4.2.2 Микросхемы флеш-памяти

NOR

NAND

Доступ к данным

К данным можно обращаться в случайном порядке, так же как к SRAM. Операциями с флеш-памятью могут быть:

Процедура чтения: чтение содержимого флеш-памяти.

Процедура стирания: стирание - это процесс установки всех битов флеш-памяти в 1. Стирание в микросхемах NOR происходит в терминах блоков (называемых областями стирания).

Процедура записи: запись - это процесс изменения во флеш-памяти 1 в 0. После того, как бит стал 0, он не может быть записан, пока блок не будет стёрт, что означает установку всех битов в блоке в 1.

В микросхемах NAND флеш пространство разделено на блоки, которые также разделены на страницы. Каждая страница разделена на обычные данные и дополнительные (out-of-band) данные. Дополнительные данные используются для того, чтобы хранить метаданные, такие как ECC (Error-Correction Code, Код для коррекции ошибок) данные и информацию о неисправном блоке. NAND флеш, как и NOR флеш, имеет три основные операции: чтение, стирание и запись. Однако, в отличие от NOR, к данным которой можно обращаться в произвольном порядке, чтение и запись в NAND флеш выполняются в терминах страниц, тогда как стирание происходит в терминах блоков.

Подключение к плате

Подключается как обычное устройство SRAM к шинам адреса и данных процессора.

Существуют несколько способов подключения NAND флеш к CPU, зависящих от производителя. Для доступа к NAND выполняется соединение выводов данных и команд к обычно 8 выводам ввода-вывода на микросхеме флеш-памяти.

Выполнение кода

Код может быть выполнен прямо из NOR, поскольку она подключена непосредственно к шинам адреса и данных.

Если код находится в NAND флеш, для запуска он нуждается в копировании в память.

Производительность

Флеш-память NOR характеризуется медленным стиранием, медленной записью и быстрым чтением.

Флеш-память NAND характеризуется быстрым стиранием, быстрой записью и быстрым чтением.

Неисправные блоки

Неисправные блоки в микросхемах NOR флеш не ожидаются, поскольку они были разработаны, чтобы хранить системные данные.

Эти микросхемы были разработаны в основном как устройства хранения медиа-данных с более низкой ценой, поэтому стоит ожидать, что они имеют неисправные блоки. Обычно такие микросхемы флеш-памяти поставляются с помеченными неисправными участками. Также сектора NAND флеш больше страдают  от проблемы переключения битов, когда бит становится перевернутым во время записи; это обнаруживается алгоритмами коррекции ошибок, называемых ECC/EDC, которые выполняются либо в оборудовании, либо в программном обеспечении.

Применение

В основном используются для выполнения кода. На NOR флеш могут находиться загрузчики, потому что код из такой флеш-памяти может быть выполнен напрямую. Такая флеш-память довольно дорогая и она обеспечивает меньшие плотности памяти и имеет относительно более короткую продолжительность жизни (приблизительно 100 000 циклов стирания).

Используются главным образом в качестве устройств хранения для встраиваемых систем, таких как приставки к телевизорам и MP3-плееры. Если вы планируете использовать плату только с NAND, вам придётся добавить дополнительное ПЗУ загрузки. Они предлагают высокие плотности при более низких ценах и имеют более длительный срок службы (около 10 в 6-ой степени циклов стирания).