NAND闪存技术深入解析

对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。 　　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 **NAND闪存技术深入解析** NAND闪存是一种非易失性存储技术，广泛应用于消费类音视频产品，尤其在低容量应用中（不超过4GB）优于传统的硬盘驱动器。NAND因其低功耗、小巧便携以及高速性能而备受青睐。随着科技的发展，人们对设备的需求朝着更节能、更轻巧、更高效的方向发展，NAND闪存的地位愈发重要。 NAND闪存阵列由一系列128KB的区块（block）组成，这些区块是最小的可擦除单位。擦除一个区块意味着将所有位设置为"1"，字节则全部设为FFh。编程过程则是将已擦除的位从"1"变为"0"，最小编程实体为字节。不同于NOR闪存可以同时进行读写操作，NAND闪存不支持这一特性，但可以通过映射（shadowing）技术在系统层面上实现类似的功能，例如将BIOS从ROM加载到RAM中以提高速度。 NAND的效率高主要是因为单元间没有金属触点，这使得它的单元尺寸小于NOR（4F²：10F²），降低了制造成本并增加了存储密度。NAND基于扇区（页）进行读写，适合存储连续数据，如图像、音频和PC数据。不过，随机访问需要额外的RAM空间，且像硬盘一样，NAND也存在坏扇区，必须依赖纠错码（ECC）来保证数据完整性。 与NOR闪存相比，NAND的优点在于快速的写入（编程）和擦除操作，而NOR的优势在于随机存取和字节级别的编程能力，支持直接代码执行（XIP），适合嵌入式应用。NAND的随机访问速度相对较慢，而NOR的读取和擦除速度较慢。NAND适用于大容量存储，尤其在现代处理器具备直接NAND接口的情况下，可以直接从NAND导入数据，无需经过NOR。 NAND闪存的封装和引脚复用是其另一个显著特点。相比于NOR闪存的41个I/O引脚，NAND只需要24个引脚，通过复用指令、地址和数据总线节省了引脚数量。这意味着相同的硬件设计可以支持更高密度的NAND器件，且提供了多种封装选项，如堆叠裸片技术，允许在相同封装内实现更高的存储容量。 NAND的基本操作包括对2Gb NAND器件进行读写。这种器件包含2048个区块，每个区块有64个页，每个页包含2048字节数据区和64字节空闲区，总计2112字节。空闲区用于ECC、磨损均衡等软件功能。NAND器件有8位或16位接口，数据通过双向数据总线传输，指令和地址在16位模式下使用低8位，高8位在数据传输期间使用。擦除区块的时间大约为2ms。 NAND闪存技术以其独特的优势在不断发展的电子设备中占据重要地位，其高速编程、低功耗和复用接口设计使其成为存储解决方案的理想选择，尤其是在移动设备和嵌入式系统中。随着技术的进步，NAND的性能和容量将继续提升，满足更多样化的应用需求。