nand闪存技术的一些常识，深入浅出的分析 / 知会钻

于许多消费类音视频产品而言，NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储方案，这在不超过4GB的低容量应用中表现得犹为明显。随着人们持续追求功耗更低、重量更轻和性能更佳的产品，NAND正被证明极具吸引力。可能大家对于nand闪存技术还不是特别了解，那么这里小编为大家整理了一些相关质料，希望对大家有帮助。

一、NAND闪存的一些常识

1、ONFI接口标准

ONFI(Open NAND Flash Interface)标准是由英特尔，镁光，海力士，台湾群联电子，SanDisk，索尼，飞索半导体为首宣布统一制定的连接NAND闪存和控制芯片的接口标准，当初制定ONFI标准的主要目的是统一当时混乱的闪存标准。

2、三星与东芝的ToggleDDR阵营

2010年6月三星与东芝开始投产符合Toggle DDR 1.0接口标准的NAND闪存，Toggle DDR NAND采用双向DQS信号控制读写操作，信号的上升与下降沿都可以进行资料的传输，能使传输速度翻倍，接口带宽为133MB/s，而且没有内置同步时钟发生器(即NAND还是异步设计)，因此其功耗会比同步NAND更低。

3、闪存的同步与异步

我们经常说闪存的同步与异步模式，其实是在ONFI 2.0标准中新加入的特性(ToggleDDR不存在同步闪存的情况，均为异步设计，但性能仍然强悍)，ONFI 2.0标准在NAND中加入了同步时钟发生器，主控可以通过发送同步指令激活闪存上的同步时钟信号，使闪存工作在同步模式，此时闪存的数据传输速率会大幅度提升，异步模式相当于ONFI 1.0，闪存的带宽为50MB/s，而同步模式下闪存至少也符合ONFI 2.0，闪存带宽可达到133MB/s以上。

实际上同步与异步闪存都是同一生产线上下来的，颗粒品质的优劣才产生了这样的区别。比如英特尔29F64G08AAME1颗粒属于异步闪存，而英特尔29F32B08JCME2则支持同步/异步模式，又如镁光的29F64G08CBAAA是异步闪存，而29F64G08CBAAB颗粒支持同步/异步模式。

二、nand闪存技术

NAND闪存阵列分为一系列128kB的区块(block)，这些区块是NAND器件中最小的可擦除实体。擦除一个区块就是把所有的位(bit)设置为“1”(而所有字节(byte)设置为FFh)。有必要通过编程，将已擦除的位从“1”变为“0”。最小的编程实体是字节(byte)。一些NOR闪存能同时执行读写操作(见下图1)。虽然NAND不能同时执行读写操作，它可以采用称为“映射(shadowing)”的方法，在系统级实现这一点。这种方法在个人电脑上已经沿用多年，即将BIOS从速率较低的ROM加载到速率较高的RAM上。

NAND的效率较高，是因为NAND串中没有金属触点。NAND闪存单元的大小比NOR要小(4F2：10F2)的原因，是NOR的每一个单元都需要独立的金属触点。NAND与硬盘驱动器类似，基于扇区(页)，适合于存储连续的数据，如图片、音频或个人电脑数据。虽然通过把数据映射到RAM上，能在系统级实现随机存取，但是，这样做需要额外的RAM存储空间。此外，跟硬盘一样，NAND器件存在坏的扇区，需要纠错码(ECC)来维持数据的完整性。

存储单元面积越小，裸片的面积也就越小。在这种情况下，NAND就能够为当今的低成本消费市场提供存储容量更大的闪存产品。NAND闪存用于几乎所有可擦除的存储卡。NAND的复用接口为所有最新的器件和密度都提供了一种相似的引脚输出。这种引脚输出使得设计工程师无须改变电路板的硬件设计，就能从更小的密度移植到更大密度的设计上。

三、NAND与NOR闪存比较

NAND闪存的优点在于写(编程)和擦除操作的速率快，而NOR的优点是具有随机存取和对字节执行写(编程)操作的能力(见下图图2)。NOR的随机存取能力支持直接代码执行(XiP)，而这是嵌入式应用经常需要的一个功能。NAND的缺点是随机存取的速率慢，NOR的缺点是受到读和擦除速度慢的性能制约。NAND较适合于存储文件。如今，越来越多的处理器具备直接NAND接口，并能直接从NAND(没有NOR)导入数据。

NAND的真正好处是编程速度快、擦除时间短。NAND支持速率超过5Mbps的持续写操作，其区块擦除时间短至2ms，而NOR是750ms。显然，NAND在某些方面具有绝对优势。然而，它不太适合于直接随机存取。

对于16位的器件，NOR闪存大约需要41个I/O引脚;相对而言，NAND器件仅需24个引脚。NAND器件能够复用指令、地址和数据总线，从而节省了引脚数量。复用接口的一项好处，就在于能够利用同样的硬件设计和电路板，支持较大的NAND器件。由于普通的TSOP-1封装已经沿用多年，该功能让客户能够把较高密度的NAND器件移植到相同的电路板上。NAND器件的另外一个好处显然是其封装选项：NAND提供一种厚膜的2Gb裸片或能够支持最多四颗堆叠裸片，容许在相同的TSOP-1封装中堆叠一个8Gb的器件。这就使得一种封装和接口能够在将来支持较高的密度。

nand闪存技术的一些常识，深入浅出的分析

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