NAND閃存深入解析

　　為了提供指令，處理器在數(shù)據(jù)總線上輸出想要的指令，并輸出地址0010h；為了輸出任意數(shù)量的地址周期，處理器僅僅要依次在處理器地址0020h之后輸出想要的NAND地址。注意，許多處理器能在處理器的寫信號周圍指定若干時序參數(shù)，這對于建立合適的時序是至關(guān)重要的。利用該技術(shù)，你不必采用任何粘接邏輯，就可以直接從處理器存取指令、地址和數(shù)據(jù)。

　　多層單元

　　多層單元（MLC）的每一個單元存儲兩位，而傳統(tǒng)的SLC僅僅能存儲一位。MLC技術(shù)有顯著的密度優(yōu)越性，然而，與SLC相比（表3），其速度或可靠性稍遜。因此，SLC被用于大多數(shù)媒體卡和無線應(yīng)用，而MLC器件通常被用于消費(fèi)電子和其它低成本產(chǎn)品。

　　如上所述，NAND需要ECC以確保數(shù)據(jù)完整性。NAND閃存的每一個頁面上都包括額外的存儲空間，它就是6？個字節(jié)的空閑區(qū)（每512字節(jié)的扇區(qū)有16字節(jié)）。該區(qū)能存儲ECC代碼及其它像磨損評級或邏輯到物理塊映射之類的信息。ECC能在硬件或軟件中執(zhí)行，但是，硬件執(zhí)行有明顯的性能優(yōu)勢。在編程操作期間，ECC單元根據(jù)扇區(qū)中存儲的數(shù)據(jù)來計(jì)算誤碼校正代碼。數(shù)據(jù)區(qū)的ECC代碼然后被分別寫入到各自的空閑區(qū)。當(dāng)數(shù)據(jù)被讀出時，ECC代碼也被讀出；運(yùn)用反操作可以核查讀出的數(shù)據(jù)是否正確。

　　有可能采用ECC算法來校正數(shù)據(jù)錯誤。能校正的錯誤的數(shù)量取決于所用算法的校正強(qiáng)度。在硬件或軟件中包含ECC，就提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)級解決方案。最簡單的硬件實(shí)現(xiàn)方案是采用簡單的漢明（Simple Hamming）碼，但是，只能校正單一位錯誤。瑞德索羅門（Reed-Solomon）碼提供更為強(qiáng)大的糾錯，并被目前的控制器廣為采用。此外，BCH碼由于比瑞德索羅門方法的效率高，應(yīng)用也日益普及。

　　要用軟件執(zhí)行NAND閃存的區(qū)塊管理。該軟件負(fù)責(zé)磨損評級或邏輯到物理映射。該軟件還提供ECC碼，如果處理器不包含ECC硬件的話。

　　編程或擦除操作之后，重要的是讀狀態(tài)寄存器，因?yàn)樗_認(rèn)是否成功地完成了編程或擦除操作。如果操作失敗，要把該區(qū)塊標(biāo)記為損壞且不能再使用。以前已編寫進(jìn)去的數(shù)據(jù)要從損壞的區(qū)塊中搬出，轉(zhuǎn)移到新的（好的）存儲塊之中。2Gb NAND的規(guī)范規(guī)定，它可以最多有40個壞的區(qū)塊，這個數(shù)字在器件的生命周期（額定壽命為10萬次編程/擦除周期）內(nèi)都適用。一些有壞塊的NAND器件能夠出廠，主要就歸根于其裸片面積大。管理器件的軟件負(fù)責(zé)映射壞塊并由好的存儲塊取而代之。

　　利用工廠對這些區(qū)塊的標(biāo)記，軟件通過掃描塊可以確定區(qū)塊的好壞。壞塊標(biāo)記被固定在空閑區(qū)的第一個位置（列地址2048）。如果在0或1頁的列地址2048上的數(shù)據(jù)是“non-FF”，那么，該塊要標(biāo)記為壞，并映射出系統(tǒng)。初始化軟件僅僅需要掃描所有區(qū)塊確定以確定哪個為壞，然后建一個壞塊表供將來參考。

　　小心不要擦除壞塊標(biāo)記，這一點(diǎn)很重要。工廠在寬溫和寬電壓范圍內(nèi)測試了NAND；一些由工廠標(biāo)記為壞的區(qū)塊可能在一定的溫度或電壓條件下仍然能工作，但是，將來可能會失效。如果壞塊信息被擦除，就無法再恢復(fù)。