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NAND Flash與NOR Flash:壞塊管理需求的差異解析

MK米客方德 ? 2024-07-10 14:25 ? 次閱讀
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NOR Flash和NAND Flash是兩種不同類型的閃存技術(shù),它們在存儲單元的連接方式、耐用性、壞塊管理等方面存在差異。

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NOR Flash的存儲單元是并聯(lián)的,每個存儲單元的字線和源線分別相連,這使得NOR Flash在讀取速度上具有優(yōu)勢,適合用于執(zhí)行代碼的存儲,如固件和操作系統(tǒng)的存儲。NOR Flash的耐用性相對較低,通常每個單元塊的擦寫次數(shù)在十萬次左右。NOR Flash通常在芯片設(shè)計時就包含了冗余比特,當某個存儲單元失效時,可以用這些冗余比特進行替換,從而保證了存儲的可靠性。

與此相反,NAND Flash的存儲單元是串聯(lián)的,每個存儲單元的字線和源線首尾相接,這種設(shè)計使得NAND Flash在寫入和擦除操作上更為高效,適合于大容量的數(shù)據(jù)存儲。NAND Flash的耐用性較高,每個單元塊的擦寫次數(shù)可達到一百萬次。然而,NAND Flash在生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生壞塊,這些壞塊可能是由于物理損傷、電壓不穩(wěn)定、環(huán)境因素等造成的。NAND Flash的壞塊管理機制包括初始化掃描、持續(xù)監(jiān)控、錯誤校正碼(ECC)的使用、磨損均衡等,以確保數(shù)據(jù)的安全性和存儲設(shè)備的性能。

所謂壞塊,本身就是NAND Flash中的叫法,因為NAND Flash的最小擦除單位是block,當某個block因某個或某幾個單元在進行擦除時報告了錯誤,那這一整個block將會被標記為壞塊。而NOR Flash的最小擦除單位不一定是block,也可以是sector,同時NOR Flash的錯誤管理機制和NAND Flash不一樣,沒有標記一整個block為壞塊之說,所以就認為NOR Flash不存在壞塊。但是NOR Flash也會有概率出現(xiàn)錯誤的存儲單元,只是不叫壞塊罷了。

存儲單元的錯誤有兩類:一是出廠時的固有錯誤,這個只要是flash都會有;二是使用過程錯誤,這類NAND Flash出現(xiàn)的概率比NOR Flash要高。因為NAND陣列的存儲單元是串聯(lián)的,存儲單元容易收到相鄰單元的影響,而NOR陣列的存儲單元是獨立的,不容易收到相鄰單元的干擾。

NAND Flash的壞塊管理通常包括以下幾個步驟:

1.出廠時的壞塊檢測和標記。

2.使用過程中,通過ECC等技術(shù)檢測和修復(fù)數(shù)據(jù)錯誤,間接識別壞塊。

3.出現(xiàn)壞塊時,使用備用塊進行替換,并更新映射表以避免使用壞塊。

4.通過算法將寫入操作均勻分布到存儲器上,實現(xiàn)磨損均衡,延長使用壽命。

NOR Flash由于其并聯(lián)的設(shè)計和較低的耐用性,通常被認為是沒有壞塊的,但實際上,NOR Flash也可能存在壞塊,只是在內(nèi)部已經(jīng)通過冗余比特替換等方式進行了處理。

總的來說,NOR Flash不需要進行復(fù)雜的壞塊管理,主要是因為其設(shè)計中已經(jīng)包含了冗余比特來替換失效的存儲單元,而NAND Flash由于其存儲單元的串聯(lián)設(shè)計和更高的耐用性要求,需要進行更為復(fù)雜的壞塊管理來保證數(shù)據(jù)的完整性和存儲設(shè)備的可靠性。

SD NAND的壞塊管理機制

SD NAND(貼片式TF卡)是NAND Flash技術(shù)的一種實現(xiàn)形式,采用標準SDIO接口,它通過內(nèi)置控制器和固件,提供了一種簡單易用、高性能、高耐用性的存儲解決方案,特別適用于對尺寸、功耗和集成度有特定要求的應(yīng)用。

SD NAND產(chǎn)品通常內(nèi)置了壞塊管理機制,確保存儲的可靠性和耐用性。如MK米客方德推出的SD NAND產(chǎn)品內(nèi)部集成了先進的控制器,該控制器實現(xiàn)了一套高效的壞塊管理機制。這套機制不僅提高了存儲設(shè)備的可靠性和耐用性,而且通過智能算法優(yōu)化了數(shù)據(jù)存儲和訪問速度,適用于多種應(yīng)用場景,包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、車載系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備等。

SD NAND AST
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