微知-nandflash和norflash名字为什么叫nand和nor?主要区别是什么?

背景

以前就死记硬背,分别是干嘛的?实际上背后还是有些逻辑
他们名字的主要区别是在于他们的存储单元的实现不同。

要点

NAND flash 是 NOT 和 AND
NOR flash是 NOT 和 OR

所以
nand本质是and “与”
nor本质是or“或”
可以记忆为andflash和orflash

另外nor稳定性高支持xip直接执行。在很多嵌入式芯片就直接使用nor,只是xip执行比sram慢。但and or本质都是flash都是持久存储也就是所谓的非易失性。为什么叫易失。因为它是用电子在存储单元来维系的。用pn节围着。读取快写入慢。是按照bit读的。擦除按照扇区。扇区大小k级别。擦写10w次寿命。容量小 还很贵。所以常用在系统启动的代码存储比如bootrom。像一些嵌入式设备,为了节约成本,少用sram,有些代码就放在xip执行的。可随机访问(意味着擦除不回连带其他cell 寿命相对也多一些)。数据密度较低。

nand主要是容量大。稳定性不高。有坏块,还需要单独单元来记录坏块。擦写100万次寿命。比如bootloader和systemimg容量大的可以存储在这里。但是bootloader一般是sram加载。bootloader初始化ddr之后,再由ddr加载os。只要是运行的,基本上都需要去加载到ROM里面。唯一的不同就是nor flash支持XIP,能够直接执行。按照页来读写 块来管理和擦除。nand管理芯片有动态擦除算法决定其寿命。
nand中三种存储形式 slc mlc tlc表示single layer cell单层单元 多层和三层。slc寿命最长。

为什么NOR flash支持XIP?NAND 不支持?
NOR Flash存储方式类似常规存储器 ,存储单元可随机访问。其带有 SRAM 接口,有足够地址引脚寻址,能轻松存取内部每个字节。这种结构使代码可在芯片内直接执行(XIP) ,应用程序无需读到系统 RAM 就能运行 ,但制造工艺复杂。例如在一些嵌入式系统中,可直接在 NOR Flash 上运行引导程序 。比如常见的wifi芯片 ESP8266和ESP32如果sram不够用,就可以用上面的nor flash加载一些so
NAND Flash:内部采用非线性宏单元模式,数据以 bit 存于 memory cell ,一般一个 cell 存一个 bit 。这些 cell 以 8 个或 16 个为单位连成 bit line ,形成位宽 ,再组成页 ,页组成块 。以页为单位读写,块为单位擦除 。如三星 K9F1208U0M ,每页 528Bytes ,每 32 个 page 形成一个 Block 。其单元尺寸约为 NOR 器件一半 ,能在给定模具尺寸内实现更高存储密度 ,但无法直接寻址运行程序 。

1cell=1bit
8bits=1bitline
528Bytes
cell
bit
bitline
位宽 8bits=1Byte
page
页-读写单位]
page -->|32pages| block[block
块-擦除单位

工程上的分级形式

可以看到NAND flash的工程形式也是分级提供功能,这种设计方式
Nand Flash 使用 cell(存储单元)、bit(位)、bitline(位线)、page(页)、block(块)这种分级的形式,在工程领域没有一个特定统一的专属叫法

综述

性能:
nor 稳定性高,支持 XIP(片上执行) ,但读取快写入慢,按位读、按扇区擦除,擦写寿命 10 万次,容量小、成本高,常用于存储系统启动代码,可随机访问;
nand 容量大,稳定性不高,有坏块需单独记录,按页读写、块擦除,擦写寿命 100 万次,一般由 SRAM 加载 bootloader ,管理芯片有动态擦除算法。
存储形式:nand 有 SLC(单层单元) 、MLC(多层) 、TLC 三种,SLC 寿命最长。

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