Nand Flash & Nor Flash

1、NOR的特點是晶片内執行(XIP,eXecute In Place)，這樣應用程式可以直接在flash閃存内運作，不必再把代碼讀到系統RAM中。優點是可以直接從FLASH中運作程式，但是工藝複雜，價格比較貴，NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。

　　NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于flash的管理和需要特殊的系統接口。優點：大存儲容量，而且便宜。缺點，就是無法尋址直接運作程式，隻能存儲資料。另外NAND  FLASH 非常容易出現壞區，是以需要有校驗的算法。

任何flash器件的寫入操作隻能在空或已擦除的單元内進行

（1）NAND器件執行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要将目标塊内所有的位都寫為1。

（2）擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執行一個寫入/擦除操作的時間為5s，NORFLASHSECTOR擦除時間視品牌、大小不同而不同，比如，4MFLASH，有的SECTOR擦除時間為60ms，而有的需要最大6S。與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執行相同的操作最多隻需要4ms

（3）當選擇存儲解決方案時，設計師必須權衡以下的各項因素。

　　●NOR的讀速度比NAND稍快一些。

　　●NAND的寫入速度比NOR快很多。

　　●NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。

　　●大多數寫入操作需要先進行擦除操作。

　　●NAND的擦除單元更小，相應的擦除電路更少。

（4）接口差别

　　NORflash帶有SRAM接口，有足夠的位址引腳來尋址，可以很容易地存取其内部的每一個位元組。

　　NAND器件使用複雜的I/O口來串行地存取資料，各個産品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、位址和資料資訊。NAND讀和寫操作采用512位元組的塊，這一點有點像硬碟管理此類操作，是以，基于NAND的存儲器就可以取代硬碟或其他塊裝置。

（5）容量差别：

NORflash占據了容量為1～16MB閃存市場的大部分，而NANDflash隻是用在8～128MB的産品當中，這也說明NOR主要應用在代碼存儲媒體中，NAND适合于資料存儲。

（6）可靠性和耐用性

－壽命(耐用性)

　　在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數是一百萬次，而NOR的擦寫次數是十萬次。NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優勢，典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個NAND存儲器塊在給定的時間内的删除次數要少一些。

－位交換

　　所有flash器件都受位交換現象的困擾。位真的改變了，就必須采用錯誤探測/錯誤更正(EDC/ECC)算法。位反轉的問題更多見于NAND閃存，在使用NAND閃存的時候，應使用EDC/ECC算法。用NAND存儲多媒體資訊時倒不是緻命的。當然，如果用本地儲存設備來存儲作業系統、配置檔案或其他敏感資訊時，必須使用EDC/ECC系統以確定可靠性。

－壞塊處理

　　NAND器件中的壞塊是随機分布的，NAND器件需要對媒體進行初始化掃描以發現壞塊，并将壞塊标記為不可用。在已制成的器件中，如果通過可靠的方法不能進行這項處理，将導緻高故障率。

（7）易于使用

　　可以非常直接地使用基于NOR的閃存。在使用NAND器件時，必須先寫入驅動程式，才能繼續執行其他操作。向NAND器件寫入資訊需要相當的技巧，因為設計師絕不能向壞塊寫入，這就意味着在NAND器件上自始至終都必須進行虛拟映射。

（8）軟體支援

在NOR器件上運作代碼不需要任何的軟體支援，在NAND器件上進行同樣操作時，通常需要驅動程式，也就是記憶體技術驅動程式(MTD)，NAND和NOR器件在進行寫入和擦除操作時都需要MTD。

使用NOR器件時所需要的MTD要相對少一些，許多廠商都提供用于NOR器件的更進階軟體，這其中包括M-System的TrueFFS驅動，該驅動被WindRiverSystem、Microsoft、QNXSoftwareSystem、Symbian和Intel等廠商所采用。驅動還用于對DiskOnChip産品進行仿真和NAND閃存的管理，包括糾錯、壞塊處理和損耗平衡。

（9）在掌上電腦裡要使用NAND FLASH 存儲資料和程式，但是必須有NOR

FLASH來啟動。除了SAMSUNG處理器，其他用在掌上電腦的主流處理器還不支援直接由NAND FLASH 啟動程式。是以，必須先用一片小的NOR FLASH 啟動機器，在把OS等軟體從NAND FLASH 載入SDRAM中運作才行.

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NOR和NAND是現在市場上兩種主要的非易失閃存技術。Intel于1988年首先開發出NOR flash技術，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面。緊接着，1989年，東芝公司發表了NAND flash結構，強調降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松更新。

大多數情況下閃存隻是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更适合一些。而NAND則是高資料存儲密度的理想解決方案。

NOR flash占據了容量為1～16MB閃存市場的大部分。NAND結構能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應用NAND的困難在于 flash的管理和需要特殊的系統接口。

NOR Flash的讀取和我們常見的SDRAM的讀取是一樣，使用者可以直接運作裝載在NOR FLASH裡面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量進而節約了成本。

NAND Flash沒有采取記憶體的随機讀取技術，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來進行的，通常是一次讀取512個位元組，采用這種技術的Flash比較廉價。使用者 不能直接運作NAND Flash上的代碼，是以好多使用NAND Flash的開發闆除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來運作啟動代碼。

一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來存儲作業系統等重要資訊，而大容量的用NAND FLASH，最常見的NAND FLASH應 用是嵌入式系統采用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的"閃盤"，可以線上擦除。目前市面上的FLASH 主要來自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生産NAND Flash的主要廠家有Samsung和Toshiba。

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各種Flash卡:

數位閃存卡：主流數位存儲媒體

數位相機、MP3播放器、掌上電腦、手機等數字裝置是閃存最主要的市場。前面提到，手機領域以NOR型閃存為主、閃存晶片被直接做在内部的電路闆上，但數位相機、MP3播放器、掌上電腦等裝置要求存儲媒體具備可更換性，這就必須制定出接口标準來實作連接配接，閃存卡技術應運而生。閃存卡是以閃存作為核心存儲部件，此外它還具備接口控制電路和外在的封裝，從邏輯層面來說可以和閃盤歸為一類，隻是閃存卡具有更濃的專用化色彩、而閃盤則使用通行的USB接口。由于曆史原因，閃存卡技術未能形成業界統一的工業标準，許多廠商都開發出自己的閃存卡方案。目前比較常見的有CF卡、SD卡、SM卡、MMC卡和索尼的 Memory Stick記憶棒。

1、SD卡就是Secure Digital Card―安全數位卡，是由日本松下公司、東芝公司和美國SANDISK公司共同開發研制的，具有大容量、高性能，尤其是安全等多種特點的多功能存儲卡。它比MMC卡多了一個進行資料著作權保護的暗号認證功能（SDMI規格）。現多用于MP3，數位錄影機，電子圖書，微型電腦，AV器材等。大小尺寸比MMC卡略厚一點32mm×24mm×2.1mm，容量則要大許多。另外此卡的讀寫速度比MMC卡要快4倍，達2MB/秒。同時于MMC卡相容，SD卡的插口大多支援MMC卡。

2、MMC卡，就是MultiMedia Card—多媒體卡，這是由美國SANDISK公司和德國西門子公司共同開發的一種多功能存儲卡，可用于攜帶電話，數位相機，數位錄影機，MP3等多種數位産品。它具有小型輕量的特點，外形尺寸隻有32mm×24mm×1.4mm，重量在2克以下，并且耐沖擊，可反複進行讀寫記錄30 萬次。驅動電壓為2.7-3.6V。現多用于數位錄影機和MP3，最近也開始有使用此卡的數位相機了。

3、CF卡，全稱為 “Compact Flash”卡，譯為漢語就是“标準閃存卡”。CF卡是最早推出的存儲卡産品，由最大的FLASH MEMORY廠商之一的美國SANDISK于1994年研發成功的。由于它不帶驅動器，也沒有其它的移動部件，是以，極少出現機械故障，使存儲的圖像資料更加安全。CF卡的使用壽命也非常長，即使用上100多年也可以保證資料完好無損。而且CF卡耗電量小，隻有普通硬碟的5%。與其它存儲卡相比，容量大是CF卡的另一個優勢。另外它還具備速度快、價格便宜等優點。CF卡的主要缺點是CF子產品在裝置與安裝程式之間不存在互換性，不能直接運作程式，功耗大，勢必會影響到電池續航時間等。

4、XD卡，是英文Extreme Digital的縮寫，也就是極端數位的意思。xD卡僅有20mmx25mmx17mm，體積隻有SM卡的一半，是目前全球體積小，速度最快的影像儲存卡。它的閃存讀寫速度是目前儲存卡中最快之一，讀取速度為每秒5MB。16MB及32MB的寫入資料速度為每秒1.3MB，而64MB或更高容量的寫入速度是每秒3MB，驅動時的耗電量小過SM卡，僅25mW。