nor閃存和Nand閃存

1、NOR和NAND是現(xiàn)在市場(chǎng)上兩種主要地非易失閃存技術(shù).Intel于1988年首先開發(fā)出NORflash技術(shù),徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下地局面.緊接著,1989年,東芝公司發(fā)表了NANDflash結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)降低每比特地成本,更高地性能,并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級(jí).但是經(jīng)過了十多年之后,仍然有相當(dāng)多地硬件項(xiàng)目師分不清NOR和NAND閃存.相“flash存儲(chǔ)器"經(jīng)?？梢耘c相“NOR存儲(chǔ)器"互換使用.許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對(duì)于NOR技術(shù)地優(yōu)越之處，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來存儲(chǔ)少量地代碼,這時(shí)NOR閃存更適合一些.而NAND則是高數(shù)

2、據(jù)存儲(chǔ)密度地理想解決方案.NOR地特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP，eXecuteInPlace，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中.NOR地傳輸效率很高，在14MB地小容量時(shí)具有很高地成本效益，但是很低地寫入和擦除速度大大影響了它地性能.NAND結(jié)構(gòu)能提供極高地單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫入和擦除地速度也很快.應(yīng)用NAND地困難在于flash地管理和需要特殊地系統(tǒng)接口.flash閃存是非易失存儲(chǔ)器，可以對(duì)稱為塊地存儲(chǔ)器單元塊進(jìn)行擦寫和再編程.任何flash器件地寫入操作只能在空或已擦除地單元內(nèi)進(jìn)行，所以大多數(shù)情況下，在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除.NA

3、ND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡(jiǎn)單地，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有地位都寫為0.因?yàn)椴脸齆OR器件時(shí)是以64128KB地塊進(jìn)行地，執(zhí)行一個(gè)寫入/擦除操作地時(shí)間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以832KB地塊進(jìn)行地，執(zhí)行相同地操作最多只需要4ms.執(zhí)行擦除時(shí)塊尺寸地不同進(jìn)一步拉大了NOR和NADN之間地性能差距，統(tǒng)計(jì)表明，對(duì)于給定地一套寫入操作(尤其是更新小文件時(shí)更多地擦除操作必須在基于NOR地單元中進(jìn)行.這樣，當(dāng)選擇存儲(chǔ)解決方案時(shí)，設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡以下地各項(xiàng)因素NOR地讀速度比NAND稍快一些NAND地寫入速度比NOR快很多NAND地4ms擦除速度遠(yuǎn)比NOR地5s快大多數(shù)寫入操作

4、需要先進(jìn)行擦除操作NAND地擦除單元更小，相應(yīng)地擦除電路更少個(gè)字節(jié)NORflash帶有SRAM接口，有足夠地地址引腳來尋址，可以很容易地存取其內(nèi)部地每NAND讀和寫操作采用512字節(jié)地塊,這一點(diǎn)有點(diǎn)像硬盤管理此類操作,很自然地,基于NAND地存儲(chǔ)器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備NANDflash地單元尺寸幾乎是NOR器件地一半,因?yàn)樯a(chǎn)過程更為簡(jiǎn)單,NAND結(jié)構(gòu)可以在給定地模具尺寸內(nèi)提供更高地容量,也就相應(yīng)地降NORflash占據(jù)了容量為116MB閃存市場(chǎng)地大部分,而NANDflash只是用在8128MB地產(chǎn)品當(dāng)中，這也說明NOR主要應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中,NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),NAND在Comp

5、actFlash質(zhì)中,NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),NAND在CompactFlashSecureDigitalPCCards和MMC存儲(chǔ)卡市場(chǎng)上所占份額最大.可靠性用性采用flahs介質(zhì)時(shí)一個(gè)需要重點(diǎn)考慮地問題是可靠性采用flahs介質(zhì)時(shí)一個(gè)需要重點(diǎn)考慮地問題是可靠性.對(duì)于需要擴(kuò)展MTBF地系統(tǒng)來說,Flash是非常合適地存儲(chǔ)方案.可以從壽命（耐用性>、位交換和壞塊處理三個(gè)交換和壞塊處理三個(gè)方面來比較NOR和NAND地可靠性壽命(耐用性>在NAND閃存中每個(gè)塊地最大擦寫次數(shù)是一百萬次,而NOR地擦寫次數(shù)是十萬次.NAND存儲(chǔ)器除了具有10比1地塊擦除周期優(yōu)勢(shì),典型地NAND塊尺寸要比N

6、OR器件小8倍,每個(gè)NAND存儲(chǔ)器塊在給定地時(shí)間內(nèi)地刪除次數(shù)要少一些.所有flash器件都受位交換現(xiàn)象地困擾.在某些情況下（很少見,NAND發(fā)生地次數(shù)要比NOR多>,一個(gè)比特位會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)或被報(bào)告反轉(zhuǎn)了一位地變化可能不很明顯,但是如果發(fā)生在一個(gè)關(guān)鍵文件上,這個(gè)小小地故障可能導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī).如果只是報(bào)告有問題,多讀幾次就可能解決了當(dāng)然,如果這個(gè)位真地改變了,就必須采用錯(cuò)誤探測(cè)/錯(cuò)誤更正（EDC/ECC>算法.位反轉(zhuǎn)地問題更多見于NAND閃存,NAND地供應(yīng)商建議使用NAND閃存地時(shí)候同時(shí)使用EDC/ECC算法這個(gè)問題對(duì)于用NAND存儲(chǔ)多媒體信息時(shí)倒不是致命地.當(dāng)然,如果用本地存儲(chǔ)設(shè)備來存

7、儲(chǔ)操作系統(tǒng)、配置文件或其他敏感信息時(shí)必須使用EDC/ECC系統(tǒng)保可靠NAND器件中地壞塊是隨機(jī)分布地.以前也曾有過消除壞塊地努力,但發(fā)現(xiàn)成品率太低,代價(jià)太高,根本不劃算.NAND器件需要對(duì)介質(zhì)進(jìn)行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊,并將壞塊標(biāo)記為不可用.在已制成地器件中,如果通過可靠地方法不能進(jìn)行這項(xiàng)處理,將導(dǎo)致可以非常直接地使用基于NOR地閃存,可以像其他存儲(chǔ)器那樣連接,并可以在上面直接運(yùn)行代碼因?yàn)樾枰狪/O接口,NAND因?yàn)樾枰狪/O接口,NAND要復(fù)雜得多.各種NAND器件地存取方法因廠家而異在使用NAND器件時(shí),必須先寫入驅(qū)動(dòng)程序,才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作.向NAND器件寫入信息需要相當(dāng)?shù)丶记梢驗(yàn)樵O(shè)計(jì)師

8、絕不能向壞塊寫入NAND器件上自始至終都必須進(jìn)行虛擬映射當(dāng)討論軟件支持地時(shí)候,應(yīng)該區(qū)別基本地讀/寫/擦操作和高一級(jí)地用于磁盤仿真和閃存管理算法地軟件,包括性能優(yōu)化.在NOR器件上運(yùn)行代碼不需要任何地軟件支持,在NAND器件上進(jìn)行同樣操作時(shí),通常需要驅(qū)動(dòng)程序,也就是內(nèi)存技術(shù)驅(qū)動(dòng)程序(MTD>,NAND和NOR器件在進(jìn)行寫入和擦除操作時(shí)都需要MTD.使用NOR器件時(shí)所需要地MTD要相對(duì)少一些,許多廠商都提供用于NOR器件地更高級(jí)軟件,這其中包括M-System地TrueFFS驅(qū)動(dòng),該驅(qū)動(dòng)被WindRiverSystem、Microsoft、QNXSoftwareSystem、Symbian和

9、Intel等廠商所采用.驅(qū)動(dòng)還用于對(duì)DiskOnChip產(chǎn)品進(jìn)行仿真和NAND閃存地管理,包括糾錯(cuò)、壞塊處理和損耗平衡.NANDFLASH地讀寫程序<注意片選)FLASH是K9F5608U0B,32M#include<INIT_REG.H>#defineFLASH_MD10xeff0/chipenablenandflash1#defineFLASH_MD20xfff0/chipenablenandflash2#defineFLASH_MA10xeff2/enableaddressnandflash1#defineFLASH_MA20xfff2/enableaddressfla

10、sh2#defineFLASH_MC10xeff1/enablecommandnandflash1#defineFLASH_MC20xfff1/enablecommandnandflash2#defineread_id0x90voidread_flash_id(void>。voidpage_write_flash(unsignedcharaddrlow,addrmid,addrhigh>。voidread_flash(unsignedcharaddrlow,addrmid,addrhigh>。voiddelay(>。voidflash_reset(>。voidma

11、in(void>unsignedchari=0,j=0init_snd1(>。flash_reset(>。read_flash_id(>。page_write_flash(0x0,0x0,0x0>。read_flash(0x0,0x0,0x0>。while(1>。voidflash_reset(>unsignedcharxdata*xaddress。xaddress=FLASH_MC1。*xaddress=0xff。delay(>。voidread_flash_id(void>/串口輸出ID碼unsignedcharxdata*xad

12、dress。unsignedcharx,y。xaddress=FLASH_MC1。*xaddress=read_id。xaddress=FLASH_MA1。*xaddress=0x00。xaddress=FLASH_MD1。x=*xaddress。printf(x>。y=*xaddress。printf(y>。voidpage_write_flash(unsignedcharaddrlow,addrmid,addrhigh>unsignedcharxdata*buff。unsignedchartemp。unsignedinti。/eraseflashblockbuff=FLA

13、SH_MC1。*buff=0x60。buff=FLASH_MA1。*buff=addrmid。*buff=addrhigh。buff=FLASH_MC1。*buff=0xd0。delay(>。dobuff=FLASH_MC1。*buff=0x70。buff=FLASH_MD1。temp=*buff。printf(temp>。temp=temp&0x01。while(temp!=0x00>。/while(1>。/erasesucessfull/writeonepagedatabuff=FLASH_MC1。*buff=0x80。buff=FLASH_MA1。*buf

14、f=addrlow。*buff=addrmid。*buff=addrhigh。buff=FLASH_MD1。for(i=0。i<512。i+>*buff=i。printf(i>。buff=FLASH_MC1。*buff=0x10。delay(>。dobuff=FLASH_MC1。*buff=0x70。buff=FLASH_MD1。temp=*buff。printf(temp>。temp=temp&0x41。while(temp!=0x40>。voidread_flash(unsignedcharaddrlow,addrmid,addrhigh>unsignedcharxdata*source。unsignedinti,temp。source=FLASH_MC1。*source=0x00。source=FLASH_MA1。*source=addrlow。*source=addrmid。*source=addrhigh。delay(>。dosource=FLASH_MC1。*sour