什么是快闪记忆体

大fei果儿℡ 2024-05-12 09:25:05

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快闪记忆体百科名片
快闪记忆体的英文名称是"flash memory"，一般简称为"flash"，它属于内存器件的一种。目录[隐藏]
二、闪存的物理特性与常见的内存的差异
三、性能比较
四、接口差别
五、容量和成本
六、可靠性和耐用性
七、寿命(耐用性)
八、位交换
九、坏块处理
十、易于使用
十一、软件支持
十二、其他作用二、闪存的物理特性与常见的内存的差异
三、性能比较
四、接口差别
五、容量和成本
六、可靠性和耐用性
七、寿命(耐用性)
八、位交换
九、坏块处理
十、易于使用十一、软件支持十二、其他作用
二、闪存的物理特性与常见的内存的差异
闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异：目前各类 ddr、sdram 或者 rdram 都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存；闪存则是一种不挥发性（non-volatile）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。nand 闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干字节，若干页则组成储存块，nand 的存储块大小为 8 到 32kb），这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过 512mb 容量的 nand 产品相当普遍，nand 闪存的成本较低，有利于大规模普及。nand 闪存的缺点在于读速度较慢，它的 i/o 端口只有 8 个，比 nor 要少多了。这区区 8 个 i/o 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比 nor 闪存的并行传输**慢得多。再加上 nand 闪存的逻辑为电子盘模块结构，内部不存在专门的存储**，一旦出现数据坏块将无法修，可靠性较 nor 闪存要差。nand 闪存被广泛用于移动存储、数码相机、mp3 播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动，nand 闪存一直呈现指数级的超高速增长.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,东芝公司发表了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,仍然有相当多的硬件工程师分不清nor和nand闪存。相“flash存储器”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的传输效率很高,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的管理和需要特殊的系统接口。三、性能比较
flash闪存是非易失存储器,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nadn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。nor的读速度比nand稍快一些。nand的写入速度比nor快很多。nand的4ms擦除速度远比nor的5s快。大多数写入操作需要先进行擦除操作。nand的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。四、接口差别
nor flash带有sram接口,有足够的地址引脚来寻址,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字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于nand的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。五、容量和成本
nand flash的单元尺寸几乎是nor器件的一半,由于生产过程更为简单,nand结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。nor flash占据了容量为1～16mb闪存市场的大部分,而nand flash只是用在8～128mb的产品当中,这也说明nor主要应用在代码存储介质中,nand适合于数据存储,nand在compactflash、secure digital、pc cards和mmc存储卡市场上所占份额最大。六、可靠性和耐用性
采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展mtbf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。七、寿命(耐用性)
在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存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的nand块尺寸要比nor器件小8倍,每个nand存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。八、位交换
所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见,nand发生的次数要比nor多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(edc/ecc)算法。位反转的问题更多见于nand闪存,nand的供应商建议使用nand闪存的时候,同时使用edc/ecc算法。这个问题对于用nand存储多媒体信息时倒不是致命的。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。九、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。十、易于使用
可以非常直接地使用基于nor的闪存,可以像其他存储器那样连接,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。十一、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**和闪存管理算法的软件,包括性能优化。在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。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。十二、其他作用
驱动还用于对d**konchip产品进行**和nand闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。 20210311

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