技術(shù)對(duì)決 nor閃存vs nand閃存

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1、技術(shù)對(duì)決NOR閃存VsNAND閃存　　芯片邏輯架構(gòu)上的差異本文是《讓我們談?wù)凬VRAM》專(zhuān)題的一部分NOR與NAND閃存之間在市場(chǎng)上的較量一直沒(méi)有停止過(guò)，但是由于兩者的個(gè)性都比較明顯，所以在所針對(duì)的應(yīng)用領(lǐng)域方面倒并沒(méi)有太多的沖突。不過(guò)，這種平穩(wěn)的局面近年來(lái)有所打破，而對(duì)于某一領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)商仍然要關(guān)注兩者的不同以做出正確的選擇。NOR與NAND的個(gè)性化特征始于兩者的內(nèi)在設(shè)計(jì)的區(qū)別。從架構(gòu)上看，NOR閃存的設(shè)計(jì)明顯與傳統(tǒng)的DRAM相似，地址線與數(shù)據(jù)線是獨(dú)立的。而NAND則是共用的，這也是其與NOR型閃存的最大不同之處?！　↑c(diǎn)擊查看

2、大圖　　NOR閃存的架構(gòu)圖，地址線與數(shù)據(jù)線是獨(dú)立的（點(diǎn)擊放大）　　點(diǎn)擊查看大圖　　技術(shù)對(duì)決NOR閃存VsNAND閃存　　芯片邏輯架構(gòu)上的差異本文是《讓我們談?wù)凬VRAM》專(zhuān)題的一部分NOR與NAND閃存之間在市場(chǎng)上的較量一直沒(méi)有停止過(guò)，但是由于兩者的個(gè)性都比較明顯，所以在所針對(duì)的應(yīng)用領(lǐng)域方面倒并沒(méi)有太多的沖突。不過(guò)，這種平穩(wěn)的局面近年來(lái)有所打破，而對(duì)于某一領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)商仍然要關(guān)注兩者的不同以做出正確的選擇。NOR與NAND的個(gè)性化特征始于兩者的內(nèi)在設(shè)計(jì)的區(qū)別。從架構(gòu)上看，NOR閃存的設(shè)計(jì)明顯與傳統(tǒng)的DRAM相似，地址線與數(shù)據(jù)線

3、是獨(dú)立的。而NAND則是共用的，這也是其與NOR型閃存的最大不同之處?！　↑c(diǎn)擊查看大圖　　NOR閃存的架構(gòu)圖，地址線與數(shù)據(jù)線是獨(dú)立的（點(diǎn)擊放大）　　點(diǎn)擊查看大圖　　NAND閃存的架構(gòu)圖，數(shù)據(jù)與地址線共用是其一大特點(diǎn)（點(diǎn)擊放大）而從存儲(chǔ)陣列的設(shè)計(jì)上，我們更能發(fā)現(xiàn)巨大的差異。NOR閃存的陣列很像傳統(tǒng)的DRAM，大多也劃分了邏輯Bank（有的廠商稱(chēng)之為分區(qū)Partition），但與DRAM不同的是，邏輯Bank的大小根據(jù)設(shè)計(jì)有時(shí)會(huì)不相同。至于NAND的陣列設(shè)計(jì)，則完全是另一回事?！　　　↑c(diǎn)擊查看大圖　　NOR閃存陣列大多劃分了邏輯

4、Bank，與DRAM架構(gòu)很相似（點(diǎn)擊放大）　　點(diǎn)擊查看大圖　　NAND閃存的陣列模型，與傳統(tǒng)的DRAM截然不同，圖為8bit位寬128Mbit芯片（點(diǎn)擊放大）看到NAND的設(shè)計(jì)是不是很希奇？NAND引入了存儲(chǔ)頁(yè)面（Page）的概念，而每一頁(yè)面的真實(shí)數(shù)據(jù)容量都是512字節(jié)的倍數(shù)。目前2Gbit以下容量的NAND閃存大多是512字節(jié)的頁(yè)面容量（老的產(chǎn)品是256字節(jié)），2Gbit或以上容量的NAND閃存則將頁(yè)容量擴(kuò)大到2048字節(jié)（2KB，部分1Gbit產(chǎn)品也采用了2KB的頁(yè)容量）。不過(guò)，事實(shí)上，每個(gè)頁(yè)面還包括了相應(yīng)的ECC校驗(yàn)數(shù)

5、據(jù)。512字節(jié)時(shí)需要16個(gè)字節(jié)校驗(yàn)碼（頁(yè)面總?cè)萘?28字節(jié)），2048時(shí)則需要64字節(jié)的校驗(yàn)數(shù)據(jù)（總頁(yè)面容量為2112字節(jié)）。之所以這樣（真實(shí)數(shù)據(jù)容量是512字節(jié)的倍數(shù)），是因?yàn)镹AND的設(shè)計(jì)在很大程度上受到了硬盤(pán)的影響。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)之初，東芝就是為了讓NAND閃存能在某些場(chǎng)合取代硬盤(pán)作為存儲(chǔ)設(shè)備，從而對(duì)硬盤(pán)的扇區(qū)設(shè)計(jì)進(jìn)行了兼容。我們知道，硬盤(pán)的扇區(qū)容量就是512字節(jié)，而且硬盤(pán)上每個(gè)扇區(qū)也都有自己額外的校驗(yàn)數(shù)據(jù)區(qū)，這些都被NAND所借鑒了。存取設(shè)計(jì)的異同NAND閃存的存儲(chǔ)單元可以分為頁(yè)和塊（Block），每個(gè)塊包含32個(gè)頁(yè)面（

6、2KB頁(yè)容量時(shí)，就是64個(gè)頁(yè)面），存儲(chǔ)陣列包含多少個(gè)塊則視容量而定，比如128Mbit時(shí)就是1024個(gè)塊，4Gbit時(shí)就是4096個(gè)塊（此時(shí)的頁(yè)容量為2KB）。由于在架構(gòu)上與DRAM很相似，NOR的尋址與傳統(tǒng)DRAM也很像，分為邏輯Bank地址（假如是單Bank架構(gòu)就沒(méi)有）、行地址和列地址，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)全部搞定。而NAND則與RambusDRAM的尋址方式相似，在尋址時(shí)NAND通過(guò)8條數(shù)據(jù)I/O接口傳輸?shù)刂沸畔词故?6bit的芯片也是只使用8位用于地址信息的傳輸，視芯片容量要占用3至4個(gè)時(shí)鐘周期。雖然在DRAM方面也

7、有頁(yè)面一說(shuō)（等同于行），但它從來(lái)沒(méi)有像NAND這樣將其定義為一個(gè)基本的存儲(chǔ)單元，因此在尋址時(shí)頁(yè)面也就變成了一個(gè)重要的地址信息。NAND的地址信息包括列地址（頁(yè)面中的起始操作地址）、塊地址和相應(yīng)的頁(yè)面地址，由于芯片內(nèi)的總頁(yè)面數(shù)為每塊的頁(yè)面數(shù)X塊數(shù)（如有1024個(gè)塊，每塊32個(gè)頁(yè)面，就意味著共有32768個(gè)頁(yè)面），所以在某些文檔中，頁(yè)面也被稱(chēng)為行，這樣尋址的信息也就可以減化為行與列地址。　　NAND閃存采用地址包的方式進(jìn)行尋址，本例為128Mbit芯片，這里可以將第二和第三周期所傳輸?shù)男畔⒗斫鉃樾械刂肺覀兌贾?，DRAM的容量擴(kuò)

8、大后，地址線也會(huì)相應(yīng)增加，NOR閃存也是如此，但是當(dāng)頁(yè)面容量擴(kuò)大和總?cè)萘繑U(kuò)大后，由于列與塊的增多，NAND的尋址信息也相應(yīng)增加，從而要占用更多的尋址周期，這也是NAND閃存的一大特點(diǎn)容量越大，尋址周期越長(zhǎng)?！　↑c(diǎn)擊查看大圖　　4GbitNAND閃存芯片的尋址信息（頁(yè)面容量2KB），需用5個(gè)