uclinux 平台下的flash 存储技术

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1、1Flash类型与技术特点  Flash主要分为NOR和NAND两类。下面对二者作较为详细的比较。1.1性能比较  Flash闪存是非易失存储器，可以对存储器单元块进行擦写和再编程。任何Flash器件进行写入操作前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作十分简单；而NOR则要求在进行擦除前，先要将目标块内所有的位都写为0。擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为1~5s；擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的，执行相同的操作最多只需要4ms。执行擦除时，块

2、尺寸的不同近一步拉大了NOR和NAND之间的性能差距。统计表明，对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时)，更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。因此，当选择存储解决方案时，设计师必须权衡以下的各项因素。·NOR的读取速度比NAND稍快一些。·NAND的写入速度比NOR快很多。·NAND的擦除速度远比NOR快。·大多数写入操作需要先进行擦除操作。·NAND的擦除单元更小，相应的擦除电路更少。1.2接口差别  NORFlash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的

3、每一个字节。  NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据，各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND的读和写操作采用512字节的块，这一点有点像硬盘管理此类操作。很自然地，基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其它块设备。1.3容量和成本  NANDFlash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半。由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。  NORFlash占据了大部分容量为1～16MB的闪存市场，而NAND

4、Flash只是用在8～128MB的产品当中。1.4可靠性和耐用性  采用Flash介质时，一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说，Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。·寿命(耐用性)  在NAND闪存中，每个块的最大擦写次数是100万次，而NOR的擦写次数是10万次。NAND存储器除了具有10∶1的块擦除周期优势外，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍，每个NAND存储器块在给定时间内的删除次数要

5、少一些。·位交换  所有Flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见，NAND发生的次数要比NOR多)，一个比特位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显，但是如果发生在一个关键文件上，这个小小的故障就可能导致系统停机。如果只是报告有问题，多读几次就可能解决。  位反转的问题更多见于NAND闪存，NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候，同时使用EDC/ECC算法。当然，如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其它敏感信息时，必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。·坏块

6、处理  NAND器件中的坏块是随机分布的。以前做过消除坏块的努力，但发现成品率太低，代价太高，根本不划算。NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块，并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中，如果通过可靠的方法不能进行这项处理，将导致高故障率。 1.5易用性  可以非常直接地使用基于NOR的闪存，像其它存储器那样连接，并可以在上面直接运行代码。由于需要I/O接口，NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时，必须先写入驱动程序，才能继续执行其它操作。向NAND器

7、件写入信息需要相当的技巧，因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。1.6软件支持  在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持。在NAND器件上进行同样操作时，通常需要驱动程序，也就是内存技术驱动程序(MTD)。NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。使用NOR器件时，所需要的MTD要相对少一些。许多厂商都提供用于NOR器件的更高级的软件，其中包括M-System的TrueFFS驱动，该驱动被WindRiverSystem、Microsof

8、t、QNXSoftwareSystem、Symbian和Intel等厂商所采用。驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理，包括纠错、坏块处理和损耗平衡。  目前，NORFlash的容量从几KB~64MB不等，NANDFlash存储芯片的容量从8MB~128MB，而DiskonChip可以达到1024MB。2Flash系统设计  Flash在每MB的存储开销上较RAM要昂贵，但对于uClinux系统来说，选择Flash作为存储器具有一定的优势。uClinux系