- Flash芯片你都認識嗎?
四、Parallel NandFlash
Parallel NandFlash同樣采用了Parallel接口通信協(xié)議,NandFlash在工藝制程方面分有三種類型:SLC、MLC、TLC。NandFlash技術(shù)Flash Memory具有以下特點:以頁為單位進行讀和編程操作,以塊為單位進行擦除操作;具有快編程和快擦除的功能,其塊擦除時間是2ms,而NOR技術(shù)的塊擦除時間達到幾百ms;芯片尺寸小,引腳少,是位成本(bit cost)最低的固態(tài)存儲器;芯片包含有壞塊,其數(shù)目取決于存儲器密度。壞塊不會影響有效塊的性能,但設(shè)計者需要有一套的壞塊管理策略!
對比Parallel NorFalsh,NandFlash在擦除、讀寫方面,速度快,使用擦寫次數(shù)更多,并且它強調(diào)更高的性能,更低的成本,更小的體積,更大的容量,更長的使用壽命。這使NandFlash很擅于存儲純資料或數(shù)據(jù)等,在嵌入式系統(tǒng)中用來支持文件系統(tǒng)。其主要用來數(shù)據(jù)存儲,大部分的U盤都是使用NandFlash,當前NandFlash在嵌入式產(chǎn)品中應(yīng)用仍然極為廣泛,因此壞塊管理、掉電保護等措施就需要依賴NandFlash使用廠家通軟件進行完善。
我們通常見到的S34ML01G100、MX30LF2G18AC、MT29F4G08ABADA等型號都是Parallel NandFlash,其常見的封裝多為TSOP48、BGA63、BGA107,BGA137等。
五、SPI NandFlash
SPI NandFlash,采用了SPI NorFlash一樣的SPI的通信協(xié)議,在讀寫的速度上沒什么區(qū)別,但在存儲結(jié)構(gòu)上卻采用了與Parallel NandFlash相同的結(jié)構(gòu),所以SPI nand相對于SPI norFlash具有擦寫的次數(shù)多,擦寫速度快的優(yōu)勢,但是在使用以及使用過程中會同樣跟Parallel NandFlash一樣會出現(xiàn)壞塊,因此,也需要做特殊壞塊處理才能使用;
SPI NandFlash相對比Parallel NandFlash還有一個重要的特點,那就是芯片自己有內(nèi)部ECC糾錯模塊,用戶無需再使用ECC算法計算糾錯,用戶可以在系統(tǒng)應(yīng)用當中可以簡化代碼,簡單操作;
我們通常見到的W25N01GVZEIG、GD5F4GQ4UBYIG、F50L1G41A等型號都是SPI NandFlash,其常見的封裝多為QFN8、BGA24等。
六、eMMC Flash
eMMC采用統(tǒng)一的MMC標準接口,自身集成MMC Controller,存儲單元與NandFlash相同。針對Flash的特性,eMMC產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)包含了Flash管理技術(shù),包括錯誤探測和糾正,F(xiàn)lash平均擦寫,壞塊管理,掉電保護等技術(shù)。MMC接口速度高達每秒52MBytes,eMMC具有快速、可升級的性能,同時其接口電壓可以是 1.8v 或者是 3.3v。
eMMC相當于NandFlash+主控IC ,對外的接口協(xié)議與SD、TF卡一樣,主要是針對手機或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲器標準規(guī)格。eMMC的一個明顯優(yōu)勢是在封裝中集成了一個控制器,它提供標準接口并管理閃存,使得手機廠商就能專注于產(chǎn)品開發(fā)的其它部分,并縮短向市場推出產(chǎn)品的時間。這些特點對于希望通過縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來說,同樣的重要。
eMMC由一個嵌入式存儲解決方案組成,帶有MMC(多媒體卡)接口、快閃存儲器設(shè)備(Nand Flash)及主控制器,所有都在一個小型的BGA 封裝,最常見的有BGA153封裝;我們通常見到的KLMAG8DEDD、THGBMAG8B4JBAIM、EMMC04G-S100等型號都是eMMC Flash。eMMCFlash存儲容量大,市場上32GByte容量都常見了,其常見的封裝多為BGA153、BGA169、BGA100等。
七、USF2.0
JEDEC在2013年9月發(fā)布了新一代的通用閃存存儲器標準USF2.0,該標準下得閃存讀寫速度可以高達每秒1400MB,這相當于在兩秒鐘內(nèi)讀寫兩個CD光盤的數(shù)據(jù),不僅比eMMC有更巨大的優(yōu)勢,而且它甚至能夠讓電腦上使用的閃存存儲介質(zhì)固態(tài)硬盤也相形見絀。UFS閃存規(guī)格采用了新的標準2.0接口,它使用的是串行界面,很像PATA、SATA的轉(zhuǎn)換,并且它支持全雙工運行,可同時讀寫操作,還支持指令隊列。相對之下,eMMC是半雙工,讀寫必須分開執(zhí)行,指令也是打包,在速度上就已經(jīng)是略遜一籌了,而且UFS芯片不僅傳輸速度快,功耗也要比eMMC5.0低一半,可以說是日后旗艦手機閃存的理想搭配。目前僅有少數(shù)的半導體廠商有提供封裝成品,如三星、東芝電子等。
Flash因功能不同,使用的領(lǐng)域也各異,它在電子市場上應(yīng)用極為廣泛,需求量極大,每日的需求量可達百萬的數(shù)量級,工廠要保證生產(chǎn)效率就必須要求所用的編程高穩(wěn)定、高速度,目前國內(nèi)ZLG致遠電子的SmartPRO 6000F-Plus是給Flash量身定制的一款高效能的Flash專燒編程器。
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( 發(fā)表人:林錦翔 )