Nand flash的几个基本概念

一、存储大小

以一个 4Gb ( x 16) 的Nand flash chip 为例。

• Plane
• Block
• Page
  

根据位宽， 存储大小为  256M x 16bit, 另外还包括 16M x 8 bit 的 spare 空间。

根据芯片规格，分成两个 Plane。 每个 Plane 2048 Block。因此该芯片为 multi-plane 体系结构。

整个芯片包括 2 x 2048 = 4096 Block。  

计算得知，每个Block 大小为 64K x 16 bit， 为 128KByte。 Block 为芯片单次擦除的最小单位。

整个Block 包括 64 Page。  因此每个 Page = 128KB / 64 =  2KByte。 Page 为芯片单次写入最小单位。

考虑Spare size ( 亦称为 OOB, Out Of Band ), 每个 Page 实际 可操作大小 为 2048 + 64 = 2112 Byte

典型的，每个 2KB Page 写入时间为 250 us。 每个 128KB Block 擦除时间为 3.5ms.

二、总线操作类型

• 命令输入
• 地址输入
• 数据输入
• 数据输出
  
• 写保护
• 待机

三、Error Detection Code (EDC)

在 x16 位宽的芯片中，  EDC 能够检测到 264 Word (528 Byte) 的最多 1 bit 错误。

即对 256 Word 的主阵列和 8 Word 的冗余数据区进行比较。 每 264 Word 称为 一个 EDC Unit。

EDC 结果能够通过特定的 EDC读寄存器来获得，当且仅当：

• 芯片设定 ECC=1
• 写回操作( copy back program)有效期间
  

四、SLC vs MLC vs TLC

SLC = Single-Level Cell ，即1bit/cell，速度快寿命长，价格超贵（约MLC 3倍以上的价格），约 10万次擦写寿命
MLC = Multi-Level Cell，即2bit/cell，速度一般寿命一般，价格一般，约 3000~10000 次擦写寿命
TLC = Trinary-Level Cell，即3bit/cell，也有Flash厂家叫8LC，速度慢寿命短，价格便宜， 约 500 次 擦写寿命，目前还没有厂家能做到1000次。