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Nand Flash与Nor Flash的具体定义与区分?

来源:未知 时间:2012-05-20 10:02 发布人:admin 阅读:

       NORNAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel1988年首先开发出NORflash技术,彻底改变了原先由EPROMEEPROM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NORNAND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14MB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。

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64128KB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832KB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NORNADN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
4ms擦除速度远比NOR5s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。

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。

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116MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8128MB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,NANDCompactFlashSecure DigitalPC CardsMMC存储卡市场上所占份额最大。

 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NORNAND的可靠性。
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101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。
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),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。
    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。

    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。

    软件支持 
    当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读//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 )NANDNOR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-SystemTrueFFS驱动,该驱 动被Wind River SystemMicrosoftQNX Software SystemSymbianIntel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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