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FLASH的结构和种类以及主要供应商


FLASH 的结构和种类
什么是 FLASH MEMORY? 闪存是一种长寿命的非易失性的存储器, 特点是断电后数据不回丢失, 数据删除不是以单 个字节为单位而是以块为单位。 FLASH 的内部架构 闪存的存储单元为三端器件,与场效应管具有同样的名字:源极、漏极和栅极,源极与漏 极之间的断通是收控于栅极, 只不过的是 FLASH 是采用双栅极结构, 增加了一个浮置栅极, 如图:

浮置栅极中有无电荷决定了晶体管断通状态,如图:

A、当有电荷时,源极和漏极导通,此时的数据为 O B、当无电荷时,源极和漏极不导通,此时的数据为 1 可以这样理解:写入数据时,则将 1 变成 O,删除数据时,则将 0 变为 1。 FLASH 的种类分 NAND 和 NOR FLASH,其区别在: 1、因为 FLASH 的存储单元类似 CMOS,输入与输出的关系正好符合“与非”关系,所以 叫 NAND 型 FLASH,NOR 型就是符合“或非”关系。 2、NAND 型 FLASH 是将各存储单元串联,而 NOR 型则为并联结构。 NOR 型 FLASH 的特点: 1、有独立的地址线和数据线,可以快速读取数据,在速度上较 NAND 快。 2、NOR 型 FLASH 的储存单元为 BIT(位)导致容量不大。另外一个特点就是程序可以在 FLASH 内运行。以存储程序代码为主,主要市场为手机。 NAND 型 FLASH 的特点: 1、地址线和数据线是公用的 I/O 线,在读取速度上比 NOR 慢。 2、存储单元是页(PAGE)跟硬盘的扇区一样,每一个页的有效容量是 512 字节的倍数, 所谓的有效容量是指用于数据存储的部分,实际还得加上 16 字节的校验信息,因此在技术 资料上看到 1PAGE=(512+16)BYTE,大容量的 FLASH,校验信息更大,如 64 字节等。

3、NAND 型 FLASH 是以块(BLOCK)为单位进行擦除操作的,一般每个块有 32 个 521 字节的页,容量为 16KB,而大容量的采用 2KB 的页,每个块的有 64 个页,容量为 128KB, 还有一些块是 128 页的呢,容量为 256KB 如图:

4、NAND FLASH 的 I/O 口为 8 条,每条数据线每次传输(512+16)BIT 的信息,8 条则为 (512+16)*8,也相当于 512 字节。 5、NAND 型 FLASH 每一个块可一擦写 1 百万次,而 NOR 只到它的 1/10,使用的寿命长。 6、NAND 型 FLSH 存在位交换的情况,在 FLASH 内最小单位就是比特或位,在某种情况 下,位会反转或被报告反转,发生该情况后,就采用错误检测或错误纠正(EDC/ECC)算 法,来确保 FLASH 内的数据完整安全。 FLSH 的坏块管理: 因生产工艺的问题,无法保证在大批生产中保证其性能的可靠性,因此会产生坏块,坏块 的特点就是:当编程或擦除这个块时,不能将某些位拉高,就会出现操作错误,并发应到 STATUS REGISTER 的相应位。坏快又分固定坏块和使用中产生的坏块 固定坏块: 就是在生产过程中产生的, 厂家在出厂前将坏快的第一个 PAGE 的 SPARE AREA (备用区域)的第 6 个 BYTE 标记为不等于 0XFF 值。 使用过程中的坏块:在做 U 盘量产中,就将坏块标记起来,使得无法向坏块写如数据。坏 块是无法清除的。

FLASH 常见俗语和主要供应商
什么是 SLC FLASH? SLC(SINGLE--LEVEL CELL):单层单元,就是每个单元存储一位数据或者说 1 比特, 其有两种状态 0 或 1 什么是 MLC FLASH? MLC(MULTI LEVEL CELL)多层单元,就是每个单元存储 2 位数据,也就有四个状态 (00、01、10、11)最先采用该技术的是英特尔公司。

什么是 TLC FLASH? TLC(TRIPLE LEVEL CELL)三层单元,就是每个单元存储 3 位数据,容量更大,价格 也高,该技术是现代公司开发的。还有 MIRROR BIT,每个单元存储 4 位数据。 SLC 与 MLC 比较? 1、SLC 在读写速度和使用寿命上比 MLC 好 2、SLC 在功耗低于 MLC 3、MLC 可做大容量,比 SLC 有价格,成本的优势。

什么是单 DIE 和双 DIE FLASH? 这是 FLASH 从内部晶元(DIE)来分类的。DIE 就是 IC 未封装前的晶粒,是从硅晶片上 用激光刀割下的,每一个 DIE 就是独立的功能尚未封装的芯片。

什么说单通道和双通道?

这是从主控读写 FLASH 的速度上分类:(关键是要看主控是否支持)。 1、单通道,就是 FLASH 使用了主控的 8 位数据线而不管贴了几片 FLASH。 2、双通道,就是 FLASH 使用了主控的 16 位数据线,FLASH 在 2 颗以上,可以做到 2 个 FLASH 同时读写,速度比单通道快。

什么是 SMALL BLOCK(小块)和 LARGE BLOCKS(大块)

SMALL BLOCKS:16KB/BLOCK

LARGE BLOCK:128KB/BLOCK。

FLASH 的制程分几种? 制程, 就是表示一种半导体工艺尺寸, 它是指在一快硅晶圆片上集成了数以万计的晶体管 之间的连线宽度。制造工艺一般用纳米(NM)做单位,从早期的 90NM---70NM---50NM---43NM---34NM,也有些用代码表示制程,如 L63A/B:(东芝闪存 表示 43NM,而 IM 公司表示 34NM)

FLASH 的主要生产厂家 1、SAMSUNG 以 K9 开头 2、MICRON 美光 以 MT 开头 3、INTEL 英特尔 4、IM 公司(是英特尔和美光共同组建的一个新公司) 5、TOSHIBA 东芝,以 TH 或 TC 开头 6、HYNIX 现代 以 HY 开头 7、RENASAS 瑞萨科技 8、INFINEON 英飞凌,是以 QIMONDA 公司名义来独立运行。 9、ST 公司 10、SCANDISK 以 SD 开头

什么是黑片 FLASH? 黑片,就是指原厂生产出来的一些不良闪寸,通过不合法手法销售出去,也叫 DOWNGRADE(降级)FLASH,容量小,质量不稳定等。一般的黑片上的厂家名字是不法 分子打上去的,或者不打名字,由于价格低,不少厂家采用。

U 盘的主流方案
1、USBEST 台湾联盛 代表型号:UT163、UT165 等,特点:对新制程的 FLASH 支持不错,稳定性好,但不支 持黑片,价格高点

2、CHIPSBANK 芯邦 代表型号:CMB2090、2091、2093、2092 等。

特点:支持黑片,价格一般,很多厂家用。

3、SMI 慧荣科技(台湾) 代表型号有 SM32XX 系列。

4、安国(ALCOR) 代表型号:AU698XX 系列,AU938XX 系列。

5、I GREATE 我想科技 代表型号:I5188

6、PHISON 群联(台湾) 代表型号:UP14、UP11、UP1X 系列

7、SKYMEDI 擎泰(台湾)

代表型号:SK62XX 系列,该公司主要做 SD 方案。 8、OTI 瀚邦(台湾) 代表型号:OTI6828、OTI2168

如何选择方案呢?

1、考虑其方案的操作系统兼容性,稳定性。

2、考虑其方案的读写数据的速度

3、考虑其方案的工作公耗

4、考虑其方案的贴片变易性和维修的方便性。 5、考虑其方案的对 FLASH 兼容性。

6、考虑其方案的性价比,交货周期、售后服务、技术服务等。


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