FLASH芯片種類(lèi)與區(qū)別

Flash芯片的種類(lèi)與區(qū)別一、IICEEPROMIICEEPROM，采用的是IIC通信協(xié)議。IIC通信協(xié)議具有的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單的兩條總線線路，一條串行數(shù)據(jù)線（SDA）,—條串行時(shí)鐘線（SCL）；串行半雙工通信模式的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸，位速率標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100Kbit/s；—種電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，掉電后數(shù)據(jù)不丟失，由于芯片能夠支持單字節(jié)擦寫(xiě)，且支持擦除的次數(shù)非常之多，一個(gè)地址位可重復(fù)擦寫(xiě)的理論值為100萬(wàn)次，常用芯片型號(hào)有AT24C02、FM24C02、CAT24C02等，其常見(jiàn)的封裝多為DIP8,SOP8，TSSOP8等；二、SPINorFlashSPINorFlash，采用的是SPI通信協(xié)議。有4線（時(shí)鐘，兩個(gè)數(shù)據(jù)線，片選線）或者3線（時(shí)鐘，兩個(gè)數(shù)據(jù)線）通信接口，由于它有兩個(gè)數(shù)據(jù)線能實(shí)現(xiàn)全雙工通信，因此比IIC通信協(xié)議的IICEEPROM的讀寫(xiě)速度上要快很多。SPINorFlash具有NOR技術(shù)FlashMemory的特點(diǎn)，即程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，能快速隨機(jī)讀取，允許系統(tǒng)直接從Flash中讀取代碼執(zhí)行；可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除，必須以Sector為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程之前需要對(duì)Sector或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。NorFlash在擦寫(xiě)次數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到IICEEPROM，并且由于NOR技術(shù)FlashMemory的擦除和編程速度較慢，塊尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)；但SPINorFlash接口簡(jiǎn)單，使用的引腳少，易于連接，操作方便，并且可以在芯片上直接運(yùn)行代碼，其穩(wěn)定性出色，傳輸速率高，在小容量時(shí)具有很高的性價(jià)比，這使其很適合應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)中作為FLASHROM，所以在市場(chǎng)的占用率非常高。常見(jiàn)到的S25FL128、MX25L1605、W25Q64等型號(hào)都是SPINorFlash，其常見(jiàn)的封裝多為SOP8，SOP16，WSON8，US0N8，QFN8、BGA24等。三、ParallelNorFalsh（CFIFlash）ParallelNorFalsh，也叫做并行NorFlash，采用的Parallel接口通信協(xié)議。擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)線和地址總線，它同樣繼承了NOR技術(shù)FlashMemory的所有特點(diǎn)；由于采用了Parallel接口，ParallelNorFalsh相對(duì)于SPINorFlash，支持的容量更大，讀寫(xiě)的速度更快，但是由于占用的地址線和數(shù)據(jù)線太多，在電路電子設(shè)計(jì)上會(huì)占用很多資源。ParallelNorFalsh讀寫(xiě)時(shí)序類(lèi)似于SRAM，只是寫(xiě)的次數(shù)較少，速度也慢，由于其讀時(shí)序類(lèi)似于SRAM，讀地址也是線性結(jié)構(gòu)，所以多用于不需要經(jīng)常更改程序代碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。常見(jiàn)到的S29GL128、MX29GL512、SST39VF020等型號(hào)都是ParallelNorFlash,其常見(jiàn)的封裝多為T(mén)SSOP32、TSOP48、BGA64,PLCC32等。四、ParallelNandFlashParallelNandFlash同樣采用了Parallel接口通信協(xié)議，NandFlash在工藝制程方面分有三種類(lèi)型：SLC、MLC、TLC。NandFlash技術(shù)FlashMemory具有以下特點(diǎn)：以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作，以塊為單位進(jìn)行擦除操作；具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時(shí)間是2ms，而NOR技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到幾百ms；芯片尺寸小，引腳少，是位成本(bitcost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器;芯片包含有壞塊，其數(shù)目取決于存儲(chǔ)器密度。壞塊不會(huì)影響有效塊的性能，但設(shè)計(jì)者需要有一套的壞塊管理策略!對(duì)比ParallelNorFalsh，NandFlash在擦除、讀寫(xiě)方面，速度快，使用擦寫(xiě)次數(shù)更多，并且它強(qiáng)調(diào)更高的性能，更低的成本，更小的體積，更大的容量，更長(zhǎng)的使用壽命。這使NandFlash很擅于存儲(chǔ)純資料或數(shù)據(jù)等，在嵌入式系統(tǒng)中用來(lái)支持文件系統(tǒng)。其主要用來(lái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，大部分的U盤(pán)都是使用NandFlash，當(dāng)前NandFlash在嵌入式產(chǎn)品中應(yīng)用仍然極為廣泛，因此壞塊管理、掉電保護(hù)等措施就需要依賴(lài)NandFlash使用廠家通過(guò)軟件進(jìn)行完善。常見(jiàn)到的S34ML01G100、MX30LF2G18AC、MT29F4G08ABADA等型號(hào)都是ParallelNandFlash，其常見(jiàn)的封裝多為T(mén)SOP48、BGA63、BGA107，BGA137等。五、SPINandFlashSPINandFlash，采用了SPINorFlash一樣的SPI的通信協(xié)議，在讀寫(xiě)的速度上沒(méi)什么區(qū)別，但在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上卻采用了與ParallelNandFlash相同的結(jié)構(gòu)，所以SPInand相對(duì)于SPInorFlash具有擦寫(xiě)的次數(shù)多，擦寫(xiě)速度快的優(yōu)勢(shì)，但是在使用以及使用過(guò)程中會(huì)同樣跟ParallelNandFlash一樣會(huì)出現(xiàn)壞塊，因此，也需要做特殊壞塊處理才能使用；SPINandFlash相對(duì)比ParallelNandFlash還有一個(gè)重要的特點(diǎn)，那就是芯片自己有內(nèi)部ECC糾錯(cuò)模塊，用戶無(wú)需再使用ECC算法計(jì)算糾錯(cuò)，用戶可以在系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中可以簡(jiǎn)化代碼，簡(jiǎn)單操作；常見(jiàn)到的W25N01GVZEIG、GD5F4GQ4UBYIG、F50L1G41A等型號(hào)都是SPINandFlash，其常見(jiàn)的封裝多為QFN8、BGA24等。NorFLASHNorFLASH使用方便，易于連接，可以在芯片上直接運(yùn)行代碼，穩(wěn)定性出色，傳輸速率高，在小容NorFLASHNorFLASH使用方便，易于連接，可以在芯片上直接運(yùn)行代碼，穩(wěn)定性出色，傳輸速率高，在小容六、eMMCFlasheMMC采用統(tǒng)一的MMC標(biāo)準(zhǔn)接口，自身集成MMCController,存儲(chǔ)單元與NandFlash相同。針對(duì)Flash的特性，eMMC產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)包含了Flash管理技術(shù)，包括錯(cuò)誤探測(cè)和糾正，F(xiàn)lash平均擦寫(xiě)，壞塊管理，掉電保護(hù)等技術(shù)°MMC接口速度高達(dá)每秒52MBytes，eMMC具有快速、可升級(jí)的性能，同時(shí)其接口電壓可以是1.8v或者是3.3v。eMMC相當(dāng)于NandFlash+主控IC，對(duì)外的接口協(xié)議與SD、TF卡一樣，主要是針對(duì)手機(jī)或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。eMMC的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)是在封裝中集成了一個(gè)控制器，它提供標(biāo)準(zhǔn)接口并管理閃存，使得手機(jī)廠商就能專(zhuān)注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的其它部分，并縮短向市場(chǎng)推出產(chǎn)品的時(shí)間。這些特點(diǎn)對(duì)于希望通過(guò)縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，同樣的重要。eMMC由一個(gè)嵌入式存儲(chǔ)解決方案組成，帶有MMC(多媒體卡)接口、快閃存儲(chǔ)器設(shè)備(NandFlash)及主控制器，所有都在一個(gè)小型的BGA封裝，最常見(jiàn)的有BGA153封裝;我們通常見(jiàn)到的KLMAG8DEDD、THGBMAG8B4JBAIM、EMMC04G-S100等型號(hào)都是eMMCFlash。eMMCFlash存儲(chǔ)容量大，市場(chǎng)上32GByte容量都常見(jiàn)了，其常見(jiàn)的封裝多為BGA153、BGA169、BGA100等。七、USF2.0JEDEC在2013年9月發(fā)布了新一代的通用閃存存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)USF2.0，該標(biāo)準(zhǔn)下得閃存讀寫(xiě)速度可以高達(dá)每秒1400MB，這相當(dāng)于在兩秒鐘內(nèi)讀寫(xiě)兩個(gè)CD光盤(pán)的數(shù)據(jù)，不僅比eMMC有更巨大的優(yōu)勢(shì)，而且它甚至能夠讓電腦上使用的閃存存儲(chǔ)介質(zhì)固態(tài)硬盤(pán)也相形見(jiàn)絀。UFS閃存規(guī)格采用了新的標(biāo)準(zhǔn)2.0接口，它使用的是串行界面，很像PATA、SATA的轉(zhuǎn)換，并且它支持全雙工運(yùn)行，可同時(shí)讀寫(xiě)操作，還支持指令隊(duì)列。相對(duì)之下，eMMC是半雙工，讀寫(xiě)必須分開(kāi)執(zhí)行，指令也是打包，在速度上就已經(jīng)是略遜一籌了，而且UFS芯片不僅傳輸速度快，功耗也要比eMMC5.0低一半，可以說(shuō)是日后旗艦手機(jī)閃存的理想搭配。目前僅有少數(shù)的半導(dǎo)體廠商有提供封裝成品，如三星、東芝電子等SPIFLASHNANDFLASH和NORFLASH的關(guān)系前言：在嵌入式開(kāi)發(fā)中，如uboot的移植，kernel的移植都需要對(duì)Flash有基本的了解。下面細(xì)說(shuō)一下標(biāo)題中的中Flash中的關(guān)系一，F(xiàn)lash的內(nèi)存存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)flash按照內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不同，分為兩種：norflash和nandflash量時(shí)有很高的性價(jià)比，這使其很適合應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)中作為FLASHROM。相對(duì)于NorFLASH,NandFLASH強(qiáng)調(diào)更高的性能，更低的成本，更小的體積，更長(zhǎng)的使用壽命。這使NandFLASH很擅于存儲(chǔ)純資料或數(shù)據(jù)等，在嵌入式系統(tǒng)中用來(lái)支持文件系統(tǒng)。1，NandFlash在工藝制程方面分NANDflash有兩種類(lèi)型：MLC和SLC。MLC和SLC屬于兩種不同類(lèi)型的NANDFLASH存儲(chǔ)器。SLC全稱(chēng)是Single-LevelCell，即單層單元閃存，而MLC全稱(chēng)則是MMulti-LevelCell，即為多層單元閃存。它們之間的區(qū)別，在于SLC每一個(gè)單元，只能存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù),MLC每一個(gè)單元可以存儲(chǔ)兩位數(shù)據(jù)，MLC的數(shù)據(jù)密度要比SLC大一倍。在頁(yè)面容量方面分NAND也有兩種類(lèi)型：大頁(yè)面NANDflash（如：HY27UF082G2B）和小頁(yè)面NANDflash（如：K9F1G08U0A）。這兩種類(lèi)型在頁(yè)面容量，命令序列、地址序列、頁(yè)內(nèi)訪問(wèn)、壞塊標(biāo)識(shí)方面都有很大的不同，并遵循不同的約定所以在移植驅(qū)動(dòng)時(shí)要特別注意。2，NorFlash在通信方式上NorFlash分為兩種類(lèi)型：CFIFlash和SPIFlasha，CFIFlash英文全稱(chēng)是commonflashinterface，也就是公共閃存接口，是由存儲(chǔ)芯片工業(yè)界定義的一種獲取閃存芯片物理參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。CFI有許多關(guān)于閃存芯片的規(guī)定，有利于嵌入式對(duì)FLASH的編程?，F(xiàn)在的很多NORFLASH都支持CFI，但并不是所有的都支持。CFI接口，相對(duì)于串口的SPI來(lái)說(shuō)，也被稱(chēng)為parallel接口，并行接口；另外，CFI接口是JEDEC定義的，所以，有的又成CFI接口為JEDEC接口。所以，可以簡(jiǎn)單理解為：對(duì)于NorFlash來(lái)說(shuō)，CFI接口=JEDEC接口=Parallel接口=并行接口b，SPIFlashserialperipheralinterface串行外圍設(shè)備接口，是一種常見(jiàn)的時(shí)鐘同步串行通信接口。c，CFIFlash和SPIFlash比較SPIflash和CFIFlash的介質(zhì)都是Norflash，但是SPI是通過(guò)串行接口來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)操作，而CFIFlash則以并行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，SPI容量都不是很大，市場(chǎng)上CFIFlash做大可以做到128Mbit，而且讀寫(xiě)速度慢，但是價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單。而parallel接口速度快，容量上市場(chǎng)上已經(jīng)有1Gbit的容量，價(jià)格昂貴NandFlash，NorFlash，CFIFlash，SPIFlash之間的關(guān)系前言：在嵌入式開(kāi)發(fā)中，如uboot的移植，kernel的移植都需要對(duì)Flash有基本的了解。下面細(xì)說(shuō)一下標(biāo)題中的中Flash中的關(guān)系一,Flash的內(nèi)存存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)flash按照內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不同，分為兩種：norflash和nandflash。量時(shí)有很高的性價(jià)比，這使其很適合應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)中作為FLASHROM。相對(duì)于NorFLASH,NandFLASH強(qiáng)調(diào)更高的性能，更低的成本，更小的體積，更長(zhǎng)的使用壽命。這使NandFLASH很擅于存儲(chǔ)純資料或數(shù)據(jù)等，在嵌入式系統(tǒng)中用來(lái)支持文件系統(tǒng)。1，NandFlash在工藝制程方面分NANDflash有兩種類(lèi)型：MLC和SLC。MLC和SLC屬于兩種不同類(lèi)型的NANDFLASH存儲(chǔ)器。SLC全稱(chēng)是Single-LevelCell，即單層單元閃存，而MLC全稱(chēng)則是MMulti-LevelCell，即為多層單元閃存。它們之間的區(qū)別，在于SLC每一個(gè)單元，只能存儲(chǔ)一位數(shù)據(jù),MLC每一個(gè)單元可以存儲(chǔ)兩位數(shù)據(jù)，MLC的數(shù)據(jù)密度要比SLC大一倍。在頁(yè)面容量方面分NAND也有兩種類(lèi)型：大頁(yè)面NANDflash（如：HY27UF082G2B）和小頁(yè)面NANDflash（如：K9F1G08U0A）。這兩種類(lèi)型在頁(yè)面容量，命令序列、地址序列、頁(yè)內(nèi)訪問(wèn)、壞塊標(biāo)識(shí)方面都有很大的不同，并遵循不同的約定所以在移植驅(qū)動(dòng)時(shí)要特別注意。2，NorFlash在通信方式上NorFlash分為兩種類(lèi)型：CFIFlash和SPIFlash。a，CFIFlash英文全稱(chēng)是commonflashinterface，也就是公共閃存接口，是由存儲(chǔ)芯片工業(yè)界定義的一種獲取閃存芯片物理參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。CFI有許多關(guān)于閃存芯片的規(guī)定，有利于嵌入式對(duì)FLASH的編程?，F(xiàn)在的很多NORFLASH都支持CFI，但并不是所有的都支持。CFI接口，相對(duì)于串口的SPI來(lái)說(shuō)，也被稱(chēng)為parallel接口，并行接口；另外，CFI接口是JEDEC定義的，所以，有的又成CFI接口為JEDEC/r