NOR与NAND闪存之间在市场上的较量一直没有停止过,但是由于两者的个性都比较明显,所以在所针对的应用领域方面倒并没有太多的冲突。不过,这种“平稳”的局面近年来有所打破,而对于某一领域的开发商仍然要关注两者的不同以做出正确的选择。
第1页:芯片逻辑架构上的差异
芯片逻辑架构上的差异
本文是《让我们谈谈NVRAM》专题的一部分
NOR与NAND闪存之间在市场上的较量一直没有停止过,但是由于两者的个性都比较明显,所以在所针对的应用领域方面倒并没有太多的冲突。不过,这种“平稳”的局面近年来有所打破,而对于某一领域的开发商仍然要关注两者的不同以做出正确的选择。
NOR与NAND的“个性”化特征始于两者的内在设计的区别。从架构上看,NOR闪存的设计明显与传统的DRAM相似,地址线与数据线是独立的。而NAND则是共用的,这也是其与NOR型闪存的最大不同之处。
NOR闪存的架构图,地址线与数据线是独立的
NAND闪存的架构图,数据与地址线共用是其一大特点
而从存储阵列的设计上,我们更能发现巨大的差异。NOR闪存的阵列很像传统的DRAM,大多也划分了逻辑Bank(有的厂商称之为分区——Partition),但与DRAM不同的是,逻辑Bank的大小根据设计有时会不相同。至于NAND的阵列设计,则完全是另一回事。
NOR闪存阵列大多划分了逻辑Bank,与DRAM架构很相似
NAND闪存的阵列模型,与传统的DRAM截然不同,图为8bit位宽128Mbit芯片
看到NAND的设计是不是很奇怪?NAND引入了存储页面(Page)的概念,而每一页面的真实数据容量都是512字节的倍数。目前2Gbit以下容量的NAND闪存大多是512字节的页面容量(老的产品是256字节),2Gbit或以上容量的NAND闪存则将页容量扩大到2048字节(2KB,部分1Gbit产品也采用了2KB的页容量)。不过,事实上,每个页面还包括了相应的ECC校验数据。512字节时需要16个字节校验码(页面总容量528字节),2048时则需要64字节的校验数据(总页面容量为2112字节)。之所以这样(真实数据容量是512字节的倍数),是因为NAND的设计在很大程度上受到了硬盘的影响。因为在设计之初,东芝就是为了让NAND闪存能在某些场合取代硬盘作为存储设备,从而对硬盘的扇区设计进行了兼容。我们知道,硬盘的扇区容量就是512字节,而且硬盘上每个扇区也都有自己额外的校验数据区,这些都被NAND所借鉴了。
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