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閃存Nand Flash存儲結構淺析

時間:2020-11-21   訪問量:1193

NandFlash存儲器由多個Block組成,每一個Block又由多個Page組成,Page的大小一般為2K+64Bytes或512+16Bytes。 Page是讀取和編程的基本單位,而擦除的基本單位是Block。


圖1 NAND Flash的存儲結果

NAND Flash的頁,包含主區(Main Area)和備用區(Spare Area)兩個域,“主區”中有512*8(或256*16)或2048*8(或1024*16)個位,“備用區”中有16*8(或8*16)或64*8(或32*16)個位,這樣每一頁總共有528*8(264*16)或2112*8(或1056 *16)個位。備用區是保留區域,用來標記壞塊(bad block)和存放ECC的值,因此對於用戶來說只有“主區”是可用的。


圖1是MT29F2G08AxB的結構圖,它的讀取和編程都以Page為基本單位,所以它的Cache Register和Data Register都是一個Page的規格。 NandFlash的特別之處就在於頁結構,它分成數據區和備用區兩個部分,數據區和備用區按頁的形式一一對應,因此讀取和編程的數據流也需要按頁的結構進行組織和分解。


圖1所示的MT29F2G08AxB芯片的數據區為2048字節,備用區為64字節。在實際應用中,備用區一般用於數據區的檢錯和糾錯。


NAND flash出廠時可能含有無效的塊,在使用過程中也可能會出現其他無效的塊。無效的塊即為包含一個或多個壞位的塊。每一片芯片在出廠前都經過測試和擦除,並標識了壞塊,禁止對在出廠時作了標記的壞塊進行擦除或編程。因此在應用中和編程時,都需要能夠對壞塊進行識別和處理。 NandFlash的第一塊保證是可用的。


另外,Micron NandFlash具有10個頁的OTP區域,這個區域不能被擦除,只能編程一次,而且如果被保護,即使是把1編程為0也是禁止的。


壞塊

由於NAND Flash的工藝不能保證NAND的Memory Array在其生命週期中保持性能的可靠,因此,在NAND的生產中及使用過程中會產生壞塊。所以NandFlash芯片廠商為了區分好塊與壞塊,會在出廠的時候在備用區某個地址中標記非FFh表示壞塊。


小心不要擦除壞塊標記,這一點很重要

工廠在寬溫和寬電壓範圍內測試了Nand;一些由工廠標記為壞的區塊可能在一定的溫度或電壓條件下仍然能工作,但是,將來可能會失效。如果壞塊信息被擦除,就無法再恢復。


轉自:致遠電子


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