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※ [本文轉錄自 Electronics 看板]
作者: jfsu (水精靈) 看板: Electronics
標題: Re: [問題] 請教有關NAND flash與NOR flash的問題....
時間: Thu Sep 24 13:58:55 2009
※ 引述《CCMAKE (NNNN)》之銘言：
: 請問各位大大
: 在一個電子系統中
: NAND flash 跟 NOR flash的作用差別在哪邊呢??
作用？你是說用途（application）嗎？
單純考量元件的操作方式的話，是不同，但原理都一樣。
: 就我的了解
: 好像NAND flash沒有辦法執行程式
: 而NOR flash可以
: 所以一般會把NAND拿來當作存程式的地方
: 開機之後再經由boot loader把程式從NAND中load到DRAM裡面執行程式
: 我比較不了解的地方是為什麼NOR可以執行程式而NAND不可以??
: 是因為NOR可以隨機存取嗎??
NADN用來作為資料儲存(data storage)，而NOR用來作程式儲存(code storage)
NOR也有分為serail(SPI)與parallel兩種界面，目前用於主機板CMOS開機，大多數是
serail flash。比起NAND，NOR可以切出小的區塊，如8KB,16KB，作為boot code儲存
再來，讀取速度也比較快，而且可以隨機存取(random access)。
再者，NOR Flash讀取資料的方式與從RAM讀取資料相近，只要提供資料的位址(address)，
資料(data)就可以正確的讀出，所以多數微處理器可以將NOR Flash當作原地執行
(Execute in place, XIP)記憶體使用，這也意味著，儲存在NOR Flash上的程式不需
複製到RAM就可以直接執行。
: 那麼在DRAM中執行程式 跟在NORflash中執行程式
: 又有甚麼樣的差別呢??
: 另外有個問題是關於電子系統中的controller
: CPU或是ASIC要去讀取記憶體時
: 是不是必須透過controller 對記憶體下指令??
: 我的問題是 NOR flash，NAND flash，DRAM這三種記憶體在讀取時
: CPU或ASIC都需要透過controller來下讀取指令嗎??
: 還是只有NAND flash需要 其他兩種不用呢?? 原因是甚麼??
: 所謂的controller 指的是硬體 還是軟體??
: 是存在於CPU中 或是存在於device中(CHIP或是各種周邊)??
: 例如SD卡
: 它的內部是一顆NAND CHIP加上一個controller IC(??)
: 那麼這顆controller 的功用是甚麼呢??
因為 NAND flash的存儲單元則採用串列結構，存儲單元的讀寫是以頁(page mode)和
區塊(block mode)等單位來進行。這種結構最大的優點在於容量可以做得很大。
由於它的缺點在於讀速度較慢，加上 I/O Bus只有 8 個，比 NOR 要少很多。
資料只能輪流傳送的方式完成，速度要比 NOR flash的平行傳輸模式慢得多。
你所說的在SD卡裡，裡面最顯眼的，當然就是那大大一顆的 NAND flash與旁邊一顆
小一號的控制IC(Controller IC)。這顆控制IC是要確保資料的儲存是安全沒問題的。
簡而言之，需要controller是因為要做ECC(error code correction).
NAND Cell因MLC之故,quality並不像NOR那麼好，使用過程中，數個bits的壞掉常發生
因此，此controlle是用來做錯誤修正用。
是可以做on chip的，但現在MCP很發達，而且為了最大化performance，因為可以
各別optimize，所以現在的趨勢是分開做
上面有提過，NAND Flash 雖有匯流排結構(BUS)，卻沒去區分 address bus 及
data bus，因為在 NAND Flash 上進行任何操作（如 read, write, erase 等），
都要透過命令( command )，而且無論 address, data, 或 command，都以同一組
I/O bus 傳輸。 此外， 儲存在NAND flash 上的資料，在正常操作或存放下，
會隨機出錯，廠商都會建議搭配 ECC (Error Correcting Coding) 。
如果用memory bus來使用NAND，一般只用兩根address lines(for ALE和CLE),
若是該NAND一次是16 bits來存取，方法上而言，並不是簡單的送信號到位址線(
address lines)，就可以讀寫相對應的內容，而是有一些先後程序。
另外，NAND的界面也有很多種，這裡不贅述，一般標準的是使用ALE和CLE的方式。
有的電子板上有單獨的NAND controller，信號不是透過NAND flash內部的界面
而是板上專門的接腳。為了要使用到該controller的好處(如ECC自動計算，booting..)
我們便會用專屬界面來與NAND連接。
: 因為在電子系統的板子上
: 也會看見CPU直接跟NAND flash連接
: 這時候就沒有看到有所謂的controller IC在裡面
: 這是甚麼原因呢??
有些NAND flash會把controller作在裡頭，即所謂的內建的控制晶片，有些則否。
內建控制IC的會在資料傳輸、能源管理和錯誤更正(ECC)上會有比較好的表現。
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