【NAND NOR FLASH闪存产品概述】

随着国内对集成电路，特别是存储芯片的重视，前来咨询我们关于 NOR Flash，NAND Flash，SD NAND, eMMC, Raw NAND 的客户越来越多了。这里我们专门写了这篇文章：

1.把常用的存储产品做了分类;

2.把一些产品的特点做一个描述。

在正式开始介绍之前，我们给大家推 (an) 荐(li)一款非常易用稳定的 Flash 产品：CS 创世 SD NAND。具备如下特点：

1，免驱动使用；2，可机贴；3，尺寸小巧。6*8mm，LGA-8 封装；

4，擦写寿命长；5，耐高低温冲击；6，容量适宜（128MB~4GB）

具体可以可以看链接：http://www.longsto.com/product/31.html

我们把存储产品大概分为 E2PROM，NOR，NAND 3 类，他们框架如下：

一.E2PROM

容量非常小，目前存在于一些 MCU 内部，遥控器，电风扇等小家电里。用来存储一些基础信息。用户基本不关心这个。因此这里不做详细描述。

二.NOR Flash

是目前应用领域最广泛的一种存储芯片了. 基本上主流的电子产品里都有使用。甚至我们手机摄像头内部，屏幕驱动电路板上都会用到。主要用来存储代码和一些比较小的数据文件。主流是 SPI NOR 接口; 主流容量: 1Mbit~128Mbit; 封装：SOP-8 居多，也有更小的；尺寸也都比较小。

NOR Flash 架构决定了它的容量不能做大，而且读取速度比较慢。好处在于比较简单易用。甚至可以直接用地址访问到数据，不需要建立文件系统。（这点攻城狮朋友们比较喜欢）

三.NAND Flash

应该是目前最热门的存储芯片了。因为我们生活中经常使用的电子产品都会涉及到它。比如你买手机，肯定会考虑 64GB，还是 256GB？买笔记本是买 256GB，还是 512GB 容量的硬盘呢？（目前电脑大部分采用了基于 NAND Flash 产品的固态硬盘）。这里我们从如下几方面做一个分类：

3.1 内部材质

NAND FLASH 从材质上可以分为 SLC/MLC/TLC/QLC，本质区别就是在最小的存储单元内能存放多少 bit 的信息。SLC(2bit)/MLC(4bit)/ TLC(8bit)/ QLC(16bit). 这样晶圆的存储密度会翻倍。这 4 种晶圆的特点如下：

可以看到从 SLC 到 QLC 擦写寿命越来越短，性能和品质越来越差。目前我们主流的消费类电子产品使用的大容量产品，基本都是 TLC/QLC 了。比如手机，笔记本里的固态硬盘。

3.2 生产工艺

目前主要有 2D 和 3D。主流生产工艺已经升级到 3D 了。2D 和 3D 区别可以看如下的示意图：

可以理解 2D 工艺就是老的砖瓦房，3D 工艺就是摩天大楼。带来的最大好处就是存储密度 N 倍的增长。最近几年手机，笔记本的主流容量都在变大跟产业使用了 3D 工艺有直接关系。

3.3 使用特点 / 管理机制

NAND Flash 产品本身存在一定的特性，要正常使用，必须配备对应的管理机制。主要有：

1，NAND Flash 存在位翻转和位偏移。本来存储的是 0101 的数据，有一定概率会变成 1010。这个时候就需要配备 EDC/ECC 机制；

2，NAND Flash 出厂时会有坏块（不用惊讶，原厂出厂的时候都会标识出来，而且比例是很低），在使用当中也可能产生坏块。因此需要配备 动态和静态坏块管理机制；

3，NAND Flash 有写入寿命的限制。每个块都有擦写寿命。因此需要配备 平均读写机制。让整体的块能够均衡的被使用到；

4，NAND Flash 是先擦后写，集中擦写的强电流会对周边块有影响等。需要配备 垃圾回收，均衡电荷散射机制等。

CS 创世 SD NAND 把这些算法都集成到内部了。示意图如下

3.4 产品分类

简单的可以按照如下划分：

Raw NAND 本质上是把 NAND Flash 晶圆的 Pad 点引出来，封装成 TSOP48/BGA 等颗粒。 由于里面不带控制器，针对 NAND Flash 的各种管理算法都需要在 CPU 端来做，一来会涉及到写驱动的问题；二来会增加 CPU 的负荷。

带控制器的产品，我们分为芯片类和模组类两种。由于产品的设计初衷不一样，导致两类产品的品质要求有很大区别。具体我们曾经写了一篇文章专门讲过这个：http://www.longsto.com/news/25.html。

芯片类产品有 SD NAND，eMMC, SPI NAND. 他们共同特点是内部都带了针对 NAND Flash 的管理机制。相对来说可以减轻 CPU 的负荷。但 SPI NAND 除外，它内部只带了部分管理算法，因此还是需要写驱动。 模组类产品主流的有 TF/SD 卡，SSD，U 盘等。

这里我们把几个常用产品做一个简单的对比：

CS 创世 SD NAND 和几个产品的具体对比，也可以参考如下文章：

SD NAND VS TF 卡:http://www.longsto.com/news/8.html

SD NAND VS Raw NAND:http://www.longsto.com/news/6.html

SD NAND VS eMMC:http://www.longsto.com/news/7.html

SD NAND VS SPI NAND:http://www.longsto.com/news/26.html