NAND NOR FLASH閃存產(chǎn)品概述

隨著國內(nèi)對集成電路，特別是存儲芯片的重視，前來咨詢我們關(guān)于NOR Flash，NAND Flash，SD NAND, eMMC, Raw NAND的客戶越來越多了。這里我們專門寫了這篇文章：1，把常用的存儲產(chǎn)品做了分類; 2把一些產(chǎn)品的特點做一個描述。

在正式開始介紹之前，我們給大家推(an)薦(li)一款非常易用穩(wěn)定的Flash產(chǎn)品：CS創(chuàng)世 SD NAND。具備如下特點：

1，免驅(qū)動使用；2，可機貼；3，尺寸小巧。6*8mm，LGA-8封裝；

4，擦寫壽命長；5，耐高低溫沖擊；6，容量適宜（128MB~4GB）

具體可以可以看鏈接：SD NAND-雷龍發(fā)展有限公司

我們把存儲產(chǎn)品大概分為E2PROM，NOR，NAND 3類，他們框架如下：

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一，E2PROM

容量非常小，目前存在于一些MCU內(nèi)部，遙控器，電風(fēng)扇等小家電里。用來存儲一些基礎(chǔ)信息。用戶基本不關(guān)心這個。因此這里不做詳細描述。

二，NOR Flash

是目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛的一種存儲芯片了.基本上主流的電子產(chǎn)品里都有使用。甚至我們手機攝像頭內(nèi)部，屏幕驅(qū)動電路板上都會用到。主要用來存儲代碼和一些比較小的數(shù)據(jù)文件。主流是SPI NOR接口; 主流容量:1Mbit~128Mbit; 封裝：SOP-8居多，也有更小的；尺寸也都比較小。

NOR Flash架構(gòu)決定了它的容量不能做大，而且讀取速度比較慢。好處在于比較簡單易用。甚至可以直接用地址訪問到數(shù)據(jù)，不需要建立文件系統(tǒng)。（這點攻城獅朋友們比較喜歡）

三，NAND Flash

應(yīng)該是目前最熱門的存儲芯片了。因為我們生活中經(jīng)常使用的電子產(chǎn)品都會涉及到它。比如你買手機，肯定會考慮64GB，還是256GB？買筆記本是買256GB，還是512GB容量的硬盤呢？（目前電腦大部分采用了基于NAND Flash產(chǎn)品的固態(tài)硬盤）。這里我們從如下幾方面做一個分類：

3.1 內(nèi)部材質(zhì)

NAND FLASH從材質(zhì)上可以分為SLC/MLC/TLC/QLC，本質(zhì)區(qū)別就是在最小的存儲單元內(nèi)能存放多少bit的信息。SLC(2bit)/MLC(4bit)/ TLC(8bit)/ QLC(16bit). 這樣晶圓的存儲密度會翻倍。這4種晶圓的特點如下：

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可以看到從SLC 到QLC 擦寫壽命越來越短，性能和品質(zhì)越來越差。目前我們主流的消費類電子產(chǎn)品使用的大容量產(chǎn)品，基本都是TLC/QLC了。比如手機，筆記本里的固態(tài)硬盤。

3.2 生產(chǎn)工藝

目前主要有2D和3D。主流生產(chǎn)工藝已經(jīng)升級到3D了。2D和3D區(qū)別可以看如下的示意圖：

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可以理解2D工藝就是老的磚瓦房，3D工藝就是摩天大樓。帶來的最大好處就是存儲密度N倍的增長。最近幾年手機，筆記本的主流容量都在變大跟產(chǎn)業(yè)使用了3D工藝有直接關(guān)系。

3.3 使用特點/管理機制

NAND Flash產(chǎn)品本身存在一定的特性，要正常使用，必須配備對應(yīng)的管理機制。主要有：

1，NAND Flash存在位翻轉(zhuǎn)和位偏移。本來存儲的是0101的數(shù)據(jù)，有一定概率會變成1010。這個時候就需要配備EDC/ECC機制；

2，NAND Flash出廠時會有壞塊（不用驚訝，原廠出廠的時候都會標(biāo)識出來，而且比例是很低），在使用當(dāng)中也可能產(chǎn)生壞塊。因此需要配備 動態(tài)和靜態(tài)壞塊管理機制；

3，NAND Flash有寫入壽命的限制。每個塊都有擦寫壽命。因此需要配備 平均讀寫機制。讓整體的塊能夠均衡的被使用到；

4，NAND Flash是先擦后寫，集中擦寫的強電流會對周邊塊有影響等。需要配備 垃圾回收，均衡電荷散射機制等。

CS創(chuàng)世 SD NAND把這些算法都集成到內(nèi)部了。示意圖如下

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3.4 產(chǎn)品分類

簡單的可以按照如下劃分：

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Raw NAND本質(zhì)上是把NAND Flash晶圓的Pad點引出來，封裝成TSOP48/BGA等顆粒。 由于里面不帶控制器，針對NAND Flash的各種管理算法都需要在CPU端來做，一來會涉及到寫驅(qū)動的問題；二來會增加CPU的負(fù)荷。

帶控制器的產(chǎn)品，我們分為芯片類和模組類兩種。由于產(chǎn)品的設(shè)計初衷不一樣，導(dǎo)致兩類產(chǎn)品的品質(zhì)要求有很大區(qū)別。具體我們曾經(jīng)寫了一篇文章專門講過這個：http://www.longsto.com/news/25.html。

芯片類產(chǎn)品有SD NAND，eMMC, SPI NAND. 他們共同特點是內(nèi)部都帶了針對NAND Flash的管理機制。相對來說可以減輕CPU的負(fù)荷。但SPI NAND除外，它內(nèi)部只帶了部分管理算法，因此還是需要寫驅(qū)動。 模組類產(chǎn)品主流的有TF/SD卡，SSD，U盤等。

這里我們把幾個常用產(chǎn)品做一個簡單的對比：

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CS創(chuàng)世 SD NAND和幾個產(chǎn)品的具體對比，也可以參考如下文章：

SD NAND VS TF卡:SD NAND與TF卡的區(qū)別-技術(shù)問答

SD NAND VS Raw NAND:SD NAND與Raw NAND對比

SD NAND VS eMMC:SD NAND與eMMC優(yōu)劣勢對比

SD NAND VS SPI NAND:CS品牌SD NAND與SPI NAND的對比

親愛的卡友們，如果看完文章之后還是有疑惑或不懂的地方，請聯(lián)系我們，自己去理解或猜答案是件很累的事，請把最麻煩的事情交給我們來處理，術(shù)業(yè)有專攻，聞道有先后，雷龍發(fā)展專注存儲行業(yè)13年，專業(yè)提供小容量閃存解決方案。

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