NAND Flash与NOR Flash：坏块管理需求的差异解析

 

 

NOR Flash和NAND Flash是两种不同类型的闪存技术，它们在存储单元的连接方式、耐用性、坏块管理等方面存在差异。

 

NOR Flash的存储单元是并联的，每个存储单元的字线和源线分别相连，这使得NOR Flash在读取速度上具有优势，适合用于执行代码的存储，如固件和操作系统的存储。NOR Flash的耐用性相对较低，通常每个单元块的擦写次数在十万次左右。NOR Flash通常在芯片设计时就包含了冗余比特，当某个存储单元失效时，可以用这些冗余比特进行替换，从而保证了存储的可靠性 。

 

与此相反，NAND Flash的存储单元是串联的，每个存储单元的字线和源线首尾相接，这种设计使得NAND Flash在写入和擦除操作上更为高效，适合于大容量的数据存储。NAND Flash的耐用性较高，每个单元块的擦写次数可达到一百万次。然而，NAND Flash在生产过程中可能会产生坏块，这些坏块可能是由于物理损伤、电压不稳定、环境因素等造成的。NAND Flash的坏块管理机制包括初始化扫描、持续监控、错误校正码（ECC）的使用、磨损均衡等，以确保数据的安全性和存储设备的性能 。

 

所谓坏块，本身就是NAND Flash中的叫法，因为NAND Flash的最小擦除单位是block，当某个block因某个或某几个单元在进行擦除时报告了错误，那这一整个block将会被标记为坏块。而NOR Flash的最小擦除单位不一定是block，也可以是sector，同时NOR Flash的错误管理机制和NAND Flash不一样，没有标记一整个block为坏块之说，所以就认为NOR Flash不存在坏块。但是NOR Flash也会有概率出现错误的存储单元，只是不叫坏块罢了。

 

 

 存储单元的错误有两类：一是出厂时的固有错误，这个只要是flash都会有；二是使用过程错误，这类NAND Flash出现的概率比NOR Flash要高。因为NAND阵列的存储单元是串联的，存储单元容易收到相邻单元的影响，而NOR阵列的存储单元是独立的，不容易收到相邻单元的干扰。

 

NAND Flash的坏块管理通常包括以下几个步骤：

1. 出厂时的坏块检测和标记。

2. 使用过程中，通过ECC等技术检测和修复数据错误，间接识别坏块。

3. 出现坏块时，使用备用块进行替换，并更新映射表以避免使用坏块。

4. 通过算法将写入操作均匀分布到存储器上，实现磨损均衡，延长使用寿命 。

 

NOR Flash由于其并联的设计和较低的耐用性，通常被认为是没有坏块的，但实际上，NOR Flash也可能存在坏块，只是在内部已经通过冗余比特替换等方式进行了处理。

总的来说，NOR Flash不需要进行复杂的坏块管理，主要是因为其设计中已经包含了冗余比特来替换失效的存储单元，而NAND Flash由于其存储单元的串联设计和更高的耐用性要求，需要进行更为复杂的坏块管理来保证数据的完整性和存储设备的可靠性 。

 

SD NAND的坏块管理机制

SD NAND（贴片式TF卡)是NAND Flash技术的一种实现形式，采用标准SDIO接口，它通过内置控制器和固件，提供了一种简单易用、高性能、高耐用性的存储解决方案，特别适用于对尺寸、功耗和集成度有特定要求的应用。

SD NAND产品通常内置了坏块管理机制，确保存储的可靠性和耐用性。如MK米客方德推出的SD NAND产品内部集成了先进的控制器，该控制器实现了一套高效的坏块管理机制。这套机制不仅提高了存储设备的可靠性和耐用性，而且通过智能算法优化了数据存储和访问速度，适用于多种应用场景，包括物联网设备、车载系统、工业控制系统和医疗设备等。