閃存芯片主要分為NOR型和NAND型兩大類。它們的區(qū)別如下:
1、容量:NOR型與NAND型閃存的區(qū)別很大,打個(gè)比方說,NOR型閃存更像內(nèi)存,有獨(dú)立的地址線和數(shù)據(jù)線,但價(jià)格比較貴,容量比較小;而NAND型更像硬盤,地址線和數(shù)據(jù)線是共用的I/O線,類似硬盤的所有信息都通過一條硬盤線傳送一般,而且NAND型與NOR型閃存相比,成本要低一些,而容量大得多。
2、應(yīng)用:NOR型閃存比較適合頻繁隨機(jī)讀寫的場(chǎng)合,通常用于存儲(chǔ)程序代碼并直接在閃存內(nèi)運(yùn)行,手機(jī)就是使用NOR型閃存的大戶,所以手機(jī)的“內(nèi)存”容量通常不大;NAND型閃存主要用來存儲(chǔ)資料,我們常用的閃存產(chǎn)品,如閃存盤、數(shù)碼存儲(chǔ)卡等。
3、速度:閃存的速度其實(shí)很有限,它本身操作速度、頻率就比內(nèi)存低得多,而且NAND型閃存類似硬盤的操作方式效率也比內(nèi)存的直接訪問方式慢得多。因此,不要以為閃存盤的性能瓶頸是在接口,甚至想當(dāng)然地認(rèn)為閃存盤采用USB2.0接口之后會(huì)獲得巨大的性能提升。
NAND型閃存的操作方式效率低,這和它的架構(gòu)設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)有關(guān),就像硬盤一樣(其實(shí)NAND型閃存在設(shè)計(jì)之初就考慮了與硬盤的兼容性)。它的性能特點(diǎn)也很像硬盤:小數(shù)據(jù)塊操作速度很慢,而大數(shù)據(jù)塊速度就很快,這種差異遠(yuǎn)比其他存儲(chǔ)介質(zhì)大的多。這種性能特點(diǎn)非常值得我們留意。
4、存儲(chǔ)單元:NAND型內(nèi)存和NOR型閃存的基本存儲(chǔ)單元是bit,用戶可以隨機(jī)訪問任何一個(gè)bit的信息。而NAND型閃存的基本存儲(chǔ)單元是頁(Page),每一頁的有效容量是512字節(jié)的倍數(shù),就類似硬盤的扇區(qū)。
所謂的有效容量是指用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的部分,實(shí)際上還要加上16字節(jié)的校驗(yàn)信息,因此我們可以在閃存廠商的技術(shù)資料當(dāng)中看到“(512+16)Byte”的表示方式。
5、擦除操作:NAND型閃存以塊為單位進(jìn)行擦除操作。閃存的寫入操作必須在空白區(qū)域進(jìn)行,如果目標(biāo)區(qū)域已經(jīng)有數(shù)據(jù),必須先擦除后寫入,因此擦除操作是閃存的基本操作。
一般每個(gè)塊包含32個(gè)512字節(jié)的頁,容量16KB;而大容量閃存采用2KB頁時(shí),則每個(gè)塊包含64個(gè)頁,容量128KB。
每顆NAND型閃存的I/O接口一般是8條,每條數(shù)據(jù)線每次傳輸(512+16)bit信息,8條就是(512+16)×8bit。但較大容量的NAND型閃存也越來越多地采用16條I/O線的設(shè)計(jì),如三星編號(hào)K9K1G16U0A的芯片但基本單位還是512字節(jié)。
6、尋址:尋址時(shí),NAND型閃存通過8條I/O接口數(shù)據(jù)線傳輸?shù)刂沸畔堪鼈魉?位地址信息。由于閃存芯片容量比較大,一組8位地址只夠?qū)ぶ?56個(gè)頁,但這顯然不夠,因此通常一次地址傳送需要分若干組,占用若干個(gè)時(shí)鐘周期。
NAND的地址信息包括列地址(頁面中的起始操作地址)、塊地址和相應(yīng)的頁面地址,傳送時(shí)分別分組,至少需要三次,占用三個(gè)周期。隨著容量的增大,地址信息會(huì)更多,需要占用更多的時(shí)鐘周期傳輸,因此NAND型閃存的一個(gè)重要特點(diǎn)就是容量越大,尋址時(shí)間越長屬于NAND型閃存不太適合大量的小容量讀寫請(qǐng)求。