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发布时间: 2019 - 01 - 06
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发布时间: 2018 - 06 - 01
F-800U编程器简介PDF

NOR Flash

日期: 2018-07-27
浏览次数: 81

NOR Flash闪存技术

是现在市 场上两种主要的非易失闪存技术之一。Intel于1988年首先开发出NOR Flash 技术,彻底改变了原先由EPROM(Erasable Programmable Read-Only-Memory电可编程序)和EEPROM(电可擦只读存储器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory)一统天下的局面。紧接着,1989年,发表了NAND Flash 结构,强调降低 每比特的成本,有更高的性能,并且像磁 盘一样可以通过接口轻松升级。NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用 程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把 代码读到系统RAM中。NOR 的很高,在1~4MB的小容量 时具有很高的成本效益,但是很低 的写入和擦除速度大大影响到它的性能。NAND的结构能 提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入 和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于Flash的管理需 要特殊的系统接口。通常读取NOR的速度比NAND稍快一些,而NAND的写入速度比NOR快很多,在设计中 应该考虑这些情况。——《ARM嵌入式Linux系统开发 从入门到精通》 李亚峰 欧文盛 等编著 清华大学出版社 P52 注释 API Key

,可以对称 为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写 入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写 入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行 擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在 进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。

由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同 的操作最多只需要4ms。

执行擦除 时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NAND之间的性能差距,统计表明,对于给定 的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦 除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样,当选择存 储解决方案时,设计师必 须权衡以下的各项因素。

l 、NOR的读速度比NAND稍快一些。

2、 NAND的写入速度比NOR快很多。

3 、NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。

4 、大多数写 入操作需要先进行擦除操作。

5 、NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。

此外,NAND的实际应用方式要比NOR复杂的多。NOR可以直接使用,并可在上 面直接运行代码;而NAND需要I/O接口,因此使用 时需要驱动程序。不过当今 流行的操作系统对NAND结构的Flash都有支持。此外,Linux内核也提供了对NAND结构的Flash的支持。

NOR Flash详解

NOR和NAND是现在市 场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,发表了NAND flash结构,强调降低 每比特的成本,更高的性能,并且象磁 盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过 了十多年之后,仍然有相当多的分不清NOR和

“flash”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内 人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多 数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数 据存储密度的理想解决方案。

NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用 程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把 代码读到系统RAM中。NOR的很高,在1~4MB的小容量 时具有很高的成本效益,但是很低 的写入和擦除速度大大影响了它的性能。

NAND结构能提 供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入 和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理需 要特殊的系统接口。

来寻址,可以很容 易地存取其内部的每一个字节。

NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品 或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。

NAND读和写操作采用512的块,这一点有 点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的就可以取 代硬盘或其他块设备。

Mean Time Between Failures)的系统来说,Flash是非常合 适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和 坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。

寿命(耐用性)

NAND闪存中每 个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸为NOR器件的八分之一,每个NAND存储器块 在给定的时间内的删除次数要少一些。

时倒不是致命的。当然,如果用本 地存储设备来存储操作系统、配置文件 或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。

NOR Flash坏块处理

NAND器件中的 坏块是随机分布的。以前也曾 有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。

NAND器件需要 对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块 标记为不可用。在已制成的器件中,如果通过 可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。

NOR Flash易于使用

可以非常 直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他那样连接,并可以在 上面直接运行代码。

由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存 取方法因厂家而异。

在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续 执行其他操作。向NAND器件写入 信息需要相当的技巧,因为设计 师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自 始至终都必须进行虚拟映射。

NOR Flash软件支持

当讨论软 件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和 高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。

NOR器件上运 行代码不需要任何的软件支持,在NAND器件上进 行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内 存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进 行写入和擦除操作时都需要MTD(Memory Technology Devices)。

使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。

驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。


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