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NorFlash、NandFlash、eMMC闪存的比较与区别
快闪存储器(英语:Flash Memory),是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式,允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储,以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据,如储存卡与U盘。闪存是非易失性的存储器,所以单就保存数据而言, 它是不需要消耗电力的。与硬盘相比,闪存也有更佳的动态抗震性。这些特性正是闪存被移动设备广泛采用的原因。闪存还有一项特性:当它被制成储存卡时非常可靠,即使浸在水中也足以抵抗高压与极端的温度。闪存的写入速度往往明显慢于读取速度。NorFlashNOR Flash需要很长的时间进行抹写,但是它提供完整的寻址与数据总线,并允许随机存取存储器上的任何区域,这使的它非常适合取代老式的ROM芯片。当时ROM芯片主要用来存储几乎不需更新的代码,例如电脑的BIOS或机上盒(Set-top Box)的固件。NOR Flash可以忍受一万到一百万次抹写循环,它同时也是早期的可移除式快闪存储媒体的基础。CompactFlash本来便是以NOR Flash为基础的,虽然它之后跳槽到成本较低的 NAND Flash。NandFlashNAND Flash式东芝在1989年的国际固态电路研讨会(ISSCC)上发表的, 要在NandFlash上面读写数据,要外部加主控和电路设计。。NAND Flash具有较快的抹写时间, 而且每个存储单元的面积也较小,这让NA...
发布时间: 2020 - 02 - 01
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NOR FLASH和NAND FLASH基本结构和特点
非易失性存储元件有很多种,如EPROM、EEPROM、NOR FLASH和NAND FLASH,前两者已经基本被淘汰了,因此我仅关注后两者,本文对FLASH的基本存储单元结构、写操作、擦除操作和读操作的技术进行了简单介绍,对了NOR和NAND由存储结构决定的特性和应用场合的差异,对后续的硬件设计和驱动编程起到铺垫作用。1 FLASH基本存储单元---浮栅场效应管  NOR FLASH和NAND FLASH都是使用浮栅场效应管(Floating Gate FET)作为基本存储单元来存储数据的,浮栅场效应管共有4个端电极,分别是为源极(Source)、漏极(Drain)、控制栅极(Control Gate)和浮置栅极(Floating Gate),前3个端电极的作用于普通MOSFET是一样的,区别仅在于浮栅,FLASH就是利用浮栅是否存储电荷来表征数字0’和‘1’的,当向浮栅注入电荷后,D和S之间存在导电沟道,从D极读到‘0’;当浮栅中没有电荷时,D和S间没有导电沟道,从D极读到‘1’,原理示意图见图1.1[1],图1.2是一个实际浮栅场效应管的剖面图。注:SLC可以简单认为是利用浮栅是否存储电荷来表征数字0’和‘1’的,MLC则是要利用浮栅中电荷的多少来表征‘00’,‘01’,‘10’和‘11’的,TLC与MLC相同。 2 FLASH基本存储单元的操作---写/擦除/读  ...
发布时间: 2020 - 02 - 01
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浅谈 SSD,eMMC,UFS
这个时候发这篇文章难免有蹭热点的嫌疑。但作为一个计算机体系结构的研究生,在这些名词满天飞的时候,我的好奇心是抑制不住的,想一探这几样技术的究竟。本文不对某一特定事件进行点评,仅从技术角度分析对比一下这三种技术。就算是当做自己的技术储备+科普了。首先,这三种技术都是属于闪存(Flash Memory)的不同种类,区别主要在于控制器,接口标准以及更底层的 Flash 芯片标准。它们在电脑/手机等系统中的主要作用是作为存储设备(storage)/文件系统。(注意它们虽然也叫memory,但和运存的 memory是完全两回事儿)以前电脑系统中的主要的存储设备是机械式磁盘,访问速度慢,体积庞大,功耗高,而且对震动非常敏感,因此很难用于小型化的移动设备里。Flash Memory 出现后,由于没有移动部件,几乎完美解决了以上机械硬盘的各种问题,因此很快在各种移动设备中获得广泛应用。(当然,Flash的写操作和寿命的问题也比较复杂,但这不是本文的讨论重点) 而且基于Flash 的 SSD 硬盘性能普遍好于传统机械硬盘,因此也成为了PC/服务器的主流存储设备。那么既然 SSD,eMMC,UFS 都是 Flash,它们的区别在哪呢?想要了解它们的区别,首先要了解他们解决的问题。SSD 主要作用是取代 PC/服务器 上的 HDD 硬盘,它需要:超大容量(百GB~TB级别)极高的并行性以提高性能对功耗,...
发布时间: 2020 - 01 - 06
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闪存Nand Flash存储结构浅析
NandFlash存储器由多个Block组成,每一个Block又由多个Page组成,Page的大小一般为2K+64Bytes或512+16Bytes。Page是读取和编程的基本单位,而擦除的基本单位是Block。图1 NAND Flash的存储结果NAND Flash的页,包含主区(Main Area)和备用区(Spare Area)两个域,“主区”中有512*8(或256*16)或2048*8(或1024*16)个位,“备用区”中有16*8(或8*16)或64*8(或32*16)个位,这样每一页总共有528*8(264*16)或2112*8(或1056*16)个位。备用区是保留区域,用来标记坏块(bad block)和存放ECC的值,因此对于用户来说只有“主区”是可用的。图1是MT29F2G08AxB的结构图,它的读取和编程都以Page为基本单位,所以它的Cache Register和Data Register都是一个Page的规格。NandFlash的特别之处就在于页结构,它分成数据区和备用区两个部分,数据区和备用区按页的形式一一对应,因此读取和编程的数据流也需要按页的结构进行组织和分解。图1所示的MT29F2G08AxB芯片的数据区为2048字节,备用区为64字节。在实际应用中,备用区一般用于数据区的检错和纠错。NAND flash出厂时可能含有无效的块,在使用过程中也可能会...
发布时间: 2020 - 01 - 06
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剖析NAND Flash的编程结构
剖析NAND Flash的编程结构上一篇文章我们介绍了NAND Flash和NOR Flash的区别,从结构及原理上看,NOR Flash这种类似ROM的结构方式,使得他编程简单,所以使用的工程师也很多,要不是成本太高,NAND Flash根本无法生存。NAND Flash由于价格低廉,存储容量大,越来越受到消费者的喜爱,特别是需要存储大量数据的消费者。那NAND Flash的编程又要注意哪些呢?分区(Partition)定义分区的实质是定义数据会如何写入NAND Flash,不同内容的数据写到对应的地址中。一般用户会有多个区,比如boot、kernel、fs、user等分区。分区的描述:分区的地址范围(起始块、结束块),镜像文件大小(Image Size)。分区的数据存储:镜像文件是从分区的起始块开始存放,如果分区中有坏块,将使用坏块处理策略替换坏块,直到镜像文件结束,如果分区中不够好块存放镜像文件,则烧录失败。如下图是跳过坏块的镜像文件分区烧写示意图:备用区(OOB)的ECCECC 存在于NAND 每页的备用区(Spare Area)中,它允许外部系统发现主区的数据是否有误。在大多数情况下,ECC 算法可以纠正误码,NandFlash在使用中也可能会出现坏块,所以ECC是非常有必要的。不同的用户会可能会使用不同的ECC算法,一般来说ECC算法由处理器供应商提供,如果编程器软件中...
发布时间: 2020 - 01 - 06
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