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剖析NAND Flash的編程結構

發(fā)布時間:2021-07-04 20:26:59 點擊率:

剖析NAND Flash的編程結構

上一篇文章我們介紹了NAND Flash和NOR Flash的區(qū)別,從結構及原理上看,NOR Flash這種類似ROM的結構方式,使得他編程簡單,所以使用的工程師也很多,要不是成本太高,NAND Flash根本無法生存。

NAND Flash由于價格低廉,存儲容量大,越來越受到消費者的喜愛,特別是需要存儲大量數據的消費者。那NAND Flash的編程又要注意哪些呢?

分區(qū)(Partition)

定義分區(qū)的實質是定義數據會如何寫入NAND Flash,不同內容的數據寫到對應的地址中。一般用戶會有多個區(qū),比如boot、kernel、fs、user等分區(qū)。

分區(qū)的描述:分區(qū)的地址范圍(起始塊、結束塊),鏡像文件大小(Image Size)。

分區(qū)的數據存儲:鏡像文件是從分區(qū)的起始塊開始存放,如果分區(qū)中有壞塊,將使用壞塊處理策略替換壞塊,直到鏡像文件結束,如果分區(qū)中不夠好塊存放鏡像文件,則燒錄失敗。

如下圖是跳過壞塊的鏡像文件分區(qū)燒寫示意圖:

剖析NAND Flash的編程結構
備用區(qū)(OOB)的ECC

ECC 存在于NAND 每頁的備用區(qū)(Spare Area)中,它允許外部系統(tǒng)發(fā)現主區(qū)的數據是否有誤。在大多數情況下,ECC 算法可以糾正誤碼,NandFlash在使用中也可能會出現壞塊,所以ECC是非常有必要的。

不同的用戶會可能會使用不同的ECC算法,一般來說ECC算法由處理器供應商提供,如果編程器軟件中無這個ECC算法,則需要用戶提供ECC算法源代碼。

如果用戶不使用調入文件,而是使用讀母片的方式燒錄,并且無動態(tài)數據,則可以不考慮ECC算法,因為母片中的備用區(qū)已計算好ECC,直接將母片的備用區(qū)拷貝至其他芯片即可。

壞塊管理(Bad Block Management)

壞塊處理策略定義了在遇到壞塊時算法應該如何處理,基本的壞塊處理策略有:跳過壞塊、替換表(預留塊區(qū)Reserve BlockArea,RBA)等等。

● 硬拷貝

硬拷貝其實就是遇到壞塊什么都不處理,不管好塊還是壞塊直接燒寫,即使校驗數據不一致也不報錯;

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● 跳過壞塊

跳過壞塊就是遇到壞塊跳到下一個好塊燒;

剖析NAND Flash的編程結構
● 替換表

就是預留一些塊作為保留塊,是用于替換壞塊用,當遇到壞塊時,在保留區(qū)中選一個塊來替換,將原來寫到壞塊的數據寫到替換塊中。

剖析NAND Flash的編程結構
● BBT(Bad block table)

其實就是使用跳過壞塊,然后在Nand閃存指定位置寫入一個壞塊表(Bad block table),下圖是BBT的結構圖。

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