nor和nand是現在市場上兩種主要的非易失快閃儲存器技術。intel於2023年首先開發出nor flash技術,徹底改變了原先由eprom和eeprom一統天下的局面。緊接著,2023年,東芝公司發表了nand flash結構,強調降低每位元的成本,更高的效能,並且象磁碟一樣可以通過介面輕鬆公升級。但是經過了十多年之後,仍然有相當多的硬體工程師分不清nor和nand快閃儲存器。
相「flash儲存器」經常可以與相「nor儲存器」互換使用。許多業內人士也搞不清楚nand快閃儲存器技術相對於nor技術的優越之處,因為大多數情況下快閃儲存器只是用來儲存少量的**,這時nor快閃儲存器更適合一些。而nand則是高資料儲存密度的理想解決方案。
nor的特點是晶元內執行(xip, execute in place),這樣應用程式可以直接在flash快閃儲存器內執行,不必再把**讀到系統ram中。
nor的傳輸效率很高,在1～4mb的小容量時具有很高的成本效益,但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的效能。
nand結構能提供極高的單元密度,可以達到高儲存密度,並且寫入和擦除的速度也很快。應用nand的困難在於flash的管理和需要特殊的系統介面。
效能比較
flash快閃儲存器是非易失儲存器,可以對稱為塊的儲存器單元塊進行擦寫和再程式設計。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內進行,所以大多數情況下,在進行寫入操作之前必須先執行擦除。nand器件執行擦除操作是十分簡單的,而nor則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫為0。
由於擦除nor器件時是以64～128kb的塊進行的,執行乙個寫入/擦除操作的時間為5s,與此相反,擦除nand器件是以8～32kb的塊進行的,執行相同的操作最多隻需要4ms。
執行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了nor和nadn之間的效能差距,統計表明,對於給定的一套寫入操作(尤其是更新小檔案時更多的擦除操作必須在基於nor的單元中進行。這樣,當選擇儲存解決方案時,設計師必須權衡以下的各項因素。
● nor的讀速度比nand稍快一些。
● nand的寫入速度比nor快很多。
● nand的4ms擦除速度遠比nor的5s快。
● 大多數寫入操作需要先進行擦除操作。
● nand的擦除單元更小,相應的擦除電路更少。
介面差別
nor flash帶有sram介面,有足夠的位址引腳來定址,可以很容易地訪問其內部的每乙個位元組。
nand器件使用複雜的i/o口來序列地訪問資料,各個產品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、位址和資料資訊。
nand讀和寫操作採用512位元組的塊,這一點有點像硬碟管理此類操作,很自然地,基於nand的儲存器就可以取代硬碟或其他塊裝置。
容量和成本
nand flash的單元尺寸幾乎是nor器件的一半,由於生產過程更為簡單,nand結構可以在給定的模具尺寸內提供更高的容量,也就相應地降低了**。
nor flash佔據了容量為1～16mb快閃儲存器市場的大部分,而nand flash只是用在8～128mb的產品當中,這也說明nor主要應用在**儲存介質中,nand適合於資料儲存,nand在compactflash、secure digital、pc cards和mmc儲存卡市場上所佔份額最大。
可靠性和耐用性
採用flahs介質時乙個需要重點考慮的問題是可靠性。對於需要擴充套件mtbf的系統來說,flash是非常合適的儲存方案。可以從壽命(耐用性)、位交換和壞塊處理三個方面來比較nor和nand的可靠性。
壽命(耐用性)
在nand快閃儲存器中每個塊的最大擦寫次數是一百萬次,而nor的擦寫次數是十萬次。nand儲存器除了具有10比1的塊擦除週期優勢,典型的nand塊尺寸要比nor器件小8倍,每個nand儲存器塊在給定的時間內的刪除次數要少一些。
位交換所有flash器件都受位交換現象的困擾。在某些情況下(很少見,nand發生的次數要比nor多),乙個位元位會發生反轉或被報告反轉了。
一位的變化可能不很明顯,但是如果發生在乙個關鍵檔案上,這個小小的故障可能導致系統停機。如果只是報告有問題,多讀幾次就可能解決了。
當然,如果這個位真的改變了,就必須採用錯誤探測/錯誤更正(edc/ecc)演算法。位反轉的問題更多見於nand快閃儲存器,nand的**商建議使用nand快閃儲存器的時候,同時使用edc/ecc演算法。
這個問題對於用nand儲存多**資訊時倒不是致命的。當然,如果用本地儲存裝置來儲存作業系統、配置檔案或其他敏感資訊時,必須使用edc/ecc系統以確保可靠性。
壞塊處理
nand器件中的壞塊是隨機分布的。以前也曾有過消除壞塊的努力,但發現成品率太低,代價太高,根本不划算。
nand器件需要對介質進行初始化掃瞄以發現壞塊,並將壞塊標記為不可用。在已製成的器件中,如果通過可靠的方法不能進行這項處理,將導致高故障率。
易於使用
可以非常直接地使用基於nor的快閃儲存器,可以像其他儲存器那樣連線,並可以在上面直接執行**。
由於需要i/o介面,nand要複雜得多。各種nand器件的訪問方法因廠家而異。
在使用nand器件時,必須先寫入驅動程式,才能繼續執行其他操作。向nand器件寫入資訊需要相當的技巧,因為設計師絕不能向壞
塊寫入,這就意味著在nand器件上自始至終都必須進行虛擬對映。
軟體支援
當討論軟體支援的時候,應該區別基本的讀/寫/擦操作和高一級的用於磁碟**和快閃儲存器管理演算法的軟體,包括效能優化。
在nor器件上執行**不需要任何的軟體支援,在nand器件上進行同樣操作時,通常需要驅動程式,也就是記憶體技術驅動程式(mtd),nand和nor器件在進行寫入和擦除操作時都需要mtd。
使用nor器件時所需要的mtd要相對少一些,許多廠商都提供用於nor器件的更高階軟體,這其中包括m-system的trueffs驅動,該驅動被wind river system、microsoft、qnx software system、symbian和intel等廠商所採用。
驅動還用於對diskonchip產品進行**和nand快閃儲存器的管理,包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。
做個備忘。
NOR和NAND的區別
nor和nand是現在市場上兩種主要的非易失快閃儲存器技術。intel於1988年首先開發出nor flash技術，徹底改變了原先由eprom和eeprom一統 天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發表了nand flash結構，強調降低每位元的成 本，更高的效能，並且象磁碟一樣可以通過介面 輕...
NOR與NAND快閃儲存器比較
nor flash nand flash onenand flash 位址線和資料線分開 介面時序同 sram,易使用 位址 資料線復用，資料位較窄 onenand 可看作nor 和nand 技術的一種混合。從本質上來講，乙個單獨的 onenand 晶元整合了乙個 nor快閃儲存器介面，nand 快...
NOR與NAND快閃儲存器對比
基於 nor 的 flash 技術比較早，它支援較高的讀效能，但以降低容量為代價。nand flash 提供更大容量的同時實現快速的寫擦效能。nand 還需要更複雜的輸入 輸出 i o 介面。大多數情況下快閃儲存器只是用來儲存少量的 這時nor快閃儲存器更適合一些 而nand則是高資料儲存密度的理想...