nor flash、 nand flash以及emmc的区别

本文详细对比了NOR Flash、NAND Flash及eMMC三种存储技术的特点与应用场景。NOR Flash适合存储几乎不需更新的代码,如BIOS或固件;NAND Flash具有更快的擦写速度和更高的存储密度,适用于存储卡等大量存储设备;eMMC则是一种内嵌式存储器标准规格,集成了NAND Flash和主控IC,特别适合手机和平板电脑使用。

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之前一直没有搞懂nor flash、 nand flash以及emmc的区别

 

nor:NOR Flash需要很长的时间进行抹写,但是它提供完整的寻址与数据总线,并允许随机存取存储器上的任何区域,这使的它非常适合取代老式的ROM芯片。当时ROM芯片主要用来存储几乎不需更新的代码,例如电脑的BIOS或机上盒(Set-top Box)的固件。NOR Flash可以忍受一万到一百万次抹写循环,它同时也是早期的可移除式快闪存储媒体的基础。CompactFlash本来便是以NOR Flash为基础的,虽然它之后跳槽到成本较低的 NAND Flash。

 

nand:NAND Flash式东芝在1989年的国际固态电路研讨会(ISSCC)上发表的, 要在NandFlash上面读写数据,要外部加主控和电路设计。。NAND Flash具有较快的抹写时间, 而且每个存储单元的面积也较小,这让NAND Flash相较于NOR Flash具有较高的存储密度与较低的每比特成本同时它的可抹除次数也高出NOR Flash十倍。然而NAND Flash 的I/O接口并没有随机存取外部地址总线,它必须以区块性的方式进行读取,NAND Flash典型的区块大小是数百至数千比特。

因为多数微处理器与微控制器要求字节等级的随机存取,所以NAND Flash不适合取代那些用以装载程序的ROM。从这样的角度看来,NAND Flash比较像光盘、硬盘这类的次级存储设备NAND Flash非常适合用于储存卡之类的大量存储设备。第一款创建在NAND Flash基础上的可移除式存储媒体是SmartMedia,此后许多存储媒体也跟着采用NAND Flash,包括MultiMediaCard、Secure Digital、Memory Stick与xD卡。

 

 

emmc:eMMC (Embedded Multi Media Card) 为MMC协会所订立的,eMMC 相当于 NandFlash+主控IC ,对外的接口协议与SD、TF卡一样,主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器,它提供标准接口并管理闪存,使得手机厂商就能专注于产品开发的其它部分,并缩短向市场推出产品的时间。这些特点对于希望通过缩小光刻尺寸和降低成本的NAND供应商来说,同样的重要。

eMMC由一个嵌入式存储解决方案组成,带有MMC(多媒体卡)接口、快闪存储器设备(Nand Flash)及主控制器,所有都在一个小型的BGA 封装。接口速度高达每秒52MBytes,eMMC具有快速、可升级的性能。同时其接口电压可以是 1.8v 或者是 3.3v。

### 文件系统类型及其特点 #### 适用于 NOR Flash 的文件系统 对于 NOR Flash 而言,由于其支持随机读取特性,适合运行代码而无需额外加载到 RAM 中。因此,通常使用的文件系统具备以下特征: - **JFFS2 (Journaling Flash File System version 2)**:这是一种日志型文件系统,专为闪存设计,能够处理坏块管理和磨损均衡[^1]。 - **YAFFS (Yet Another Flash File System)**:尽管 YAFFS 主要用于 NAND Flash, 特定版本也可适应 NOR Flash 使用环境,提供良好的性能和可靠性。 这些文件系统的共同特点是它们都内置了对闪存特性的优化机制,比如垃圾回收、磨损平衡算法等,从而延长存储介质寿命并提高稳定性。 #### 适用于 NAND Flash 的文件系统 NAND Flash 存储单元密度更高但不支持字节级寻址操作,这决定了适用于此种类型的文件系统需特别考虑如何有效地管理大容量数据写入与擦除过程中的效率问题: - **UBIFS (Unsorted Block Image File System)**:作为 JFFS2 的继承者,UBIFS 更加高效地利用 NAND Flash 的物理属性,在保持良好兼容性的同时提升了整体性能表现[^4]. - **FAT32/ exFAT**:虽然最初并非专门为 NAND Flash 设计,但在某些情况下仍然被广泛采用,尤其是在消费电子产品领域。这类通用性强的文件格式便于与其他操作系统交互共享资源[^3]. 上述两种方案均能较好满足不同应用场景下的需求,特别是在移动设备或嵌入式系统中表现出色。 #### 适用于 eMMC 的文件系统 eMMC 集成了 NAND Flash 和主控 IC,简化了外部接口复杂度,允许制造商更便捷地集成进终端产品里。基于此架构特点,推荐使用如下几种文件系统: - **ext4**: 这是一个非常成熟的 Linux 原生文件系统,具有优秀的稳定性和安全性,非常适合用来承载 Android 系统或其他类 Unix 平台上的应用程序和服务. - **F2FS (Flash-Friendly File System)**:由三星公司开发专门面向固态硬盘及类似媒介定制化打造的新一代高性能文件管理系统,尤其擅长应对频繁的小规模 I/O 请求场景,有效减少延迟现象发生概率. 总之,每一种文件系统都有各自的优势所在,具体选择应依据实际项目背景来决定最合适的选项。 ```python # Python 示例代码展示 ext4 文件系统创建分区命令 import os def create_ext4_partition(device_path): command = f"mkfs.ext4 {device_path}" result = os.system(command) if result == 0: print(f"{device_path} has been successfully formatted with ext4.") else: print("Failed to format the device.") create_ext4_partition("/dev/mmcblk0p1") # 替换为实际路径 ```
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