NAND Flash и NOR Flash — это оба энергонезависимые типы памяти, но они выполняют разные функции. NOR Flash лучше подходит для быстрого случайного чтения и прямого доступа к коду, а NAND Flash — для большой ёмкости хранения и эффективной записи и стирания. Их различия также влияют на надёжность, поведение стартапов и потребности в системной поддержке. В этой статье представлена информация об этих различиях и критериях отбора.
В чём разница между NAND Flash и NOR Flash?
NAND Flash и NOR Flash — это два типа энергонезависимой памяти. Обе могут хранить данные даже при отключении питания, но они предназначены для разных видов работы. Их главное отличие — не только скорость или стоимость. Главное отличие — это то, как они читают данные, хранят информацию и поддерживают работу системы.
NOR Flash выбирается, когда требуется быстрое случайное чтение и прямой доступ к коду. NAND Flash выбирается, когда системе требуется большая ёмкость хранения, меньшая стоимость за бит и более эффективные операции записи и удаления больших блоков данных.
NAND против NOR Flash-архитектура и доступ к данным
Основное архитектурное различие
Разница между NAND Flash и NOR Flash начинается с того, как устроены их массивы памяти. NOR Flash структурирован так, чтобы обеспечить прямой доступ к отдельным ячейкам памяти. Это поддерживает произвольный доступ и прямое чтение инструкций. NAND Flash использует более плотную структуру, построенную вокруг операций на основе страниц и блоков. Такая структура делает его более подходящим для хранения с большей ёмкостью.
Используемые эффекты производительности
Вспышка NOR
• Лучше для случайного доступа
• Лучше для прямого чтения кода
• Лучше для коротких, быстрых чтений
NAND Flash
• Лучше для операций с страницами и блоками
• Лучше для последовательной передачи данных
• Лучше для хранения с высокой плотностью
Что лучше для загрузочного кода и XIP
NOR Flash обычно лучше подходит для загрузочного кода и выполнения на месте (XIP). Он позволяет процессору читать и запускать код напрямую из Flash без предварительного копирования в оперативную память, что упрощает запуск и поддерживает быстрый случайный доступ при выполнении кода. По этой причине NOR Flash часто используется в системах, где поведение при загрузке, выполнение прошивки и прямой доступ к коду важнее, чем большая ёмкость хранилища.
NAND Flash всё ещё можно использовать в хранилище, связанном с кодом, но он больше подходит для образов прошивки, пакетов обновлений или систем, где код сначала загружается в оперативную память перед выполнением. Обычно его выбирают, когда большая ёмкость важнее, чем прямое выполнение из Flash, и когда система уже включает поддержку управления NAND.
Скорость доступа и обработка данных
Чтение
NOR Flash лучше работает для случайных чтений. Он может получать доступ к определённым адресам с низкой задержкой, что делает его подходящим для хранения прошивки и кода. NAND Flash менее эффективен для небольших случайных чтений, но лучше работает при больших последовательных считываниях.
Производительность письма
NAND Flash лучше подходит для интенсивной активности с записью. Он предназначен для более эффективного программирования данных на страницах, чем NOR Flash, что делает его более подходящим для данных, которые часто меняются.
Производительность стирания
Оба типа памяти стирают данные блоками, но NAND Flash более эффективен для задач хранения, требующих частых циклов стирания и перезаписи.
Практическое правило производительности
• Выберите NOR Flash для случайного чтения и прямого доступа к коду
• Выберите NAND Flash для хранения с большим количеством записи и больших передач данных
Различия в ёмкости хранения и стоимости
| Фактор | NAND Flash | NOR Flash |
|---|---|---|
| Плотность | Выше | Нижний |
| Стоимость за бит | Нижний | Выше |
| Лучшее использование | Хранилище с большой ёмкостью | Меньшая код-ориентированная память |
ECC, плохие блоки и выносливость
ECC, плохие блоки и выравнивание износа
NAND Flash требует больше управления данными, чем NOR Flash. Это зависит от коррекции ошибок, плохой работы блока и выравнивания износа, чтобы обеспечить надёжную работу. NOR Flash в этом отношении проще и не требует такого же уровня поддержки базового хранения кода.
Выносливость и удержание
Выносливость — это количество циклов программирования и стирания, которые память может выдержать. Удержание относится к тому, насколько хорошо они сохраняют хранящиеся данные со временем. Эти значения зависят от конкретного устройства, технологической технологии, температуры и условий работы.
Необходимо не предполагать, что один тип памяти всегда обладает большей выносливостью другого. Фактическая производительность зависит от конкретной детали и её назначения.
Распространённые применения и роли хранения
NOR Flash широко используется в системах, требующих прямого доступа к коду, стабильного поведения при запуске и быстрых случайных чтениях, таких как загрузочная память, хранилище прошивки, хранение кода микроконтроллеров, промышленные системы управления, автомобильные управляющие модули и сетевое оборудование.
NAND Flash чаще используется в системах, которым требуется более высокая плотность хранения, меньшая стоимость за бит и эффективная обработка данных на основе страниц и блоков, таких как SSD, карты памяти, USB-накопители, смартфоны, мультимедийное хранилище, логовые системы и встроенные данные данных.
В некоторых конструкциях оба типа памяти используются вместе: NOR Flash отвечает за загрузочный код и ядро прошивки, а NAND Flash — за большие объемы данных.
Заключение
NAND Flash и NOR Flash следует сравнивать по роли хранилища, шаблону доступа, активности по записи и удалению, требованиям к запуску и поддержке. NOR Flash более эффективно подходит для хранения кода и прямого исполнения, тогда как NAND Flash — для больших хранилищ данных. Выбор также должен включать ECC, выравнивание износа, плохую обработку блока, выносливость, удержание и общее воздействие системы, а не только плотность, скорость или стоимость.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
Что такое SLC, MLC, TLC и QLC?
Это типы Flash-ячеек в зависимости от количества бит, которые каждая ячейка хранит. Больше бит увеличивает плотность хранения, но снижает выносливость и ошибку.
Почему интерфейс важен?
Это влияет на то, как память подключается к системе и насколько легко её можно использовать.
Почему важны размер страницы и блока?
Они влияют на способ записи и удаления данных и могут увеличить нагрузку на управление памятью.
Имеет ли значение энергопотребление?
Да. Это влияет на эффективность системы, время работы от батареи и проектирование энергопотребления.
Могут ли и NAND, и NOR поддерживать безопасное хранение?
Да. Оба подхода можно использовать в защищённых системах хранения.
Почему поддержка программного обеспечения NAND важна?
Он помогает правильно управлять данными и влияет на производительность, надёжность и стабильность.
