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NAND Flash管理算法的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2010-11-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

O 引言
是一種非易失存儲(chǔ)器,它在掉電條件下仍然能夠長(zhǎng)期保持?jǐn)?shù)據(jù)。由于它具有容量大、速度快、功耗低、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn),近幾年在U盤(pán)、SD卡、SSD硬盤(pán)等各種移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。本文給出了一款性能優(yōu)異、成本低廉可用于SD卡的 flash控制芯片的方法。(本方法也同樣適用于其他存儲(chǔ)設(shè)備。文中集中探討了一種高效物理塊的,包括邏輯物理地址映射以及spare區(qū)的定義,另外,還有雙緩沖器優(yōu)化讀寫(xiě)的方法等。

1 簡(jiǎn)介
1.1 SLC flash與MLC flash的比較

從架構(gòu)上,flash可以分為SLC(Single-Level-Cell) flash和MLC(Multi-Level-Cell)flash兩種。和SLC 相比較,MLC flash的優(yōu)點(diǎn)是面積小、成本低:缺點(diǎn)是出錯(cuò)率高,壽命短(SLC的每個(gè)block能夠擦寫(xiě)100,000次,而MLC能夠擦寫(xiě)10,000次)。由于MLC flash具有成本低的優(yōu)勢(shì),而其出錯(cuò)率高的缺陷又可以通過(guò)ECC(Error Correction Code)糾錯(cuò)來(lái)有效解決,壽命短的問(wèn)題也可以通過(guò)磨損均衡來(lái)彌補(bǔ),因此,MLC flash的應(yīng)用更加廣泛,但在一些高端應(yīng)用仍然會(huì)使SLCflash。本就是針對(duì)MLC flash,但是,本方法對(duì)SLC flash也能夠處理。
1.2 flash結(jié)構(gòu)
不同廠商不同型號(hào)的flash的結(jié)構(gòu)都大同小異,圖l所示是三星K9G8G08UOA型號(hào)的flash結(jié)構(gòu)圖,圖l中的1個(gè)flash芯片包含4096個(gè)物理塊(block),每個(gè)物理塊含有128個(gè)頁(yè)(page),每個(gè)頁(yè)包含2112(2048+64)字節(jié)其中多出的64字節(jié)用于存放糾錯(cuò)碼及其他信息用。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/162698.htm


1.3 flash的特點(diǎn)
Flash可支持讀(Read)操作、寫(xiě)(Program)操作和擦除(Erase)操作。其中讀操作和寫(xiě)操作的基本單位是頁(yè),擦除操作的基本單位是塊。對(duì)flash的寫(xiě)入操作只能在尚未寫(xiě)入的空閑頁(yè)上進(jìn)行,并且只能按照從低地址頁(yè)到高地址頁(yè)的順序進(jìn)行操作,而不能寫(xiě)了高地址頁(yè)之后,再寫(xiě)低地址頁(yè)。如果想要修改某個(gè)已經(jīng)寫(xiě)過(guò)的頁(yè),只能先對(duì)整個(gè)物理塊進(jìn)行擦除,然后才能正確寫(xiě)入。


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