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NOR Flash和NAND FLASH的區別

2022-01-20 10:13:14

Flash Memory是一種非易失性的存儲器。在嵌入式系統中通常用于存放系統、應用和數據等。在PC系統中,則主要用在固態硬盤以及主板BIOS中。絕大部分的U盤、SDCard等移動存儲設備也都是使用FlashMemory作為存儲介質。
 
根據硬件上存儲原理的不同,Flash Memory主要可以分為NOR Flash和NAND FLASH兩類。主要的差異如下所示:
NAND FLASH讀取速度與NOR Flash相近,根據接口的不同有所差異;
NAND FLASH的寫入速度比NOR Flash快很多;
NAND FLASH的擦除速度比NOR Flash快很多;
NAND FLASH最大擦次數比NOR Flash多;
NOR Flash支持片上執行,可以在上面直接運行代碼;
NOR Flash軟件驅動比NAND FLASH簡單;
NOR Flash可以隨機按字節讀取數據,NAND FLASH需要按塊進行讀取。
大容量下NAND FLASH比NOR Flash成本要低很多,體積也更?。?br /> (注:NOR Flash和NAND FLASH的擦除都是按塊塊進行的,執行一個擦除或者寫入操作時,NOR Flash大約需要5s,而NAND FLASH通常不超過4ms。)
 
1、NOR Flash
NOR Flash根據與CPU端接口的不同,可以分為Parallel NOR Flash和SPI NOR FLASH兩類。
 
Parallel NOR Flash可以接入到Host的SRAM/DRAMController上,所存儲的內容可以直接映射到CPU地址空間,不需要拷貝到RAM中即可被CPU訪問,因而支持片上執行。SPI NOR FLASH的成本比Parallel NOR Flash低,主要通過SPI接口與Host連接。
 
 
鑒于NOR Flash擦寫速度慢,成本高等特性,NOR Flash主要應用于小容量、內容更新少的場景,例如PC主板BIOS、路由器系統存儲等。
 
2、NAND FLASH
 
NAND FLASH需要通過專門的NFI(NAND FLASH Interface)與Host端進行通信,如下圖所示:
 
 
NAND FLASH根據每個存儲單元內存儲比特個數的不同,可以分為SLC(Single-LevelCell)、MLC(Multi-LevelCell)和TLC(Triple-LevelCell)三類。其中,在一個存儲單元中,SLC可以存儲1個比特,MLC可以存儲2個比特,TLC則可以存儲3個比特。
 
NAND FLASH的一個存儲單元內部,是通過不同的電壓等級,來表示其所存儲的信息的。在SLC中,存儲單元的電壓被分為兩個等級,分別表示0和1兩個狀態,即1個比特。在MLC中,存儲單元的電壓則被分為4個等級,分別表示00011011四個狀態,即2個比特位。同理,在TLC中,存儲單元的電壓被分為8個等級,存儲3個比特信息。
 
 
NAND FLASH的單個存儲單元存儲的比特位越多,讀寫性能會越差,壽命也越短,但是成本會更低。Table1中,給出了特定工藝和技術水平下的成本和壽命數據。
 
相比于NOR Flash,NAND FLASH寫入性能好,大容量下成本低。目前,絕大部分手機和平板等移動設備中所使用的eMMC內部的Flash Memory都屬于NAND FLASH。PC中的固態硬盤中也是使用NAND FLASH。

本文關鍵詞:SPI NOR FLASH,NAND FLASH


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