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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

NOR Flash和NAND Flash是兩種不同類型的閃存技術,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勢,適合用于執行代碼的存儲,如固件和操作系統的存儲。NOR Flash的耐用性相對較低,通常每個單元塊的擦寫次數在十萬次左右。NOR Flash通常在芯片設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的存儲單元是串聯的,每個存儲單元的字線和源線首尾相接,這種設計使得NAND Flash在寫入和擦除操作上更為高效,適合于大容量的數據存儲。NAND Flash的耐用性較高,每個單元塊的擦寫次數可達到一百萬次。然而,NAND Flash在生產過程中可能會產生壞塊,這些壞塊可能是由于物理損傷、電壓不穩定、環境因素等造成的。NAND Flash的壞塊管理機制包括初始化掃描、持續監控、錯誤校正碼(ECC)的使用、磨損均衡等,以確保數據的安全性和存儲設備的性能。

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出現的概率比NOR Flash要高。因為NAND陣列的存儲單元是串聯的,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等技術檢測和修復數據錯誤,間接識別壞塊。

3.出現壞塊時,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,實現磨損均衡,延長使用壽命。

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

總的來說,NOR Flash不需要進行復雜的壞塊管理,主要是因為其設計中已經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設計和更高的耐用性要求,需要進行更為復雜的壞塊管理來保證數據的完整性和存儲設備的可靠性。

SD NAND的壞塊管理機制

SD NAND(貼片式TF卡)是NAND Flash技術的一種實現形式,采用標準SDIO接口,它通過內置控制器和固件,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用。

SD NAND產品通常內置了壞塊管理機制,確保存儲的可靠性和耐用性。如MK米客方德推出的SD NAND產品內部集成了先進的控制器,該控制器實現了一套高效的壞塊管理機制。這套機制不僅提高了存儲設備的可靠性和耐用性,而且通過智能算法優化了數據存儲和訪問速度,適用于多種應用場景,包括物聯網設備、車載系統、工業控制系統和醫療設備等。

SD NAND AST
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