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NOR Flash和NAND FLASH的區(qū)別

2022-01-20 10:13:14

Flash Memory是一種非易失性的存儲(chǔ)器。在嵌入式系統(tǒng)中通常用于存放系統(tǒng)、應(yīng)用和數(shù)據(jù)等。在PC系統(tǒng)中,則主要用在固態(tài)硬盤以及主板BIOS中。絕大部分的U盤、SDCard等移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備也都是使用FlashMemory作為存儲(chǔ)介質(zhì)。
 
根據(jù)硬件上存儲(chǔ)原理的不同,F(xiàn)lash 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(jù)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(shù)比NOR Flash多;
NOR Flash支持片上執(zhí)行,可以在上面直接運(yùn)行代碼;
NOR Flash軟件驅(qū)動(dòng)比NAND FLASH簡(jiǎn)單;
NOR Flash可以隨機(jī)按字節(jié)讀取數(shù)據(jù),NAND FLASH需要按塊進(jìn)行讀取。
大容量下NAND FLASH比NOR Flash成本要低很多,體積也更小;
(注:NOR Flash和NAND FLASH的擦除都是按塊塊進(jìn)行的,執(zhí)行一個(gè)擦除或者寫入操作時(shí),NOR Flash大約需要5s,而NAND FLASH通常不超過(guò)4ms。)
 
1、NOR Flash
NOR Flash根據(jù)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(chǔ)的內(nèi)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(wèn),因而支持片上執(zhí)行。SPI NOR FLASH的成本比Parallel NOR Flash低,主要通過(guò)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(yīng)用于小容量、內(nèi)容更新少的場(chǎng)景,例如PC主板BIOS、路由器系統(tǒng)存儲(chǔ)等。
 
2、NAND FLASH
 
NAND FLASH需要通過(guò)專門的NFI(NAND FLASH Interface)與Host端進(jìn)行通信,如下圖所示:
 
 
NAND FLASH根據(jù)每個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)比特個(gè)數(shù)的不同,可以分為SLC(Single-LevelCell)、MLC(Multi-LevelCell)和TLC(Triple-LevelCell)三類。其中,在一個(gè)存儲(chǔ)單元中,SLC可以存儲(chǔ)1個(gè)比特,MLC可以存儲(chǔ)2個(gè)比特,TLC則可以存儲(chǔ)3個(gè)比特。
 
NAND FLASH的一個(gè)存儲(chǔ)單元內(nèi)部,是通過(guò)不同的電壓等級(jí),來(lái)表示其所存儲(chǔ)的信息的。在SLC中,存儲(chǔ)單元的電壓被分為兩個(gè)等級(jí),分別表示0和1兩個(gè)狀態(tài),即1個(gè)比特。在MLC中,存儲(chǔ)單元的電壓則被分為4個(gè)等級(jí),分別表示00011011四個(gè)狀態(tài),即2個(gè)比特位。同理,在TLC中,存儲(chǔ)單元的電壓被分為8個(gè)等級(jí),存儲(chǔ)3個(gè)比特信息。
 
 
NAND FLASH的單個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特位越多,讀寫性能會(huì)越差,壽命也越短,但是成本會(huì)更低。Table1中,給出了特定工藝和技術(shù)水平下的成本和壽命數(shù)據(jù)。
 
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(jī)和平板等移動(dòng)設(shè)備中所使用的eMMC內(nèi)部的Flash Memory都屬于NAND FLASH。PC中的固態(tài)硬盤中也是使用NAND FLASH。

本文關(guān)鍵詞:SPI NOR FLASH,NAND FLASH


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