Flash概念简述

1.Flash全名叫做Flash Memory

        Flash存储芯片的一种，通过特定的程序可以修改里面的数据。

        Flash属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device)，与此相对应的是易失性存储设备(Volatile Memory Device)。非易失性就是不容易丢失，数据存储在这类设备中，即使断电了，也不会丢失，这类设备，除了Flash，还有其他比较常见的入硬盘，ROM等，与此相对的，易失性就是断电了，数据就丢失了，比如大家常用的内存，不论是以前的SDRAM，DDR SDRAM，还是现在的DDR2，DDR3等，都是断电后，数据就没了。  

        Flash 存储器又称闪存，它结合了ROM 和RAM 的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM 的优势）， U 盘和MP3里用的就是这种存储器。

        在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM（EPROM）作为它们的存储设备，然而近年来Flash 全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用作存储Bootloader 以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用（U 盘）。

2.Flash的硬件实现机制

        Flash的内部存储是MOSFET，里面有个悬浮门(Floating Gate)，是真正存储数据的单元。数据在Flash内存单元中是以电荷(electrical charge) 形式存储的。而数据的表示，以所存储的电荷的电压是否超过一个特定的阈值Vth来表示，因此，Flash的存储单元的默认值，不是0（其他常见的存储设备，比如硬盘灯，默认值为0），而是1，而如果将电荷释放掉，电压降低到一定程度，表述数字0。

3.Flash主要分两种，Nand Flash和nor flash。

关于Nand Flash和Nor Flash的区别：

1. Nor的成本相对高，容量相对小，比如常见的只有128KB，256KB，1MB，2MB等等。        优点是读写数据时候，不容易出错。所以在应用领域方面，Nor Flash比较适合应用于存储少量的代码。

2. Nand flash成本相对低，缺点是使用中数据读写容易出错，所以一般都需要有对应的软件或者硬件的数据校验算法，统称为ECC。                                                                                  优点是，相对来说容量比较大，现在常见的Nand Flash都是1GB，2GB，8GB等。价格便宜，适合用来存储大量的数据。其在嵌入式系统中的作用，相当于PC上的硬盘，用于存储大量数据。

        所以，一个常见的应用组合就是，用小容量的Nor Flash存储启动代码，比如uboot，用大容量的Nand Flash做整个系统和用户数据的存储。

        而一般的嵌入式平台的启动流程也就是，系统从装有启动代码的Nor Flash启动后，初始化对应的硬件，包括SDRAM等，然后将Nand Flash上的Linux 内核读取到内存中，做好该做的事情后，就跳转到SDRAM中去执行内核了，然后内核解压（如果是压缩内核的话，否则就直接运行了）后，开始运行，在Linux内核启动最后，去Nand Flash上，挂载根文件，比如jffs2，yaffs2等，挂载完成，运行初始化脚本，启动consle交互，才允许你通过console和内核交互。至此完成整个系统启动过程。

        而Nor Flash就分别存放的是Uboot，Nand Flash存放的是Linux的内核镜像和根文件系统，以及余下的空间分成一个数据区。

4.Nand Flash，按照硬件类型，可以分为

1. Bare NAND chips：

   裸片。单独的Nand Flash芯片。

2. SmartMediaCards：

   裸片+一层薄塑料。常用于数码相机和MP3播放器中。之所以称smart，是由于其软件smart，而不是硬件本身有啥smart之处。

3. DiskOnChip：

   裸片+glue logic。glue logic=硬件ECC产生器+用于静态的nand 芯片控制的寄存器+直接访问一小片地址窗口，那块地址中包含了引导代码的stub桩，其可以从Nand Flash中拷贝真正的引导代码。

5.SLC和MLC的实现机制

        Nand Flash按照内部存储数据单元的电压的不同层次，也就是单个内存单元中，是存储1位数据，还是多位数据，可以分为SLC和MLC。

        1.SLC（Single Level Cell）

            单个存储单元，只存储一位数据，表示1或0。

        2. MLC（Multi Level Cell）

            单个存储单元，可以存储多个位。