NandFlash系列之一：NorFlash與NandFlash對比

　　FLASH存儲器又稱閃存，主要有兩種：NorFlash和NandFlash，下面我們從多個角度來對比介紹一下。在實際開發(fā)中，設(shè)計者可以根據(jù)產(chǎn)品需求來進行閃存的合理選擇。

　　1、接口對比

　　NorFlash帶有通用的SRAM接口，可以輕松地掛接在CPU的地址、數(shù)據(jù)總線上，對CPU的接口要求低。NorFlash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。如uboot中的ro段可以直接在NorFlash上運行，只需要把rw和zi段拷貝到RAM中運行即可。

　　NandFlash器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，8個引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。由于時序較為復(fù)雜，所以一般CPU最好集成NAND控制器。另外由于NandFlash沒有掛接在地址總線上，所以如果想用NandFlash作為系統(tǒng)的啟動盤，就需要CPU具備特殊的功能，如s3c2410在被選擇為NandFlash啟動方式時會在上電時自動讀取NandFlash的4k數(shù)據(jù)到地址0的SRAM中。如果CPU不具備這種特殊功能，用戶不能直接運行NandFlash上的代碼，那可以采取其他方式，比如好多使用NandFlash的開發(fā)板除了使用NandFlash以外，還用上了一塊小的NorFlash來運行啟動代碼。

　　2、容量和成本對比

　　相比起NandFlash來說，NorFlash的容量要小，一般在1~16MByte左右，一些新工藝采用了芯片疊加技術(shù)可以把NorFlash的容量做得大一些。在價格方面，NorFlash相比NandFlash來說較高，如目前市場上一片4Mbyte的AM29lv320 NorFlash零售價在20元左右，而一片128MByte的k9f1g08 NandFlash零售價在30元左右。

　　NandFlash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，這樣也就相應(yīng)地降低了價格。

　　3、可靠性性對比

　　NAND器件中的壞塊是隨機分布的，以前也曾有過消除壞塊的努力，但發(fā)現(xiàn)成品率太低，代價太高，根本不劃算。NAND器件需要對介質(zhì)進行初始化掃描以發(fā)現(xiàn)壞塊，并將壞塊標記為不可用。在已制成的器件中，如果通過可靠的方法不能進行這項處理，將導(dǎo)致高故障率。而壞塊問題在NorFlash上是不存在的。

　　在Flash的位翻轉(zhuǎn)（一個bit位發(fā)生翻轉(zhuǎn)）現(xiàn)象上，NAND的出現(xiàn)幾率要比NorFlash大得多。這個問題在Flash存儲關(guān)鍵文件時是致命的，所以在使用NandFlash時建議同時使用EDC/ECC等校驗算法。

　　4、壽命對比

　　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。閃存的使用壽命同時和文件系統(tǒng)的機制也有關(guān)，要求文件系統(tǒng)具有損耗平衡功能。

　　5、升級對比

　　NorFlash的升級較為麻煩，因為不同容量的NorFlash的地址線需求不一樣，所以在更換不同容量的NorFlash芯片時不方便。通常我們會通過在電路板的地址線上做一些跳接電阻來解決這樣的問題，針對不同容量的NorFlash。

　　而不同容量的NandFlash的接口是固定的，所以升級簡單。

　　6、讀寫性能對比

　　寫操作：任何flash器件的寫入操作都只能在空或已擦除的單元內(nèi)進行。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1。擦除NOR器件時是以64～128KB的塊進行的，執(zhí)行一個擦除/寫入操作的時間約為5s。擦除NAND器件是以8～32KB的塊進行的，執(zhí)行一個擦除/寫入操作最多只需要4ms。

　　讀操作：NOR的讀速度比NAND稍快一些。

　　7、文件系統(tǒng)比較

　　Linux系統(tǒng)中采用MTD來管理不同類型的Flash芯片，包括NandFlash和NorFlash。支持在Flash上運行的常用文件系統(tǒng)有cramfs、jffs、jffs2、yaffs、yaffs2等。cramfs文件系統(tǒng)是只讀文件系統(tǒng)。如果想在Flash上實現(xiàn)讀寫操作，通常在NorFlash上我們會選取jffs及jffs2文件系統(tǒng)，在NandFlash上選用yaffs或yaffs2文件系統(tǒng)。Yaffs2文件系統(tǒng)支持大頁（大于512字節(jié)/頁）的NandFlash存儲器。

　　參考文章：《NAND和NORFLASH技術(shù)設(shè)計師在使用閃存時需要慎重選擇》M-Systems公司 Arie TAL