और जब एप्लिकेशन कोड ग्रहण हो तो यह एक अच्छा विकल्प है।

ये दो प्रकार सरलता से विनिमेय नहीं हैं, क्योंकि उनके पास समान पिनआउट नहीं होते हैं, और इसमें कमान समूह असंगत होते हैं।

अधिकांश FGPA, SRAM विन्यास कोशों पर आधारित होते हैं और प्रत्येक सामर्थ्य चक्र विन्यास बिटस्ट्रीम को पुनः लोड करने के लिए बाहरी विन्यास उपकरण, प्रायः एक श्रेणी फ्लैश चिप की आवश्यकता होती है।

फर्मवेयर भण्डारण
समानांतर फ्लैश उपकरण आधुनिक CPU की बढ़ती गति के साथ प्रायः उस कंप्यूटर की मेमोरी बस की तुलना में बहुत धीमे होते हैं, जिससे वे जुड़े होते हैं। इसके विपरीत, आधुनिक SRAM 10 ns से कम पहुँच समय प्रदान करता है, जबकि DDR2 SDRAM 20 ns से कम पहुँच समय प्रदान करता है। इस कारण फ्लैश में संग्रहीत कोड को RAM में कॉपी करना वांछनीय होता है; अर्थात्, कोड को निष्पादन से पहले फ्लैश से RAM में कॉपी किया जाता है, ताकि CPU इस तक पूरी गति से पहुँच सके। उपकरण के फर्मवेयर को श्रेणी फ्लैश चिप में संग्रहीत किया जा सकता है, और फिर उपकरण को संचालित होने पर SDRAM या SRAM में कॉपी किया जा सकता है। ऑन-चिप फ्लैश के स्थान पर बाहरी श्रेणी फ्लैश उपकरण का उपयोग महत्वपूर्ण प्रक्रिया के समझौता की आवश्यकता को ख़त्म कर देता है, जो एक ऐसी  निर्माण प्रक्रिया है जो उच्च गति के तार्किक के लिए अच्छी और फ्लैश के लिए अच्छी नहीं होती है और इसके विपरीत भी यही प्रक्रिया होती है। एक बार फर्मवेयर को एक बड़े ब्लॉक के रूप में पढ़ने का निर्णय लेने के बाद, एक छोटी फ्लैश चिप का उपयोग करने की अनुमति देने के लिए संपीड़ित करना सामान्य बात है। श्रेणी फ्लैश के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों में हार्ड ड्राइव (Hard Drive), ईथरनेट नेटवर्क इंटरफेस अनुकूलक (Ethernet network interface adapters), डीएसएल मोडेम (DSL Modems) आदि के लिए फर्मवेयर का संग्रहण सम्मिलित होता है।

हार्ड ड्राइव के प्रतिस्थापन के रूप में फ्लैश मेमोरी
फ्लैश मेमोरी के लिए हाल ही का एक अनुप्रयोग हार्ड डिस्क के प्रतिस्थापन के रूप में प्रस्तुत है। फ्लैश मेमोरी में हार्ड ड्राइव की यांत्रिक सीमाएँ और विलंबता नहीं होती है, इसलिए गति, ध्वनि, बिजली की खपत और विश्वसनीयता पर विचार करते समय एक ठोस-अवस्था ड्राइव (SSD) आकर्षक होती है। फ्लैश ड्राइव मोबाइल उपकरण के द्वितीयक भण्डारण उपकरण के रूप में कर्षण प्राप्त कर रहे हैं; इनका उपयोग उच्च-प्रदर्शन वाले डेस्कटॉप कंप्यूटरों में हार्ड ड्राइव के विकल्प के रूप में और RAID और SAN आर्किटेक्चर वाले कुछ सर्वरों में भी किया जाता है।

फ्लैश-आधारित SSD के कुछ ऐसे पक्ष हैं, जो उन्हें अनाकर्षक बनाते हैं। हार्ड डिस्क की तुलना में फ्लैश मेमोरी की प्रति गीगाबाइट की लागत काफी अधिक रहती है। इसके अलावा फ्लैश मेमोरी में P/E (प्रोग्राम/इरेज़) चक्रों की संख्या सीमित होती है, लेकिन यह वर्तमान में नियंत्रण में है क्योंकि फ्लैश-आधारित SSD पर गारंटी वर्तमान हार्ड ड्राइव के समान ही है। इसके अलावा, SSD पर मिटाई गई फ़ाइलें नए डेटा द्वारा अधिलेखित होने से पहले अनिश्चित काल तक बनी रह सकती हैं; चुंबकीय हार्ड डिस्क ड्राइव पर अच्छी तरह से काम करने वाली इरेज़र या श्रेड तकनीक या सॉफ़्टवेयर का सुरक्षा और न्याय सम्बन्धी परीक्षा से समझौता करते हुए SSD पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। हालाँकि, अधिकांश ठोस अवस्था ड्राइव द्वारा नियोजित तथाकथित TRIM कमान के कारण डेटा रिकवरी सॉफ़्टवेयर इस प्रकार मिटाई गई फ़ाइलों को पुनर्स्थापित करने में सक्षम नहीं है, जो हटाए गए फ़ाइल द्वारा अधिग्रहीत किए गए तार्किक ब्लॉक पते को कचरा संग्रह को सक्षम करने के लिए अप्रयुक्त के रूप में चिह्नित करता है।

ACID लेन-देन की आवश्यकता वाले सम्बंधित डेटाबेस या अन्य सिस्टम के लिए फ्लैश भण्डारण की मामूली मात्रा भी डिस्क ड्राइव के सरणी पर अत्यधिक गति प्रदान कर सकती है।

सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने मई 2006 में फ्लैश-मेमोरी आधारित दो व्यक्तिगत कम्प्यूटरों (PC) Q1-SSD and Q30-SSD की घोषणा की, जिनके जून 2006 में उपलब्ध होने की उम्मीद थी, जिनमें से दोनों 32 GB SSD का उपयोग करते थे, और प्रारंभ में कम से कम केवल दक्षिण कोरिया में ही उपलब्ध थे।[157]Q1-SSD और Q30-SSD अवतरण में देरी हुई और अंततः अगस्त 2006 के अंत में उत्पादन के लिए भेज दिया गया।

उपलब्ध होने वाला पहला फ्लैश-मेमोरी आधारित PC सोनी वायो यूएक्स90 (Sony Vaio UX90) था, जिसे पहले खरीदने के पंजीकरण के लिए घोषित किया गया था और 16 GB फ्लैश मेमोरी हार्ड ड्राइव के साथ 3 जुलाई 2006 को जापान में भेजना शुरू किया गया था। सोनी ने सितंबर 2006 के अंत में Vaio UX90 में फ्लैश-मेमोरी को 32GB में अपग्रेड किया।

2008 में पेश किए गए पहले मैकबुक एयर (MacBook Air) के विकल्प के रूप में एक ठोस अवस्था ड्राइव प्रस्तुत की गई थी, और वर्ष 2010 के बाद से, सभी मॉडलों को SSD के साथ निर्यात के लिए भेज दिया गया। SSD मानक के साथ अल्ट्रा-थिन लैपटॉप की बढ़ती संख्या को इंटेल की अल्ट्राबुक (Ultrabook) पहल के रूप में वर्ष 2011 के अंत से निर्यात किया जा रहा है।

यहाँ हाइब्रिड ड्राइव और रेडीबूस्ट (ReadyBoost) जैसी हाइब्रिड तकनीकें भी हैं जो दोनों तकनीकों के लाभों को फ्लैश का उपयोग डिस्क पर फ़ाइलों के लिए उच्च गति वाले गैर-वाष्पशील कैशे के रूप में संयोजित करने का प्रयास करती हैं, जिन्हें प्रायः एप्लिकेशन और ऑपरेटिंग सिस्टम निष्पादन योग्य फ़ाइलों के रूप में संदर्भित किया जाता है, लेकिन संभवतः ही कभी संशोधित किया जाता है।

RAM के रूप में फ्लैश मेमोरी
फ्लैश मेमोरी को वर्ष 2012 तक मुख्य कंप्यूटर मेमोरी, DRAM के रूप में उपयोग करने का प्रयास किया जा रहा है।

अभिलेखीय या दीर्घकालिक भंडारण
फ्लैश भण्डारण उपकरणों में फ्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर आवेश को रखता है जो डेटा का प्रतिनिधित्व करता है। यह आवेश समय के साथ धीरे-धीरे रिसने लगता है, जिससे तार्किक त्रुटियों का संचय होता है, जिसे "बिट रोट (bit rot)" या "बिट फ़ेडिंग (bit fading)" के रूप में भी जाना जाता है।

डेटा प्रतिधारण
यह स्पष्ट नहीं होता है कि फ्लैश मेमोरी पर डेटा कितने समय तक अभिलेखीय परिस्थितियों (अर्थात् सौम्य तापमान और आर्द्रता जिसमें रोगनिरोधी पुनर्लेखन के साथ या असामान्य पहुंच के साथ) में बना रहेगा। एटमेल (Atmel) के फ्लैश-आधारित "एटीमेगा (ATmega)" माइक्रोकंट्रोलरों की डेटाशीट सामान्यतः 85 °C (185 °F) पर 20 वर्षों के और 25 °C (77 °F) पर 100 वर्षों के प्रतिधारण समय प्रदान करती है।

फ्लैश उपकरणों के प्रकारों और मॉडलों के बीच प्रतिधारण अवधि भिन्न होती है। जब सामर्थ्य और निष्क्रियता के साथ आपूर्ति की जाती है, तो डेटा रखने वाले ट्रांजिस्टर का चार्ज फ्लैश भण्डारण के फर्मवेयर द्वारा नियमित रूप से नयी की जाती है। फर्मवेयर, डेटा अतिरेक और त्रुटि सुधार एल्गोरिथम में अंतर होने के कारण फ्लैश भण्डारण उपकरणों में डेटा को बनाए रखने की क्षमता भिन्न होती है।

वर्ष 2015 में CMU के एक लेख में कहा गया था, कि "आज के फ्लैश उपकरणों की सामान्य प्रतिधारण आयु कमरे के तापमान पर 1 वर्ष की होती है, जिन्हें फ्लैश को नया करने की आवश्यकता नहीं होती है।" और यह प्रतिधारण समय बढ़ते तापमान के साथ तेजी से घटता है। इस घटना को आरहीनियस समीकरण ( Arrhenius equation) द्वारा तैयार किया जा सकता है।

FPGA विन्यास
कुछ FPGA फ्लैश विन्यास कोशों पर आधारित होते हैं, जिनका उपयोग समान चलायमान-गेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करके डेटा भण्डारण उपकरण में फ्लैश डेटा भण्डारण कोश का उपयोग करके सीधे (प्रोग्रामेबल) कुंजी के रूप में आंतरिक तत्वों को एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है।

उद्योग
एक स्रोत के अनुसार, वर्ष 2008 में फ्लैश मेमोरी उद्योग में उत्पादन और बिक्री में लगभग 9.1 अरब अमेरिकी डॉलर का व्यय सम्मिलित था। अन्य स्रोतों ने वर्ष 2006 में फ्लैश मेमोरी बाजार को 20 अरब अमेरिकी डॉलर से अधिक के व्ययक्षेत्र में सम्मिलित किया, जो संपूर्ण अर्धचालक बाजार के 8 प्रतिशत से और संपूर्ण अर्धचालक मेमोरी बाजार के 34 प्रतिशत से अधिक था। बाजार का अनुमानित व्यय वर्ष 2012 में 26.8 अरब डॉलर था। एक फ्लैश मेमोरी चिप का उत्पादन करने में लगभग 10 सप्ताह तक का समय लगता है।

निर्माता
वर्ष 2019 की पहली तिमाही तक सबसे बड़े NAND फ्लैश मेमोरी निर्माताओं की सूची निम्न है। वर्ष 2022 की पहली तिमाही तक सैमसंग सबसे बड़ा NAND फ्लैश मेमोरी निर्माता है।
 * 1) सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स – 34.9%
 * 2) किओक्सिया (Kioxia) – 18.1%
 * 3) पश्चिमी डिजिटल निगम – 14%
 * 4) माइक्रोन (Micron) प्रौद्योगिकी – 13.5%
 * 5) SK हाइनिक्स – 10.3%
 * 6) इन्टेल – 8.7% (नोट: SK हाइनिक्स ने 2021 के अंत में इंटेल के NAND व्यवसाय का अधिग्रहण किया)

शिपमेंट
एकल फ्लैश मेमोरी चिपों को छोड़कर फ्लैश मेमोरी को माइक्रोकंट्रोलर (MCU) चिपों और सिस्टम-ऑन-चिप (SoC) उपकरणों में भी अन्तर्निहित (embed) किया जाता है। फ्लैश मेमोरी एआरएम चिप्स में अंतर्निहित है, जिसने 2019 तक दुनिया भर में 150 बिलियन यूनिट्स की बिक्री की है , और प्रोग्रामेबल सिस्टम-ऑन-चिप (पीएसओसी) उपकरणों में, जो 2012 तक 1.1 बिलियन यूनिट्स की बिक्री कर चुके हैं। इसके बाद कम से कम 151.1 अरब अन्तर्निहित (embedded) फ्लैश मेमोरी वाली MCU और SoC चिपों की  चिपों की बिक्री हुई, और वर्ष 2015 तक 45.4 अरब प्रसिद्ध एकल फ्लैश चिप बिक्री के अलावा, कम से कम 196.5 बिलियन फ्लैश मेमोरी वाले चिपों की बिक्री हुई।

फ्लैश मापनीयता (Flash Scalability)
इसकी अपेक्षाकृत सरल संरचना और उच्च क्षमता की उच्च माँग के कारण, NAND फ्लैश मेमोरी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बीच सबसे मजबूती से मापी गई तकनीक है। कुछ शीर्ष निर्माताओं के बीच भारी प्रतिस्पर्धा चलायमान-गेट MOSFET डिज़ाइन नियम या प्रक्रिया प्रौद्योगिकी नोड को सिकोड़ने में केवल आक्रामकता को जोड़ती है। जबकि अपेक्षित सिकुड़न समयरेखा मूर के नियम के मूल संस्करण के अनुसार दो प्रत्येक तीन साल का एक कारक है, हाल ही में NAND फ्लैश के सम्बन्ध में इसे दो प्रत्येक दो साल के कारक तक बढ़ा दिया गया है।

जैसे ही फ्लैश मेमोरी सेल के MOSFET फीचर का आकार 15-16 nm की न्यूनतम सीमा तक पहुँच जाता है, फ्लैश घनत्व में वृद्धि TLC (3 बिट प्रति सेल) द्वारा संचालित होती है, जो NAND मेमोरी तलों के ऊर्ध्वाधर संग्रहण के साथ जुड़ा है। सहनशक्ति में कमी और फीचर का आकार सिकुड़ने के साथ-साथ अपरिवर्तनीय बिट त्रुटि दरों में वृद्धि को बेहतर त्रुटि सुधार तंत्र द्वारा सहयोग दिया जा सकता है। इस विकास के साथ भी इलेक्ट्रॉन की संख्या धारण की कम क्षमता के कारण छोटे से छोटे आयामों में फ्लैश को आर्थिक रूप से मापना असंभव हो सकता है। कई आशाजनक नई प्रौद्योगिकियाँ (जैसे कि FeRAM, MRAM, PMC, PCM, ReRAM, और अन्य) फ्लैश के लिए अधिक मापनीय प्रतिस्थापन के रूप में जांच और विकास के कार्यरत हैं।

यह भी देखें

 * EMMC
 * फ्लैश मेमोरी नियंत्रक
 * फ्लैश फ़ाइल सिस्टम की सूची
 * फ्लैश मेमोरी नियंत्रक निर्माताओं की सूची
 * microSDXC (2 TB तक) और अनुक्रम प्रारूप सुरक्षित डिजिटल अल्ट्रा क्षमता (SDUC) 128 TiB तक कार्ड का समर्थन
 * ओपन NAND फ्लैश इंटरफ़ेस वर्किंग ग्रुप
 * रीड-मोस्टली मेमोरी (RMM)
 * यूनिवर्सल फ्लैश भण्डारण
 * USB फ्लैश ड्राइव सुरक्षा
 * प्रवर्धन लिखें

बाहरी संबंध

 * Semiconductor Characterization System has diverse functions
 * Understanding and selecting higher performance NAND architectures
 * How flash storage works, presentation by David Woodhouse from इन्टेल
 * Flash endurance testing
 * NAND Flash Data Recovery Cookbook
 * Type of Flash Memory by OpenWrt

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