(NandFlash和NorFlash详解.docxVIP

Flash Nor Nand闪存简介： 闪存是可通过电擦写和重编程的非挥发性计算机存储器。闪存技术主要应用在计算机和其他数字设备间传输数据的存储卡和USB盘上。它是一种可用大块擦写和重编程技术访问的特殊类型的EEPROM （Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）。闪存不需要电源维持芯片内保存的数据。另外闪存相比硬盘有数倍的访问速度并且更抗震动。它可以经受很大的压力，极端的温度，甚至可以浸泡在水中仍然保持可用。FLASH MEMORY主要采用两种规格的技术：NAND和NOR。NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此， NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。在大部分应用中都采用NAND FLASH，以下的芯片选型都是关于NAND FLASH。NAND型闪存的技术特点：内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit，用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页（Page）（可以看到，NAND型闪存的页就类似硬盘的扇区，硬盘的一个扇区也为512字节）。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是指用于数据存储的部分，实际上还要加上16字节的校验信息，因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“（512+16）Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是（512+16）字节的页面容量，2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到（2048+64）字节。NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行，如果目标区域已经有数据，必须先擦除后写入，因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页，容量16KB；而大容量闪存采用2KB页时，则每个块包含64个页，容量128KB。 每颗NAND型闪存的I/O接口一般是8条，每条数据线每次传输（512+16）bit信息，8条就是（512+16）×8bit，也就是前面说的512字节。但较大容量的NAND型闪存也越来越多地采用16条I/O线的设计，如三星编号K9K1G16U0A的芯片就是64M×16bit的NAND型闪存，容量1Gb，基本数据单位是（256+8）×16bit，还是512字节。寻址时，NAND型闪存通过8条I/O接口数据线传输地址信息包，每包传送 8位地址信息。由于闪存芯片容量比较大，一组8位地址只够寻址256个页，显然是不够的，因此通常一次地址传送需要分若干组，占用若干个时钟周期。 NAND的地址信息包括列地址（页面中的起始操作地址）、块地址和相应的页面地址，传送时分别分组，至少需要三次，占用三个周期。随着容量的增大，地址信息会更多，需要占用更多的时钟周期传输，因此NAND型闪存的一个重要特点就是容量越大，寻址时间越长。而且，由于传送地址周期比其他存储介质长，因此 NAND型闪存比其他存储介质更不适合大量的小容量读写请求。NAND闪存的架构： NAND闪存可分为两大架构，分别是单层式储存（Single Level Cell），即SLC；多层式储存（Multi Level Cell），即MLC。还有一类多位式存储（Multi Bit Cell），即MBC，由英飞凌（Infineon）与赛芬半导体（Saifun Semiconductors）合资利用NROM技术共同开发的NAND架构，技术上的问题目前还没有得到广泛应用。网上相关资料也非常有限，因此暂时不做讨论。 MLC是英特尔（INTEL）在1997年9月最先研发成功的，其原理是将两个位的信息存入一个浮动栅（Floating Gate，闪存存储单元中存放电荷的部分），然后利用不同电位的电荷，透过内存储存格的电压控制精准读写。即一个Cell存放多个bit，现在常见的MLC架构闪存每Cell可存放2bit，容量是同等SLC架构芯片的2倍，其发展速度远快于曾经的SLC架构。 SLC技术与EEPROM原理类似，只是在浮置闸极（Floating gate）与源极（Source gate）之中的氧化薄膜更薄，其数据的写入是透过对浮置闸极的电荷加电压，然后可以透过源极，即可将所储存的电荷消除，采用这样的方式便可储存每1个信息位，这种技术的单一位方式能提供快速的程序编