本文主要是介绍MCU扩容新选择——SD NAND(单片机上搭配的SPI NOR FLASH容量告急!),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
目录
注意:
前言:
问题与需求:
SD NAND方案:
NOR 与 NAND的区别:
总结:
插播广告:
128MB 详情页:
PS:
传送门:
退路:
传送门;
注意:
为便于理解并省去容量单位转换的麻烦,以下容量单位均使用Byte单位(128Mbit=16MByte)
前言:
NOR FLASH 是市场上两种主要的非易失闪存技术之一。Intel于1988年首先开发出NOR Flash 技术(实际上是东芝的富士雄率先开发出来的),彻底改变了原先由EPROM(Erasable Programmable Read-Only-Memory电可编程序只读存储器)和EEPROM(电可擦只读存储器Electrically Erasable Programmable Read - Only Memory)一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。NOR Flash 的特点是芯片内执行(XIP ,eXecute In Place),这样应用程序可以直接在Flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR 的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。NAND的结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于Flash的管理需要特殊的系统接口。通常读取NOR的速度比NAND稍快一些,而NAND的写入速度比NOR快很多,在设计中应该考虑这些情况。
问题与需求:
随着物联网的兴起,MCU的应用日益广泛。过去,内置EEPROM或外置小容量NOR Flash能够满足大部分需求。然而,随着技术的发展和应用需求的增加,MCU需要支持的功能和存储的数据量也在不断增加,包括系统扩展、音频、图像(GUI)、视频缓存以及协议栈等。
一般情况下NOR FLASH的用户在容量不够用时直接升级为更高一级容量的NOR FLASH 就可以了,不过也有二般情况,由于NOR的单元结构相对较大的原因,当容量达到一定程度时性价比会异常的低,结合生产工艺和目前的市场情况来看,16MB是一个分水岭,比16MB NOR Flash大一级的32MB NOR Flash 的价格相对于16MB NOR Flash 高出一大截,甚至比128MB的NAND Flash还要贵,雪上加霜的是这货供应状况还不佳,即使能接受32MB NOR Flash的价格并且把方案也开发好了,前期调试和试产都通过了,等到正式量产的时候买不到货… 就可能会错过整机产品销售的最佳时机。
SD NAND方案:
此时,有人可能会考虑使用NAND Flash,但如果MCU不支持NAND Flash,是否需要更换平台重新开发呢?
实际上,现在有一种名为SD NAND的解决方案可供选择。SD NAND结合了NAND Flash的架构和SD协议,只要MCU支持SD2.0协议,就可以使用。SD NAND通常以SPI模式工作,若需要更高速度且IO口足够,还可以使用SD模式。它内置了ECC、坏块管理和均衡擦写等功能,用户无需额外编写驱动来管理NAND Flash。不过,对于性能较弱的MCU,这些功能可能无法完全发挥。
SD NAND的更多信息可以参考下列文章
传送门: 技术问答-什么是SD NAND? (longsto.com)
由于SD NAND存储单元使用的是NAND 架构,所以NAND 持有的基础特性也继承了下来,SD NAND在这个基础上进一步做了优化,使得易用性和应用兼容性上大大提升。
NOR 与 NAND的区别:
1.NOR Flash支持随机访问,所以支持XIP(execute In Place),NAND Flash需要按块进行读取,所以不支持XIP 。
2.NAND FLASH理论读取速度与NOR Flash相近,实际情况会根据接口不同有些差异。
3.NOR 与 NAND 写入前都需要先擦除,NOR在擦除时以64~128KB的块进行,执行一个写入/擦除操作的时间约5s,NAND在擦除时以8~32KB的块进行,执行一个写入/擦除操作的时间约4ms。
4.NAND 理论最大擦除次数比NOR多
5.NOR 驱动比NAND简单,NAND FLASH需要通过专门的NFI(NAND FLASH Interface)与Host端进行通信,驱动相对复杂。
6.所有Flash 都会有位反转的问题,NAND 位反转概率要比NOR高,NAND Flash 必须要使用ECC。
7.NAND的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,所以NAND成本更低。
总结:
NOR 与 NAND 各有特点,应用场景与应用难度也不同,SD NAND 在保留了NAND架构优质特性的同时改进了不足之处,内置的控制器能自行管理NAND Flash,用户无需在外部处理ECC和进行坏块管理,免去了MTD层,用户不需要写繁琐的驱动代码。这些特性也使得NOR用户升级NAND 成为可能。
插播广告:
CS创世现提供128MB,512MB,4GB 等容量,同时提供商业级和工业级可选项,用户根据自身需求选择即可。
128MB 详情页:
128MB SD NANDhttp://www.longsto.com/product/32.html
PS:
除了SD NAND 之外还有一种次选升级方案,那就是使用TF卡,不过这种解决方案需要看具体应用环境。SD NAND 与TF卡对比资料可以参考下列文章,希望大家能找到适合自己的产品。
传送门:
SD NAND与TF卡的区别-技术问答 (longsto.com)http://www.longsto.com/news/8.html
退路:
如果因为某些原因暂时无法升级SD NAND 时,也可以考虑下列高性价比 NOR FLASH,目前有8MB(64Mbit)、16MB(128Mbit)容量可供选择,有兴趣的朋友可以跳转到产品详情页查看。
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8MB/64Mbit SPI NORhttp://www.longsto.com/product/44.html
16MB/128Mbit SPI NORhttp://www.longsto.com/product/47.html
这篇关于MCU扩容新选择——SD NAND(单片机上搭配的SPI NOR FLASH容量告急!)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!