研發(fā)學(xué)習(xí)-網(wǎng)絡(luò)和nandflash詳解匯編

。“閃存(Flash)”這一名稱，是源于該器件只需單步操作即能擦除其中所有內(nèi)容的能力裝備很早就從這一能力中獲益， 就應(yīng)該迅速予以破壞。與EEPROM類似，F(xiàn)lash的數(shù)據(jù)也是通過向其晶體管柵區(qū)存入電荷來實(shí)現(xiàn)。電荷在柵上的是通過注入一定量的電荷、讓其穿過絕緣氧化層來實(shí)。閃存器通常為兩種類型：NAND和NOR型。NAND器件中晶體管的連接結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)NAND門NOR器件的晶體管連接結(jié)構(gòu)則類似于NOR門(參見圖1ab)。下面對其1aNOR閃存1bNAND閃存圖2將SRAM置于Flash上制成的雙堆與外設(shè)BIOS以及機(jī)頂盒的代碼。NAND的性能特點(diǎn)是可以高速編程和擦除，以及高速串行。其密度高、外形緊湊，滿足了數(shù)碼相機(jī)、PDA和音頻(MP3)等應(yīng)用大容量文件的要求，其隨機(jī)速度慢于NOR器件。為了文件和代碼，人們還開發(fā)了其他類型的閃存器。下面簡要列出，以供參移動(dòng)設(shè)備的要功耗和電池——相對于SRAM和DRAM等其他器來說閃存器是非易失性的。此外，隨著2001年多層單元的面世，閃存器的密度又有極大提高。采用多層單元結(jié)構(gòu)時(shí)，同一個(gè)柵極上可以2bit及以上的信息。與單bit的閃存器件相比，這類器件的密度實(shí)際上翻了一倍(甚至)。速度——某些移動(dòng)應(yīng)用(如)的使用，受到通信鏈路的數(shù)據(jù)率限制。通常的標(biāo)準(zhǔn)做法是把代碼到SRAM或DRAM中，再送出執(zhí)行。在這類應(yīng)用中，器系統(tǒng)的速度，含SRM和閃存，這個(gè)雙中，SRAM存線圖2。廠商們計(jì)劃在不遠(yuǎn)的將來把處理器、SRAM、模擬電路和閃存器封裝成為單個(gè)要解決多項(xiàng)嚴(yán)峻的：這樣的封裝要求各及粘(焊)接材料在熱學(xué)上具有兼容性；互連，還需要采用一個(gè)襯底；互連層中的間走線需要在垂直方向上交織形成。結(jié)NORNAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。In1988年首先開發(fā)出NORflash技術(shù)徹底改變了原先由EPROMEEPROM一統(tǒng)天下的局緊接著，1989年，東芝公司了NANDflash結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象分不清NOR和NAND閃存。相“flash器”經(jīng)?？梢耘c相“NOR器”互換使用。許多業(yè)內(nèi)也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時(shí)NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數(shù)據(jù)密度的理想解決方案NOR的特點(diǎn)是內(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的傳輸效率很高，在1～4MB的小也很快。應(yīng)用NAND的在于flash的管理和需要特殊的系統(tǒng)接口。性能比flash閃存是非易失器，可以對稱為塊的器單元塊進(jìn)行擦寫和再編程。任flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(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。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進(jìn)行擦除前先要將目標(biāo)塊內(nèi)所有的位都寫為0。由于擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個(gè)寫入/擦除操作的時(shí)間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。對于給定的一套寫入操作(尤其是更新小文件時(shí))，的擦除操作必須在基于NOR的單元中進(jìn)行。這樣，當(dāng)選擇解決方案時(shí)，設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡以下的各項(xiàng)因素。NOR的讀速度比NAND稍快一些NAND的寫入速度比NOR快很多NAND4ms擦除速度遠(yuǎn)比NOR5s快大多數(shù)寫入操作需要先進(jìn)行擦除操 的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更接口差相同。8個(gè)引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。基于NAND的器就可以取代硬盤或其他塊設(shè)備。容量和成NANDflash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單，NANDNORflash占據(jù)了容量1～16MB閃存市NANDflash只是用8～128MB的產(chǎn)品當(dāng)中，這也說明NOR主要應(yīng)用在代碼介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲，NAND在CompactFlash、SecureDigital、PCCards和MMC卡市場上所占份可靠性和耐用來說，F(xiàn)lash是非常合適的方案?？梢詮?耐用性)、位交換和壞塊處理三個(gè)方面來比較NOR和NAND的可靠性。(耐用性在NAND閃存中每個(gè)塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次。NAND器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個(gè)NAND器塊在給定的時(shí)間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些。位交要比NOR多)，一個(gè)比特位會發(fā)生反轉(zhuǎn)或被報(bào)告反轉(zhuǎn)了。反轉(zhuǎn)的問題見于NAND閃存，NAND的供應(yīng)商建議使用NAND閃存的時(shí)候，同時(shí)使用EDC/ECC算法。這個(gè)問題對于用NAND多信息時(shí)倒不是致命的。當(dāng)然，如果用本地設(shè)備來操作系統(tǒng)、配置文件或其他敏感信息時(shí)，必須使用EDC/ECC系統(tǒng)以確?？煽啃詨膲K處易于使可以非常直接地使用基于NOR的閃存，可以像其他器那樣連接，并可以在上在使用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。向件上自始至終都必須進(jìn)行虛擬。支閃存管理算法的，包括性能優(yōu)化。在R器件上運(yùn)行代碼不需要任何的支持在D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)，ND和R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)所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用于NOR器件的更高級，這其中包括M-System的TrueFFS驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)被WindRiverSystem、QNXSoftwareSystem、Symbian和 等廠商所采用驅(qū)動(dòng)還用于對DiskOnChip產(chǎn)品進(jìn)行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯(cuò)、壞理和損耗平衡FlashMemory從結(jié)構(gòu)上大體上可以分為AND、NAND、NOR和DiNOR等幾種，多數(shù)特點(diǎn)為相對電壓低、隨機(jī)快、功耗低、穩(wěn)定性高，而NAND和AND則容量大、回寫速度快、面積小。目前市場上以NOR和NAND的應(yīng)用最為廣泛，分別有不同的NAND型的單元排列是串行NOR型則是并行的NANDFlashMemory塊的頁的數(shù)量也會不同，如8MB的模大小為(512+16)Byte、塊大小為(8K+256)Byte2MB模塊，頁大小為(256+8)Byte、塊大小為(4K+128)Byte。NANDNAND型的FlashMemory可以看做是順序的設(shè)備，它僅用8比特的I/O端口就可NOR型的FlashMemory相比速度相當(dāng)?shù)目霳AND型的不足在于隨機(jī)存取速度較慢，而且沒有辦法按字節(jié)寫；這些方面就恰好是NOR型的優(yōu)點(diǎn)所在：NOR型隨機(jī)存取速度較快，而且可以隨機(jī)按字節(jié)寫。正因?yàn)檫@些特點(diǎn)，所以NAND型的FlashMemory適合用在大容量的多應(yīng)用中，而NOR型適合應(yīng)用在數(shù)據(jù)/程序存貯應(yīng)用中32Pages＝1Block；N個(gè)Blocks構(gòu)成單顆IC。看到這樣的結(jié)構(gòu)，如果您熟悉FAT16文件Nand-Flash的結(jié)構(gòu)FAT16分區(qū)的硬盤如此相似（FAT16分區(qū)的硬盤中Nand-Flash會被列SSFD（Solid-StateFlashDisk）的原因Flash器根據(jù)其電路的邏輯結(jié)構(gòu)可分外兩大類一類是NOR（異或）型，主要廠商有In、AMD、Atmel、Fujitsu、SST等，主要用于保存程序代碼，接口方式與EPROM類似，采用并行結(jié)構(gòu)，PC機(jī)的BIOS就是由這種Flash的；另一類是NAND（與非）型，主要是由Toshiba和Samung兩大廠商生產(chǎn)，最大的特點(diǎn)是采用串行結(jié)構(gòu)，模塊不包含器控制器，結(jié)構(gòu)簡單，可以作出極高的容量，相的，而且這種Flash主要是用來數(shù)據(jù)。2001年1月，Samung推出了采用0.15微米工藝制作的單片容量高達(dá)512Mb（64MB）的NAND型Flash，目前單片容量可以做1Gbit[顯示打印版本非易失性可編程FlashROM擁有比編程器（例如EPROM）的優(yōu)勢。最明顯的是不用物理上更換就能夠在已售出的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)升級。FlashROM還能夠?yàn)閰?shù)數(shù)據(jù)提供非易失性，例如定制產(chǎn)品設(shè)置和配置信息。塊結(jié)一個(gè)FlashROM通常被分為很多塊或扇區(qū)（例如64KB塊）每個(gè)塊可以被單獨(dú)的擦除，在寫入，以及保護(hù)不被意外的擦除或重編程。你不能對塊中的單個(gè)字節(jié)編程除非先擦除整個(gè)塊。ahROM需要特殊的次序來控制擦寫和塊保護(hù)。理解塊的體系結(jié)構(gòu)可以讓你知道代碼在FlashROM中的位置。FlashROM最小被分為個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，每個(gè)區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)塊，能夠被獨(dú)立的保護(hù)或再編啟動(dòng)塊包括一個(gè)小的啟動(dòng)裝載程序來初始化參數(shù)塊非易失性定制數(shù)據(jù)，例如用戶設(shè)FlashROM提供塊保護(hù)來防止對單獨(dú)塊的意外擦除和寫入。保護(hù)形式由鎖定，鎖定和是通過FlashROM中的寄存器寫入實(shí)現(xiàn)的。它允許單獨(dú)塊的擦除和啟動(dòng)啟動(dòng)塊中的啟動(dòng)裝載代碼的角色非常關(guān)鍵。除了啟動(dòng)CPU，它還能擦除和再編程整個(gè)FlashROM,不論其余的FlashROM是空的還是被破壞的。包括硬鎖保護(hù)，大多數(shù)的FlashROM能夠保護(hù)該區(qū)域的意外破壞。塊的任何和再編程嘗試都可能意外地導(dǎo)致產(chǎn)品的不可用。頂部和底部啟動(dòng)設(shè)