NorFlash、NandFlash、eMMC閃存三者對比

　　本文主要是關(guān)于NorFlash、NandFlash、eMMC的相關(guān)介紹，并著重對NorFlash、NandFlash、eMMC三者的區(qū)別進行了詳盡的闡述。

　　NorFlash

　　NorFlash是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)之一。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR Flash 技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM（Erasable Programmable Read-Only-Memory電可編程序只讀存儲器）和EEPROM（電可擦只讀存儲器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory）一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND Flash 結(jié)構(gòu)，強調(diào)降低每比特的成本，有更高的性能，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級。NOR Flash 的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP ，eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在Flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR 的傳輸效率很高，在1~4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響到它的性能。NAND的結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于Flash的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。通常讀取NOR的速度比NAND稍快一些，而NAND的寫入速度比NOR快很多，在設(shè)計中應(yīng)該考慮這些情況。——《ARM 嵌入式 Linux系統(tǒng)開發(fā)從入門到精通》李亞峰歐文盛等編著清華大學出版社 P52 注釋 API Key

　　性能比較

　　flash閃存是非易失存儲器，可以對稱為塊的存儲器單元塊進行擦寫和再編程。任何flash器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進行，所以大多數(shù)情況下，在進行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除。NAND器件執(zhí)行擦除操作是十分簡單的，而NOR則要求在進行擦除前先要將目標塊內(nèi)所有的位都寫為0。

　　由于擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執(zhí)行一個寫入/擦除操作的時間為5s，與此相反，擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執(zhí)行相同的操作最多只需要4ms。

　　執(zhí)行擦除時塊尺寸的不同進一步拉大了NOR和NAND之間的性能差距，統(tǒng)計表明，對于給定的一套寫入操作（尤其是更新小文件時），更多的擦除操作必須在基于NOR的單元中進行。這樣，當選擇存儲解決方案時，設(shè)計師必須權(quán)衡以下的各項因素。

　　l 、NOR的讀速度比NAND稍快一些。

　　2、 NAND的寫入速度比NOR快很多。

　　3 、NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快。

　　4 、大多數(shù)寫入操作需要先進行擦除操作。

　　5 、NAND的擦除單元更小，相應(yīng)的擦除電路更少。

　　此外，NAND的實際應(yīng)用方式要比NOR復雜的多。NOR可以直接使用，并可在上面直接運行代碼；而NAND需要I/O接口，因此使用時需要驅(qū)動程序。不過當今流行的操作系統(tǒng)對NAND結(jié)構(gòu)的Flash都有支持。此外，Linux內(nèi)核也提供了對NAND結(jié)構(gòu)的Flash的支持。

　　詳解

　　NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND flash結(jié)構(gòu)，強調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級。但是經(jīng)過了十多年之后，仍然有相當多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。

　　像“flash存儲器”經(jīng)常可以與相“NOR存儲器”互換使用。許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因為大多數(shù)情況下閃存只是用來存儲少量的代碼，這時NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。

　　NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP， eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。

　　NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于flash的管理需要特殊的系統(tǒng)接口。

　　Nand flash

　　Nand-flash存儲器是flash存儲器的一種，其內(nèi)部采用非線性宏單元模式，為固態(tài)大容量內(nèi)存的實現(xiàn)提供了廉價有效的解決方案。Nand-flash存儲器具有容量較大，改寫速度快等優(yōu)點，適用于大量數(shù)據(jù)的存儲，因而在業(yè)界得到了越來越廣泛的應(yīng)用，如嵌入式產(chǎn)品中包括數(shù)碼相機、MP3隨身聽記憶卡、體積小巧的U盤等。

　　NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù)。Intel于1988年首先開發(fā)出NOR flash技術(shù)，徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統(tǒng)天下的局面。緊接著，1989年，東芝公司發(fā)表了NAND flash結(jié)構(gòu)，強調(diào)降低每比特的成本，更高的性能，并且像磁盤一樣可以通過接口輕松升級。但是經(jīng)過了十多年之后，仍然有相當多的硬件工程師分不清NOR和NAND閃存。

　　“NAND存儲器”經(jīng)?？梢耘c“NOR存儲器”相互換使用。許多業(yè)內(nèi)人士也搞不清楚NAND閃存技術(shù)相對于NOR技術(shù)的優(yōu)越之處，因為大多數(shù)情況下閃存只是用來存儲少量的代碼并且需要多次擦寫，這時NOR閃存更適合一些。而NAND則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案。

　　NOR的特點是芯片內(nèi)執(zhí)行（XIP， eXecute In Place），這樣應(yīng)用程序可以直接在flash 閃存內(nèi)運行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NOR的傳輸效率很高，在1～4MB的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。

　　特點

　　容量和成本

　　NAND flash的單元尺寸幾乎是NOR器件的一半，由于生產(chǎn)過程更為簡單，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，也就相應(yīng)地降低了價格。

　　NOR flash占據(jù)了容量為1～16MB閃存市場的大部分，而NAND flash只是用在8～128M B的產(chǎn)品當中，這也說明NOR主要應(yīng)用在代碼存儲介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲，NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和M MC存儲卡市場上所占份額最大。

　　物理構(gòu)成

　　NAND Flash 的數(shù)據(jù)是以bit的方式保存在memory cell，一般來說，一個cell 中只能存儲一個bit。這些cell 以8個或者16個為單位，連成bit line，形成所謂的byte（x8）/word（x16），這就是NAND Device的位寬。這些Line會再組成Page，（NAND Flash 有多種結(jié)構(gòu)，我使用的NAND Flash 是K9F1208，下面內(nèi)容針對三星的K9F1208U0M），每頁528Bytes（512byte（Main Area）+16byte（Spare Area）），每32個page形成一個Block（32*528B）。具體一片flash上有多少個Block視需要所定。我所使用的三星k9f1208U0M具有4096個block，故總?cè)萘繛?096*（32*528B）=66MB，但是其中的2MB是用來保存ECC校驗碼等額外數(shù)據(jù)的，故實際中可使用的為64MB。

　　NAND flash以頁為單位讀寫數(shù)據(jù)，而以塊為單位擦除數(shù)據(jù)。按照這樣的組織方式可以形成所謂的三類地址：

　　Column Address：Starting Address of the Register. 翻成中文為列地址，地址的低8位

　　Page Address ：頁地址

　　Block Address ：塊地址

　　對于NAND Flash來講，地址和命令只能在I/O［7:0］上傳遞，數(shù)據(jù)寬度是8位。

　　可靠耐用性

　　采用flash介質(zhì)時一個需要重點考慮的問題是可靠性。對于需要擴展MTBF的系統(tǒng)來說，F(xiàn)lash是非常合適的存儲方案。可以從壽命（耐用性）、位交換和壞塊處理三個方面來比較NOR和NAND的可靠性。

　　壽命（耐用性）

　　在NAND閃存中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次，而NOR的擦寫次數(shù)是十萬次。

　　NAND存儲器除了具有10比1的塊擦除周期優(yōu)勢，典型的NAND塊尺寸要比NOR器件小8倍，每個NAND存儲器塊在給定的時間內(nèi)的刪除次數(shù)要少一些。

　　eMMC

　　eMMC （Embedded Multi Media Card）是MMC協(xié)會訂立、主要針對手機或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲器標準規(guī)格。eMMC在封裝中集成了一個控制器，提供標準接口并管理閃存，使得手機廠商就能專注于產(chǎn)品開發(fā)的其它部分，并縮短向市場推出產(chǎn)品的時間。這些特點對于希望通過縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來說，同樣的重要。

　　結(jié)構(gòu)

　　由一個嵌入式存儲解決方案組成，帶有MMC（多媒體卡）接口、快閃存儲器設(shè)備及主控制器。所有都在一個小型的BGA 封裝。接口速度高達每秒52MBytes，eMMC具有快速、可升級的性能。同時其接口電壓可以是1.8v 或者是3.3v。［1］

　　應(yīng)用

　　eMMC的應(yīng)用是對存儲容量有較高要求的消費電子產(chǎn)品。2011年已大量生產(chǎn)的一些熱門產(chǎn)品，如Palm Pre、Amazon Kindle II和Flip MinoHD，都采用了eMMC。為了確認這些產(chǎn)品究竟使用了何種存儲器，iSuppli利用拆機分析業(yè)務(wù)對它們進行了拆解，發(fā)現(xiàn)eMMC身在其中。［2］

　　優(yōu)點

　　1.簡化手機存儲器的設(shè)計。eMMC目前是當前最紅的移動設(shè)備本地存儲解決方案，目的在于簡化手機存儲器的設(shè)計，由于NAND Flash芯片的不同廠牌包括三星、KingMax、東芝（Toshiba）或海力士（Hynix）、美光（Micron）等，所以都需要根據(jù)每家公司的產(chǎn)品和技術(shù)特性來重新設(shè)計，而過去并沒有技術(shù)能夠通用所有廠牌的NAND Flash芯片。

　　2.更新速度快。每次NAND Flash制程技術(shù)改朝換代，包括70納米演進至50納米，再演進至40納米或30納米制程技術(shù)，手機客戶也都要重新設(shè)計，但半導體產(chǎn)品每1年制程技術(shù)都會推陳出新，存儲器問題也拖累手機新機種推出的速度，因此像eMMC這種把所有存儲器和管理NAND Flash的控制芯片都包在1顆MCP上的概念，隨著不斷地發(fā)展逐漸流行在市場中。

　　3.加速產(chǎn)品研發(fā)速度。eMMC的設(shè)計概念，就是為了簡化手機內(nèi)存儲器的使用，將NAND Flash芯片和控制芯片設(shè)計成1顆MCP芯片，手機客戶只需要采購eMMC芯片，放進新手機中，不需處理其它繁復的NAND Flash兼容性和管理問題，最大優(yōu)點是縮短新產(chǎn)品的上市周期和研發(fā)成本，加速產(chǎn)品的推陳出新速度。

　　NorFlash、NandFlash、eMMC閃存三者對比

　　快閃存儲器（英語：Flash Memory），是一種電子式可清除程序化只讀存儲器的形式，允許在操作中被多次擦或?qū)懙拇鎯ζ鳌＿@種科技主要用于一般性數(shù)據(jù)存儲，以及在電腦與其他數(shù)字產(chǎn)品間交換傳輸數(shù)據(jù)，如儲存卡與U盤。閃存是非易失性的存儲器，所以單就保存數(shù)據(jù)而言，它是不需要消耗電力的。

　　硬盤相比，閃存也有更佳的動態(tài)抗震性。這些特性正是閃存被移動設(shè)備廣泛采用的原因。閃存還有一項特性：當它被制成儲存卡時非?？煽?，即使浸在水中也足以抵抗高壓與極端的溫度。閃存的寫入速度往往明顯慢于讀取速度。

　　一、NorFlash

　　NOR Flash需要很長的時間進行抹寫，但是它提供完整的尋址與數(shù)據(jù)總線，并允許隨機存取存儲器上的任何區(qū)域，這使的它非常適合取代老式的ROM芯片。當時ROM芯片主要用來存儲幾乎不需更新的代碼，例如電腦的BIOS或機上盒（Set-top Box）的固件。NOR Flash可以忍受一萬到一百萬次抹寫循環(huán)，它同時也是早期的可移除式快閃存儲媒體的基礎(chǔ)。CompactFlash本來便是以NOR Flash為基礎(chǔ)的，雖然它之后跳槽到成本較低的 NAND Flash。

　　二、NandFlash

　　NAND Flash式東芝在1989年的國際固態(tài)電路研討會（ISSCC）上發(fā)表的，要在NandFlash上面讀寫數(shù)據(jù)，要外部加主控和電路設(shè)計。NAND Flash具有較快的抹寫時間，而且每個存儲單元的面積也較小，這讓NAND Flash相較于NOR Flash具有較高的存儲密度與較低的每比特成本。同時它的可抹除次數(shù)也高出NOR Flash十倍。然而NAND Flash 的I/O接口并沒有隨機存取外部地址總線，它必須以區(qū)塊性的方式進行讀取，NAND Flash典型的區(qū)塊大小是數(shù)百至數(shù)千比特。

　　因為多數(shù)微處理器與微控制器要求字節(jié)等級的隨機存取，所以NAND Flash不適合取代那些用以裝載程序的ROM。從這樣的角度看來，NAND Flash比較像光盤、硬盤這類的次級存儲設(shè)備。NAND Flash非常適合用于儲存卡之類的大量存儲設(shè)備。第一款創(chuàng)建在NAND Flash基礎(chǔ)上的可移除式存儲媒體是SmartMedia，此后許多存儲媒體也跟著采用NAND Flash，包括MultiMediaCard、Secure Digital、Memory Stick與xD卡。

　　三、eMMC

　　eMMC （Embedded Multi Media Card）為MMC協(xié)會所訂立的，eMMC 相當于 NandFlash+主控IC，對外的接口協(xié)議與SD、TF卡一樣，主要是針對手機或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲器標準規(guī)格。eMMC的一個明顯優(yōu)勢是在封裝中集成了一個控制器，它提供標準接口并管理閃存，使得手機廠商就能專注于產(chǎn)品開發(fā)的其它部分，并縮短向市場推出產(chǎn)品的時間。這些特點對于希望通過縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來說，同樣的重要。

　　eMMC由一個嵌入式存儲解決方案組成，帶有MMC（多媒體卡）接口、快閃存儲器設(shè)備（Nand Flash）及主控制器，所有都在一個小型的BGA 封裝。接口速度高達每秒52MBytes，eMMC具有快速、可升級的性能。同時其接口電壓可以是 1.8v 或者是 3.3v。

　　結(jié)語

　　關(guān)于NorFlash、NandFlash、eMMC的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的三者關(guān)系

云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)代表了IT領(lǐng)域最新的技術(shù)發(fā)展趨勢，三者既有區(qū)別又有聯(lián)系。云計算最初主要包括了兩類含義：一類是以谷歌的GFS和MapReduce為代表的大規(guī)模分布式并行計算技術(shù);另一類是以亞馬遜的虛擬機和對象存儲為代表的“按需租用”的商業(yè)模式。

2018-04-28 10:55:00

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一文解析云計算、SDN、虛擬化三者關(guān)系

本文主要介紹的是云計算、SDN、虛擬化三者關(guān)系，首先介紹了云計算的優(yōu)勢及服務(wù)模式，其次介紹了SDN的優(yōu)點，最后介紹了虛擬化的優(yōu)勢和云計算的區(qū)別。

2018-04-20 17:46:19

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詳細剖析NorFlash和NandFlash的區(qū)別

Flash編程原理都是只能將1寫為0，而不能將0寫成1。所以在Flash編程之前，必須將對應(yīng)的塊擦除，而擦除的過程就是將所有位都寫為1的過程，塊內(nèi)的所有字節(jié)變?yōu)?xFF。因此可以說，編程是將相應(yīng)位寫0的過程，而擦除是將相應(yīng)位寫1的過程，兩者的執(zhí)行過程完全相反。

2018-01-31 10:25:44

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ArcGIS Runtime和ArcGIS Engine、ArcGIS Server的比較_arcgis desktop、arcgis engine和arcgis server三者之間有什么區(qū)別

本文將詳細介紹ArcGIS Runtime 和ArcGIS Engine、ArcGIS Server的之間關(guān)系比較。以及arcgis desktop、arcgis engine和arcgis server三者之間的區(qū)別和聯(lián)系。

2018-01-16 11:48:22

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人工智能、機器學習、深度學習三者關(guān)系分析

1、人工智能、機器學習、深度學習三者關(guān)系對于很多初入學習人工智能的學習者來說，對人工智能、機器學習、深度學習的概念和區(qū)別還不是很了解，有可能你每天都能聽到這個概念，也經(jīng)常提這個概念，但是你真的懂

2018-01-04 04:44:26

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怎么測試手機是ufs還是emmc？

很多朋友在選購手機的時候都會注意硬件規(guī)格，例如CPU型號、屏幕參數(shù)等等。但是對于閃存這一塊，大家普遍關(guān)注得不多。實際上，不同規(guī)格的閃存性能差別也是巨大的，例如UFS閃存和eMMC閃存之間的性能差別

2017-12-01 14:45:27

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華為手機實測：ufs與emmc差不多？

最近華為P10手機混用UFS閃存和eMMC閃存的事情是鬧得沸沸揚揚，雖然華為一再強調(diào)更換閃存對用戶在P10手機上的使用體驗不會產(chǎn)生影響，但畢竟UFS閃存與eMMC閃存之間存在著巨大的性能差異，這個理由顯然無法說服眾多憤怒的花粉。

2017-12-01 14:22:56

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emmc是什么意思_emmc詳細介紹

eMMC （Embedded Multi Media Card）采用統(tǒng)一的MMC標準接口，把高密度NANDFlash以及MMCController封裝在一顆BGA芯片中。針對Flash的特性，產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)包含了Flash管理技術(shù)，包括錯誤探測和糾正，flash平均擦寫，壞塊管理，掉電保護等技術(shù)

2017-12-01 12:11:04

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