NAND FLASH和NOR FLASH详解

NAND FLASH和NOR FLASH详解

NOR FLASH和NAND FLASH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。

1989年，东芝公司发表了NAND FLASH结构，强调更低的成本，更高的性能，并且可以象磁盘一样通过接口轻松升级。

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 FLASH和NAND FLASH。

NOR FLASH更适合用来存储少量的代码

“NAND FLASH存储器”经常可以与“NOR FLASH存储器”互换使用。

许多业内人士也搞不清楚NAND FLASH技术相对于NOR
FLASH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
FLASH则是高数据存储密度的理想解决方案。

　　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 FLASH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 FLASH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
FLASH的困难在于FLASH的管理和需要特殊的系统接口。

性能比较--NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些

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
FLASH器件执行擦除操作是十分简单的，而NOR则要求
4000
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 FLASH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
FLASH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 FLASH和NADN
FLASH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
FLASH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。
　　1).NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些。

　　2).NAND FLASH的写入速度比NOR FLASH快很多。

　　3).NAND FLASH的4ms擦除速度远比NOR FLASH的5s快。

　　4).大多数写入操作需要先进行擦除操作。

　　5).NAND FLASH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,可以很容易地存取其内部的每一个字节

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 FLASH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 FLASH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
FLASH的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。

容量和成本--NOR FLASH主要应用在代码存储介质中，NAND FLASH适合于数据存储

　　NAND FLASH的单元尺寸几乎是NOR
FLASH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
FLASH主要应用在代码存储介质中，NAND FLASH适合于数据存储，NAND FLASH在CompactFlash、Secure
DIGITAL、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。

可靠性和耐用性--寿命(耐用性,最大擦写次数)NAND FLASH一百万次,NOR FLASH十万次

　　采用FLASH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 FLASH和NAND FLASH的可靠性。

　　寿命(耐用性)

　　在NAND FLASH闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NOR FLASH的擦写次数是十万次。NAND
FLASH存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND FLASH块尺寸要比NOR FLASH器件小8倍，每个NAND
FLASH存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。

所有FLASH器件都受位交换现象的困扰,NAND FLASH发生的次数要比NOR FLASH多

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 FLASH发生的次数要比NOR
FLASH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 FLASH闪存，NAND
FLASH的供应商建议使用NAND FLASH闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。

　　这个问题对于用NAND
FLASH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。

 

Src: http://bbs.embedsky.net/viewthread.php?tid=2070