NOR闪存提升OTA固件升级能力

（Cypress博客文章，原文作者Pritesh Mandaliya，略有删改）

 

在这个世界上，既没有完美到毫无缺点的东西，也没有糟糕到毫无优点的东西，凡事均有好坏两个方面。

 

这句话同样也适用于数量不断增加的连接设备。诚然，“互联”使这些设备更加容易受到攻击，但我们认为，这同样也使它们有机会变得更加安全。

 

固件无线（FOTA）升级，可用于远程修复错误并增强系统性能。对于偏远地区应用或因本身性质而需持续升级的应用（包括无线基础设施、智能工厂和车联网）而言，FOTA尤其有用。

 

但是，任务关键型系统在进行FOTA升级时须格外谨慎，因为它们在升级过程中根本承受不起任何失败。

 

对于这些系统，进程必须对通信错误免疫，并且在升过程中，要尽量减少系统暂停。为了确保可靠性，必须能够在系统层面实现此功能，并且要求芯片具有强大的FOTA功能。

 

每台设备都需要存储器来保存软件/固件代码，而闪存通常是选择的媒介。FOTA的主要目的，就是升级闪存中的代码。当前这一代主机设备，通常只使用内部闪存或内/外部闪存组合。

 

然而，随着系统复杂度不断增加，将闪存嵌入至微控制器变得愈发困难，而且很可能需要外部闪存及可进行FOTA升级的主机。

 

当前的FOTA升级方法包括以下几类：

• 无软件/固件备份的FOTA升级：系统使用单个闪存器件存储应用软件。如果只有一个闪存器件，则需要在升级过程中暂停该应用。这样的应用通常拥有一个具备基本功能且内存有限的主MCU。

• 通过软件/固件备份进行FOTA升级：高端MCU增添第二个闪存器件，以克服升级期间暂停应用的需要。新增的闪存允许应用在进行升级时继续运行。

• 使用“黄金”软件/固件备份进行FOTA升级：系统使用三个闪存器件。通常，一个分区（或Die）包含当前软件，第二个分区用于升级代码，第三个分区用于存储软件的“黄金”副本——如果当前及新软件损坏，系统可以恢复至该副本。

NOR闪存更加适合FOTA

如今的NOR闪存器件可以实现更加可靠的FOTA升级，包括：

• 同步读/写操作：最先进的NOR闪存器件具有灵活的内存库（Bank）架构（即一组扇区），可以从一个内存库连续读取数据，同时在另一个内存库执行擦除/编程功能。这被称为同步读/写操作，是FOTA升级过程的理想选择。它允许主机系统在一个内存库中编程或擦除，然后立即从另一个内存库中同步读取，从而提高系统整体性能。因此，它可以防止系统在等待编程或擦除操作时发生暂停。

• 编程/擦除恢复/暂停：这是NOR闪存的另一个重要功能，可大大提高FOTA操作的可靠性。它允许系统中断编程/擦除操作，以便从任何非编程/擦除暂停扇区读取数据，一旦读取操作完成，则恢复编程/擦除操作。

• 全局唯一标识符（GUID）分区表：为将此方法用于NOR闪存器件，主机则需要对闪存进行分区。闪存器件包含一个主分区表（若主分区损坏，则包含辅助分区表），用来描述如何划分和移植内存。其余扇区在两个应用之间进行划分。

• 存储和下载（SnD）：使用这种方法，系统在通电后立即将NOR闪存数据复制到RAM器件。MCU将NOR闪存器件的数据复制并存储到RAM设备后，从RAM器件读取应用软件，并可以使用三种FOTA升级方法中的任意一种在闪存中执行FOTA升级。

NOR闪存器件具备高性能和高密度、多晶粒封装解决方案及同步操作等特点，可实现稳定、可靠的FOTA升级，同时节省主板空间并降低总成本。

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原文标题：NOR闪存提升OTA固件升级能力

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