深度解读NAND_FLASH
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nand flash 原理
NAND Flash是一种存储器件,可以使用低成本的半导体制程来制造。
NAND Flash采用半导体技术,可以在小尺寸芯片上存储大量信息。
它拥
有快速读取和写入特性,可以用于读取与书写大量数据。
同时它还具备耐
久性,可以重复多次的读取写入。
NAND Flash的工作原理是将电压变化的门极电容器上的电流回到电
源中。
当存储器被分为多个分区时,通过门极信号来访问和操作存储空间。
此时,如果将电流沿着多个存储单元传输,就可以建立一个连接,用来将
存储单元中的数据传输到计算机中,从而实现数据存储与读取功能。
NAND Flash存储器具有低功耗特性,可以长时间在同一电源电压下工作,因此
可以有效减少设备的功耗消耗。
一、NANDflash的物理组成NANDFlash的数据是以bit的方式保存在memorycell,一般来说,一个cell中只能存储一个bit。
这些cell以8个或者16个为单位,连成bitline,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是NANDDevice的位宽。
这些Line会再组成Page,(NANDFlash有多种结构,我使用的NANDFlash是K9F1208,下面内容针对三星的K9F1208U0M),每页528Bytes(512byte(MainArea)+16byte(SpareArea)),每32个page形成一个Block(32*528B)。
具体一片flash上有多少个Block视需要所定。
我所使用的三星k9f1208U0M具有4096个block,故总容量为4096*(32*528B)=66MB,但是其中的2MB是用来保存ECC校验码等额外数据的,故实际中可使用的为64MB。
NANDflash以页为单位读写数据,而以块为单位擦除数据。
按照这样的组织方式可以形成所谓的三类地址:ColumnAddress:StartingAddressoftheRegister.翻成中文为列地址,地址的低8位PageAddress:页地址BlockAddress:块地址对于NANDFlash来讲,地址和命令只能在I/O[7:0]上传递,数据宽度是8位。
二、NANDFlash地址的表示512byte需要9bit来表示,对于528byte系列的NAND,这512byte被分成1sthalfPageRegister和2ndhalfPageRegister,各自的访问由地址指针命令来选择,A[7:0]就是所谓的columnaddress(列地址),在进行擦除操作时不需要它,why?因为以块为单位擦除。
32个page需要5bit来表示,占用A[13:9],即该page在块内的相对地址。
A8这一位地址被用来设置512byte的1sthalfpage还是2ndhalfpage,0表示1st,1表示2nd。
nand flash 工作原理NAND Flash是一种非易失性存储器,它广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑和SSD(固态硬盘)等。
NAND Flash的工作原理是基于电子存储的机制。
NAND Flash由一系列的电晶体管和电容组成。
每个电晶体管和电容对应存储一个比特(bit)的信息。
具体而言,NAND Flash使用了一种特殊的电荷存储方法,即通过控制电荷在电晶体管的栅极和基极之间的移动来表示不同的信息。
当存储数据时,NAND Flash首先将接收到的数据按照一定的组织方式进行存储。
常见的组织方式包括页(Page)、块(Block)和平面(Plane)。
一页通常包含多个字节或千字节的数据。
一个块则包含多个页。
而一个平面则包含多个块。
在写入操作时,NAND Flash首先将电容的栅极充电,储存电荷。
之后,利用高电压作用在晶体管的源极和前级极上,将电荷保持在电容内,实现数据的写入。
在读取操作时,NAND Flash通过将电容的栅极与源极之间的电压进行测量,来判断电容中的电荷量。
通过测量电场的强弱,可以确定电容中是否存储了电荷,从而读取相应的信息。
除了读写操作外,擦除也是NAND Flash的一个重要操作。
擦除操作时,NAND Flash会一次性清除整个块的数据,以便重新写入新的数据。
由于擦除操作会造成数据块的磨损,NAND Flash会根据需要和状态进行智能的块管理,以延长其寿命。
总体而言,NAND Flash工作原理基于电子存储的机制。
通过控制电荷在电晶体管的栅极和基极间的移动,NAND Flash实现了数据的存储和读取。
它具有快速读取速度、非易失性和较高的密度等优点,成为了现代电子设备中非常重要的存储介质。
NAND flash和NOR flash的区别详解[导读]我们使用的智能手机除了有一个可用的空间(如苹果8G、16G等),还有一个RAM容量,很多人都不是很清楚,为什么需要二个这样的芯片做存储呢,这就是我们下面要讲到的这二种存储.关键词:NOR flashNand flashFlaSh我们使用的智能手机除了有一个可用的空间(如苹果8G、16G等),还有一个RAM容量,很多人都不是很清楚,为什么需要二个这样的芯片做存储呢,这就是我们下面要讲到的。
这二种存储设备我们都统称为“FLASH”,FLASH是一种存储芯片,全名叫Flash EEPROM Memory,通地过程序可以修改数据,即平时所说的“闪存”。
Flash又分为NAND flash和NOR flash二种。
U盘和MP3里用的就是这种存储器。
相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。
许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。
而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR Flash 的读取和我们常见的 SDRAM 的读取是一样,用户可以直接运行装载在 NOR FLASH 里面的代码,这样可以减少 SRAM 的容量从而节约了成本。
NAND Flash 没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512 个字节,采用这种技术的 Flash 比较廉价。
用户不能直接运行 NAND Flash 上的代码,因此好多使用 NAND Flash 的开发板除了使用 NAND Flah 以外,还作上了一块小的 NOR Flash 来运行启动代码。
NOR flash是intel公司1988年开发出了NOR flash技术。
NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash 闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。
nand flash 工作原理NAND Flash工作原理NAND Flash是一种非易失性存储器,广泛应用于各种电子设备中,如手机、平板电脑和固态硬盘等。
它的工作原理基于电子浮动栅技术,具有高速读写、低功耗和较长的寿命等优点。
NAND Flash是由一系列的存储单元组成,每个存储单元称为一个页(Page),每个页又由若干个数据块(Block)组成。
每个数据块包含多个存储单元,其中的每个存储单元能够存储一个或多个位的数据。
NAND Flash的最小存储单元是一个位(Bit),在实际应用中一般以字节(Byte)为单位进行数据读写。
NAND Flash的工作原理可以分为读操作和写操作两个过程。
首先,我们来看看读操作的流程。
当系统需要读取NAND Flash中的数据时,首先需要向Flash控制器发出读指令。
控制器根据指令确定要读取的页地址,并将这个地址发送给NAND Flash芯片。
芯片根据地址找到对应的页,并将页中的数据按位读取出来。
读取的数据经过解码处理后,通过控制器传输给系统。
读操作的速度非常快,可以达到几百兆字节每秒。
接下来,我们来看看写操作的流程。
当系统需要向NAND Flash中写入数据时,首先需要擦除一个数据块。
擦除操作是将数据块中的所有页都置为1的过程,这是因为NAND Flash的写操作只能将1改写为0,不能反过来。
擦除操作是一个相对较慢的过程,通常需要几毫秒到几十毫秒的时间。
擦除完成后,系统可以向NAND Flash中的指定页写入数据。
写操作的过程是将要写入的数据按位编码并逐位写入到NAND Flash中。
写操作的速度相对于读操作要慢一些,通常在几十兆字节每秒的范围内。
NAND Flash的寿命是一个重要的指标,它通常以擦除次数来表示。
每次擦除操作都会导致存储单元的寿命缩短,当某个存储单元经过多次擦除后不能正常工作时,整个数据块就会被标记为无效。
为了延长NAND Flash的寿命,通常会采用一些技术手段,如均衡擦除操作、错误纠正码和写放大等。
nandflash原理
NAND Flash的工作原理是将电压变化的门极电容器上的电流回到电源中。
当存储器被分为多个分区时,通过门极信号来访问和操作存储空间。
此时,如果将电流沿着多个存储单元传输,就可以建立一个连接,用来将存储单元中的数据传输到计算机中,从而实现数据存储与读取功能。
NAND Flash的物理组成包括存储单元、位线、字线和块等。
每个存储单元以bit的方式保存在存储单元中,通常一个单元中只能存储一个bit。
这些存储单元以8个或者16个为单位,连成bit line,形成所谓的byte(x8)/word(x16),这就是NAND Device 的位宽。
存储结构方面,NAND Flash由块构成,块的基本单元是页。
通常来说,每一个块由多个页组成。
NAND Flash每一个页内包含Data area(数据存储区)和Spare area(备用区)。
每一个页的大小为Data area+Spare area。
这个过程造成了多余的写入和擦除,这就是所谓的写放大。
在存储单元的构造方面,NAND Flash的存储单元为三端器件,与场效应管有相同的名称:源极、漏极和栅极。
栅极与硅衬底之间有二氧化硅绝缘层,用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。
与场效应管一样,闪存也是一种电压控制型器件。
以上内容仅供参考,如有需要可以查阅相关文献资料或咨询专业人士。
nand flash读写工作原理概述说明1. 引言1.1 概述NAND Flash是一种非常常见和重要的存储设备,被广泛应用于各种电子产品中。
它的独特设计使得它成为一种高性能、低功耗、擦写可靠且具有较大容量的存储器解决方案。
由于其许多优点,NAND Flash在移动设备、个人电脑、服务器以及其他许多领域都有着广泛的应用。
1.2 文章结构本文将详细介绍NAND Flash的读写工作原理,并探讨其在存储领域中的优势与应用场景。
首先,我们将简要介绍NAND Flash的基本概念和特点,包括其结构和组成部分。
然后,我们将重点讲解NAND Flash进行读操作和写操作时所涉及的工作原理和步骤。
通过对这些原理的详细阐述,读者将能够全面了解NAND Flash如何实现数据的读取和写入。
除此之外,我们还将探讨NAND Flash相对于其他存储设备的优势,并介绍几个典型应用场景。
这些优势包括快速读写速度、低功耗、体积小且轻便、强大的耐久性以及较大的存储容量。
在应用场景方面,我们将重点介绍NAND Flash 在移动设备领域、物联网和服务器等各个行业中的广泛应用。
最后,我们将进行本文的小结,并对NAND Flash未来的发展进行展望。
通过全面了解NAND Flash的工作原理和优势,读者将能够更好地理解其在现代科技领域中的重要性,并对其未来发展趋势有一个清晰的认识。
1.3 目的本文的目的是通过对NAND Flash读写工作原理进行详细说明,使读者能够全面了解NAND Flash是如何实现数据读写操作的。
此外,我们还旨在向读者展示NAND Flash在存储领域中所具有的优势和广泛应用场景,使其意识到这一存储设备在现代科技产业中所扮演的重要角色。
希望通过本文,读者能够加深对NAND Flash技术的理解,并为相关领域或产品的研发与设计提供参考依据。
2. NAND Flash读写工作原理:2.1 NAND Flash简介:NAND Flash是一种非易失性存储器,采用了电子闪存技术。
终于有人说清楚了什么是DRAM、什么是NANDFlash所有使用者对“存储器”这个名词可是一点都不陌生,因为所有的电子产品都必须用到存储器,且通常用到不只一种存储器。
不过对于存储器种类、规格与形式,很多人容易搞混。
比如,最近价格贵到炸的NAND Flash,产业新闻里常常提到的DRAM,还有SRAM、SDRAM、DDR 3、DDR 4、NOR Flash … 这些又是什么?先来一段百度百科。
存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。
存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存,港台称之为记忆体)。
外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。
常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。
而简单来说,DRAM就是我们一般在用的内存,而NAND Flash 闪存,它在做的事情其实是硬盘。
(这段是给电脑小白的科普,大家可以酌情跳过)不熟悉PC知识的朋友常常在选购设备时问,硬盘和内存到底有什么差别?我硬盘容量明明有 1TB,但PC还是跑得很慢哎?硬盘和内存的差异,在于把电源关掉后、空间中储存的数据还会不会留着。
就算关掉电源,硬盘的数据也不会消失。
但我们要运算数据时,如果 CPU 要直接从硬盘里面抓数据,时间会太久。
所以”内存”会作为中间桥梁,先到硬盘里面复制一份进来、再让 CPU 直接到内存中拿数据做运算。
这样会比直接去硬盘抓数据,快约数百万倍。
打开任务管理器,就可以看到现在执行中程序占掉的内存空间,很多人就在骂Chrome 耗费的运算资源很高,内存使用率高于其他浏览器,多开几个分页内存就被吃完了。
所以简单来说,计算机在运作就像是办公一样,喝饮料、看书本、听音响… 想一次使用越多东西、桌面(内存)就要越大。
但其他一时间没有要用到的东西,都会放在抽屉(硬盘)里面。
所以硬盘就算再大,你一次想执行很多任务,还是得要看内存大小。
全面理解SSD和NANDFlashFlash Memory又叫做闪存,是一种非易失性存储器。
非易失性是指断电之后数据不会丢失,这里就涉及到断电保护(后面详细讲解)。
总体思路1、前言:HDD和SSD的比较引出Flash。
2、Flash的分类:NAND Flash和NOR Flash。
3、NAND Flash规则介绍。
4、SSD固件(Firmware,FW)包括:映射表(Mapping Table)、垃圾回收(Garbage Collection)、磨损平衡(Wear Leveling,WL)等。
5、补充概念:写入放大(Write Application)、预留空间(Over Provisioning)、Flash寿命(Program/Erase Count,P/E)等。
6、断电保护机制。
7、对SSD的评价标准:稳定性、性能、寿命。
1、前言(1)HDDHDD是指机械硬盘,是传统普通的硬盘。
介质:采用磁性碟片来存储。
包括:盘片、磁头、磁盘旋转轴及控制电机、磁头控制器、数据转接器、接口、缓存。
机械式硬盘最大速率约为100MB/s,由于容易发热等原因已经无法再进一步提升速度,所以引入了固态硬盘(2)SSDSSD(Solid State Drives)是固态硬盘。
介质:采用闪存颗粒来存储。
包括:控制单元、存储单元(DRAM芯片/FLASH芯片)。
(3)性能&外观区别HDD是机械式寻找数据,所以防震远低于SSD,数据寻找时间也远低于SSD。
SSD(左图)和HDD(右图)的模样区别如下:(图片来自百度)2、Flash的分类Flash又分NAND Flash和NOR Flash,NOR型存储内容以编码为主,其功能多与运算相关;NAND型主要功能是存储资料,如数码相机中所用的记忆卡。
现在大部分的SSD都是用来存储不易丢失的资料,所以SSD存储单元会选择NAND Flash芯片。
这里我们讲的就是SSD中的NAND Flash芯片。
nand flash和dram工作原理NAND Flash和DRAM的工作原理导言在计算机领域,NAND Flash和DRAM是重要的存储器件。
本文将从浅入深,逐步解释它们的工作原理,并帮助读者更好地理解它们。
NAND Flash基本概念NAND Flash是一种非易失性存储器件,常用于存储大容量的数据。
它由许多存储单元组成,每个存储单元可以存储一个或多个二进制位。
存储单元NAND Flash的存储单元被称为“页(Page)”,每个页通常包含多个存储单元。
每个存储单元可以存储一个或多个二进制位,最常见的是存储一个二进制位,即0或1。
页的组织NAND Flash中的页以块(Block)的形式进行组织。
每个块由多个页组成,通常包含数百或数千个页。
这种组织方式有助于提高数据的读取和写入效率。
NAND Flash的工作原理现在我们来了解NAND Flash的工作原理。
1.写入操作1.擦除:在写入新数据之前,需要先将待写入的块擦除。
擦除是一个比较慢的操作,需要将整个块中的所有页都擦除为初始状态。
2.编程:将数据编程到特定的页中。
编程操作会改变页中的存储单元的状态,从而存储相应的数据。
2.读取操作1.寻址:需要通过选择特定的块、页和存储单元来确定要读取的数据。
2.读取:将存储单元的状态转换为相应的数据,并输出给外部设备。
3.擦除操作1.擦除:与写入操作中的擦除类似,需要将整个块中的所有页都擦除为初始状态。
DRAM基本概念DRAM是一种易失性存储器件,常用于计算机的内存。
它由许多存储单元组成,每个存储单元可以存储一个二进制位。
存储单元DRAM的存储单元被称为“存储单元(Cell)”,每个存储单元可以存储一个二进制位,即0或1。
DRAM的工作原理现在我们来了解DRAM的工作原理。
1.写入操作1.寻址:通过选择特定的存储单元来确定要写入的位置。
2.刷新:为了保持数据的稳定性,DRAM需要定期进行刷新操作。
刷新操作会重新读取并重新写入所有存储单元中的数据。