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FLASH 硬件及软件 曾少敏 存储器 存储器的概念 非易失闪存技术 FLASH 硬件 FLASH 软件 存储器 存储器的概念 ：内部存储器、外部存储器 内部存储器：半导体存储器 ROM: EPROM EEPROM FLASH RAM: SRAM DRAM 外部存储器 HDD OPTICAL ETC 半导体存储器结构 地址译码 一维地址译码 ：小容量的存储器芯片 二维地址译码 ：大容量的存储器芯片 ，如SRAM DRAM 接口电路 ：SERIAL,PARALLEL, synchronize 存储单元 晶体管： SRAM 电容存储电荷 ：DRAM 掩膜式ROM 铁电体 ETC 半导体存储器结构DEMO FLASH ROM的历史 ROM PROM EPROM EEPROM FLASH: Floating gate reprogrammable EEPROMs, FLASH 地址译码 接口电路 ：SERIAL,PARALLEL, synchronize 存储单元 电容存储电荷 工艺 FLASH特点 Read a byte Write a byte Erase a block FLASH分类 Nor flash Nand FLASH Etc NOR FLASH NOR FLASH 特点 Intel于1988年首先开发 芯片内执行 (XIP,?eXecute?In?Place) 应用程序可以直接在flash闪存内运行 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 很低的写入和擦除速度 NAND FLASH 特点 1989年，东芝公司发表NAND?flash 强调降低每比特的成本，更高的性能 象磁盘一样可以通过接口轻松升级 适合于存储数据 NAND NOR 比较1：擦除 在进行写入操作之前必须先执行擦除 NAND擦除是十分简单 NOR器件块为64～128KB ，5秒 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 NAND NOR 比较2：读写 ?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 NAND NOR 比较3：接口 ?NOR?flash带有SRAM接口 ? NOR?flash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 NAND NOR 比较4：容量和成本 NAND?flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半 NAND?flash生产过程更为简单，价格 低 NAND?flash只是用在8～128MB的产品当中 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 NOR?flash占据了容量为1～16MB闪存市场的大部分 NOR主要应用在代码存储介质 NAND NOR 比较5：寿命 NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次 NOR的擦写次数是十万次 NAND NOR 比较6 ：位交换 所有flash器件会有位交换 NAND发生的次数要比NOR多 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 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 NAND NOR 比较7 ：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 NAND NOR 比较8 ：易使用性 NOR像sram那样连接，并可以直接运行代码 地址空间直接映射 NAND器件的存取方法因厂家而异 在使用NAND器件时，必须先载入驱动程序，才能继续执行其他操作。 NAND器件自始至终都必须进行虚拟映射 NOR FLASH DEMO--Am49PDL127BH INTERFACE: SRAM NOR FLASH DEMO--Am49PDL127BH Read Operation Timings NOR FLASH DEMO--Am49PDL127BH Page Read Operation Timings NOR FLASH DEMO--Am49PDL127BH Bank Arc