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Nand Flash和Nor Flash相关知识

发布时间:2020-12-15 17:22:50 所属栏目:百科 来源:网络整理
导读:NorFlash和NandFlash对比: NorFlash和NandFlash接口对比 ????????NorFlash带有通用的SRAM接口,可以轻松地挂接在CPU的地址、数据总线上,对CPU的接口要求低。NorFlash的特点是芯片内执行(XIP,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不

NorFlash和NandFlash对比:

NorFlash和NandFlash接口对比

????????NorFlash带有通用的SRAM接口,可以轻松地挂接在CPU的地址、数据总线上,对CPU的接口要求低。NorFlash的特点是芯片内执行(XIP,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。如uboot中的ro段可以直接在NorFlash上运行,只需要把rw和zi段拷贝到RAM中运行即可。

????????NandFlash器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。由于时序较为复杂,所以一般CPU最好集成NAND控制器。另外由于NandFlash没有挂接在地址总线上,所以如果想用NandFlash作为系统的启动盘,就需要CPU具备特殊的功能,如s3c2410在被选择为NandFlash启动方式时会在上电时自动读取NandFlash的4k数据到地址0的SRAM中。如果CPU不具备这种特殊功能,用户不能直接运行NandFlash上的代码,那可以采取其他方式,比如好多使用NandFlash的开发板除了使用NandFlash以外,还用上了一块小的NorFlash来运行启动代码。

NorFlash和NandFlash容量和成本对比

????????相比起NandFlash来说,NorFlash的容量要小,一般在1~16MByte左右,一些新工艺采用了芯片叠加技术可以把NorFlash的容量做得大一些。在价格方面,NorFlash相比NandFlash来说较高,如目前市场上一片4Mbyte的AM29lv320 NorFlash零售价在20元左右,而一片128MByte的k9f1g08 NandFlash零售价在30元左右。

????????NandFlash生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,这样也就相应地降低了价格。

NorFlash和NandFlash可靠性性对比

????????NAND器件中的坏块是随机分布的,以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中,如果通过可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。而坏块问题在NorFlash上是不存在的。
在Flash的位翻转(一个bit位发生翻转)现象上,NAND的出现几率要比NorFlash大得多。这个问题在Flash存储关键文件时是致命的,所以在使用NandFlash时建议同时使用EDC/ECC等校验算法。

NorFlash和NandFlash文件系统比较

????????Linux系统中采用MTD来管理不同类型的Flash芯片,包括NandFlash和NorFlash。支持在Flash上运行的常用文件系统有cramfs、jffs、jffs2、yaffs、yaffs2等。cramfs文件系统是只读文件系统。如果想在Flash上实现读写操作,通常在NorFlash上我们会选取jffs及jffs2文件系统,在NandFlash上选用yaffs或yaffs2文件系统。Yaffs2文件系统支持大页(大于512字节/页)的NandFlash存储器。

NorFlash和NandFlash升级对比

????????NorFlash的升级较为麻烦,因为不同容量的NorFlash的地址线需求不一样,所以在更换不同容量的NorFlash芯片时不方便。通常我们会通过在电路板的地址线上做一些跳接电阻来解决这样的问题,针对不同容量的NorFlash。而不同容量的NandFlash的接口是固定的,所以升级简单。

NorFlash和NandFlash读写性能对比

????????写操作:任何flash器件的写入操作都只能在空或已擦除的单元内进行。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1。擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个擦除/写入操作的时间约为5s。擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行一个擦除/写入操作最多只需要4ms。

????????读操作:NOR的读速度比NAND稍快一些。

?NorFlash和NandFlash寿命对比

????????在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。闪存的使用寿命同时和文件系统的机制也有关,要求文件系统具有损耗平衡功能。


Norflash和Nand flash相关介绍

Flash根据内部存储结构的不同分为两种:Norflash和Nand flash。

?? Norflash使用方便,易于连接,可以在芯片上直接运行代码,稳定性出色,传输速率高,在小容量时有很高的性价比。像访问SDRAM一样,按照数据/地址总线直接访问,可写的次数较少,速度也慢,由于其读时序类似于SRAM,读地址是线性结构,这使其很适合应于嵌入式系统中作为 FLASH ROM。

??? Nandflash强调更高的性能,更低的成本,更小的体积,更长的使用寿命。只有8位/16位/32位甚至更多位宽的总线,每次访问,都要将长地址分为几部分,一点点的分布传入才能访问nand flash。这使nand flash很擅于存储纯资料或数据等,在嵌入式系统中用来支持文件系统。

Nand Flash相比其余的几种flash优势在于可擦写次数多,擦写速度快,但是在使用以及使用过程中会出现坏块因此需要做特殊处理才可以使用。其主要用于数据存储,大部分U盘都是Nand Flash。

Nand Flash

???? 在工艺制程方面分NANDflash有两种类型:MLC和SLC。MLC和SLC属于两种不同类型的NAND FLASH存储器。SLC全称是Single-Level Cell,即单层单元闪存,而MLC全称则是Multi-Level Cell,即为多层单元闪存。它们之间的区别,在于SLC每一个单元,只能存储一位数据,MLC每一个单元可以存储两位数据,MLC的数据密度要比SLC 大一倍。在页面容量方面分NAND也有两种类型:大页面NAND flash(如:HY27UF082G2B)和小页面NAND flash(如:K9F1G08U0A)。这两种类型在页面容量,命令序列、地址序列、页内访问、坏块标识方面都有很大的不同,并遵循不同的约定所以在移植驱动时要特别注意。

Nor Flash

??? 在通信方式上NorFlash 分为两种类型:CFI Flash和 SPI Flash。

??? A、CFI Flash

??? 英文全称是commonflash interface,也就是公共闪存接口,是由存储芯片工业界定义的一种获取闪存芯片物理参数和结构参数的操作规程和标准。CFI有许多关于闪存芯片的规定,有利于嵌入式对FLASH的编程。现在的很多NOR FLASH 都支持CFI,但并不是所有的都支持。?

??? CFI接口,相对于串口的SPI来说,也被称为parallel接口,并行接口;另外,CFI接口是JEDEC定义的,所以,有的又成CFI接口为JEDEC接口。所以,可以简单理解为:对于Nor Flash来说,CFI接口=JEDEC接口=Parallel接口 = 并行接口

?? ?B、SPI Flash

?? ?serial peripheral interface串行外围设备接口,是一种常见的时钟同步串行通信接口。

??? C、CFI Flash 和 SPI Flash 比较

??? SPIflash和 CFI Flash 的介质都是Norflash ,但是SPI 是通过串行接口来实现数据操作,而 CFI Flash 则以并行接口进行数据操作,SPI容量都不是很大,市场上 CFI Flash 做大可以做到128Mbit,而且读写速度慢,但是价格便宜,操作简单。而parallel接口速度快,容量上市场上已经有1Gbit的容量,价格昂贵

(编辑:李大同)

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