【MCU】SD NAND芯片之国产新选择

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前言

传统SD卡和可贴片SD卡

传统SD卡

可贴片SD卡

实际使用

总结

 

前言

随着目前时代的快速发展，即使是使用MCU的项目上也经常有大数据存储的需求。可以看到经常有小伙伴这样提问：

 

大家好，请问有没有SD卡芯片，可以直接焊接到PCB板上的。

项目需要保存900M以上字节，nand flash 比较贵。或者有什么便宜的存储芯片提供。谢谢！

 

传统做法无非如下几种：

1. 用eMMC芯片，和SD接口基本兼容，细节有区别。一般的操作系统能支持。
2. 东芝还是谁有焊接的嵌入式SD模块，贵。
3. 做TF卡的封装，直接上锡人工焊死。

其实还有一种选择就是可贴片SD卡。

 

传统SD卡和可贴片SD卡

传统SD卡

相对于可贴片SD卡，传统SD卡存在一些劣势，包括：

 

1. 尺寸和体积：传统SD卡相对较大，尺寸较大，占据更多的空间。这在某些紧凑型设备或嵌入式系统中可能会造成问题，因为可贴片SD卡的尺寸更小，更适合于空间受限的应用。
2. 插拔耐久性：传统SD卡需要频繁插拔使用，这可能会导致卡槽和插口的磨损和腐蚀。长期使用后，可能会出现接触不良、断开连接或读写错误的问题。而可贴片SD卡由于直接焊接在PCB上，没有插拔操作，因此在插拔耐久性方面更有优势。
3. 抗震抗振性能：传统SD卡的连接方式是通过卡槽和插口实现的，这种连接方式对于抗震抗振能力较差。在某些震动频繁的应用场景下，传统SD卡可能会出现连接不稳定或数据丢失的问题。而可贴片SD卡由于直接焊接在PCB上，具有更好的抗震抗振性能。
4. 物理保护：传统SD卡的外部没有额外的保护措施，如防水、防尘等功能。在某些恶劣环境中使用时，传统SD卡可能会受到外界因素的影响，导致数据损坏或设备故障。而一些可贴片SD卡提供了防水、防尘和抗静电等功能，以增加物理保护。

 

传统SD卡和可贴片SD卡在功能和性能上并没有本质的区别，只是封装形式不同。选择哪种类型的SD卡取决于具体的应用需求和设备限制。对于空间受限、插拔频繁或对抗震抗振性能要求较高的场景，可贴片SD卡可能更适合。而对于一般应用，传统SD卡仍然是一种可靠的存储介质。

 

可贴片SD卡

可贴片SD卡是一种集成电路封装形式的SD（Secure Digital）存储卡。与传统的SD卡相比，可贴片SD卡采用了更为紧凑的封装形式，使其更适合于嵌入式系统和紧凑型设备的应用。

 

以下是可贴片SD卡的特点和优势：

1. 封装形式：可贴片SD卡采用了表面贴装技术（Surface Mount Technology，SMT）封装，将SD卡的芯片和连接器集成在一个紧凑的封装中，没有外部插口。这种封装形式使得可贴片SD卡可以直接焊接在PCB（Printed Circuit Board）上，节省空间并提高可靠性。
2. 尺寸小巧：可贴片SD卡的尺寸通常比传统的SD卡更小，因此适用于那些对空间要求严格的设备，如嵌入式系统、便携式设备和小型电子产品等。
3. 抗震抗振动：由于可贴片SD卡直接焊接在PCB上，没有外部插口，因此具有更好的抗震抗振动性能。这使得它更适合于应对恶劣环境和振动频繁的应用场景。
4. 可靠性：可贴片SD卡的焊接连接更牢固，减少了插拔引起的接触不良和断开的风险，提高了存储数据的可靠性和稳定性。

 

实际使用

前主流的存储芯片大致可以分为NOR Flash和NAND Flash。NOR Flash容量比较小，所以一般项目对于容量有一定要求的话（512M起步），就会用采用NAND Flash。

一般从成本考虑，多会使用裸的NAND FLASH进行贴片。随着也会带来几个问题：

• 第一，笔者在项目中经常遇到NAND Flash的坏块问题，即使让厂商增加了出厂检测，仍会有较高的不良率，所以必须要进行坏块管理。
• 第二，不同品牌之间的NAND Flash，由于Page，Block大小不同，时序不同等。都需要嵌入式工程师重新调试驱动，经常遇到替换供应商后重新添加、修改驱动的问题，费时费力。

笔者所在项目需要再NAND FLASH中存储图片 语音数据，经常因为坏块问题需要去工厂解决问题，编写坏块管理，甚至手动编写平均读写算法……非常的麻烦。之前没有了解到国产有非常优秀的贴片式SD卡产品——雷龙。

自带SD转接测试板，方便在demo阶段直接使用SD卡接口测试。

兼容无压力，在电脑上也可以免驱直接读写，非常方便。

 

SD NAND就是这样一款产品。简单来说它的架构如下图。内部使用寿命最长、性能最稳定的SLC NAND Flash晶圆,擦写次数可以达到10万次。另外，内置了特定的Flash控制器和Firmware，硬件对外采用最为通用的SD接口。

完美兼容了基本所有的项目，尺寸小巧，对于开发板甚至核心板这种对于尺寸要求很高的PCB都可以降低成本！

SD NAND内置坏块管理，平均读写，动态和静态的EDC/ECC算法等等，除了让产品的质量更稳定，更好的延长寿命，更能减少CPU的负荷。让后续针对NAND Flash的操作，都可以交给SD NAND，CPU可以不用再管了。领导再也不用担心我的NAND Flash驱动了。

总结

实际使用下来感觉非常好，推荐大家在项目初期就考虑使用雷龙的NAND FLASH，可以节约大量硬件成本和人工成本。有兴趣的伙伴，可以随时联系雷龙官方客服。