NOR ,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算.docx
《NOR ,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《NOR ,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算.docx(18页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、NOR ,SRAM,SDRAM,NAND结构和容量计算NOR flash,NAND flash,SDRAM结构和容量分析 1.NOR flash结构和容量分析 例如:HY29LV160 。 引脚分别如图: HY29LV160 有20根地址线,16位的数据线。 所以: 容量=220(地址线)X16(数据位数)bit =1MX16bit=1MX2B =2MB 2.SRAM简单介绍 SRAM是英文Static RAM的缩写,它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。 SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。而DRAM;另一种是插在卡槽上的COAST扩充用的高速缓
2、存,另外在CMOS芯片1468l8的电路里,它的内部也有较小容量的128字节SRAM,存储我们所设置的配置数据。还有为了加速CPU内部数据的传送,自80486CPU起,在CPU的内部也设计有高速缓存,故在Pentium CPU就有所谓的L1 Cache和L2Cache的名词,一般L1 Cache是内建在CPU的内部,L2 Cache是设计在CPU的外部,但是Pentium Pro把L1和L2 Cache同时设计在CPU的内部,故Pentium Pro的体积较大。最新的Pentium II又把L2 Cache移至CPU内核之外的黑盒子里。SRAM显然速度快,不需要刷新的操作,但是也有另外的缺点,
3、就是价格高,体积大,所以在主板上还不能作为用量较大的主存。 现将它的特点归纳如下: 优点,速度快,不必配合内存刷新电路,可提高整体的工作效率。 缺点,集成度低,功耗较大,相同的容量体积较大,而且价格较高,少量用于关键性系统以提高效率。 SRAM使用的系统: CPU与主存之间的高速缓存。 CPU内部的L1L2或外部的L2高速缓存。 CPU外部扩充用的COAST高速缓存。 CMOS 146818芯片。 主要用途: SRAM主要用于二级高速缓存(Level2 C ache)。它利用晶体管来存储数据。与DRAM相比,SRAM的速度快,但在相同面积中SRAM的容量要比其他类型的内存小。 SRAM SRA
4、M的速度快但昂贵,一般用小容量的SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM 之间的缓存.SRAM也有许多种,如AsyncSRAM (Asynchronous SRAM,异步SRAM)、Sync SRAM (Synchronous SRAM,同步SRAM)、PBSRAM (Pipelined Burst SRAM, 流水式突发SRAM),还有INTEL没有公布细节的CSRAM等。 基本的SRAM的架构如图1所示,SRAM一般可分为五大部分:存储单元阵列(core cells array),行/列地址译码器(decode),灵敏放大器(Sense Amplifier),控制电路(control ci
5、rcuit),缓冲/驱动电路(FFIO)。 SRAM是静态存储方式,以双稳态电路作为存储单元,SRAM不象DRAM一样需要不断刷新,而且工作速度较快,但由于存储单元器件较多,集成度不太高,功耗也较大。 3.SDRAM 结构和容量分析 l SDRAM基础知识 SDRAM : Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器。 同步是指Memory工作需要步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准。 动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失。 随机是指数据不是线性依次存储,而是由指定地址进行数据读写。 SDRAM从发展到现在已经经
6、历了四代,分别是:第一代SDR SDRAM,第二代DDR SDRAM,第三代DDR2 SDRAM,第四代DDR3 SDRAM. 第一代与第二代SDRAM均采用单端时钟信号,第三代与第四代由于工作频率比较快,所以采用可降低干扰的差分时钟信号作为同步时钟。 SDR SDRAM的时钟频率就是数据存储的频率,第一代内存用时钟频率命名,如pc100,pc133则表明时钟信号为100或133MHz,数据读写速率也为100或133MHz。之后的第二,三,四代DDR内存则采用数据读写速率作为命名标准,并且在前面加上表示其DDR代数的符号,PC-即DDR,PC2=DDR2,PC3=DDR3。如PC2700是DD
7、R333,其工作频率是333/2=166MHz,2700表示带宽为2.7G。 DDR的读写频率从DDR200到DDR400,DDR2从DDR2-400到DDR2-800,DDR3从DDR3-800到DDR3-1666。 例如:HY57V641620: HY57V641620引脚分布: l HY57V641620 有12根地址线。但要注意:SDRAM的行地址和列地址是公用这12根地址线的。行地址:A11A0,列地址:A7A0。RAS#行地址锁存有效时,地址为行地址,A11A0。CAS#列地址锁存有效时,地址为列地址,A7A0。 l HY57V641620 有两个Bank地址。AB1,BA0.用于
8、片内4个组BanK的选择。 l HY57V641620 有16位数据总线:DQ15DQ0。 所以HY57V641620的容量计算公式是: 容量=212(行地址)X28(列地址)X16(数据位数)X22(片内bank数)bit =220X16X4bit =1MX2X4Byte =8MB 4.NAND flash结构和容量分析 l NAND FLASH 和NOR FLASH 的区别 NAND FLASH在对大容量的数据存储需要中日益发展,到现今,所有的数码相机、多数播放器、各种类型的盘、很多PDA里面都有NAND FLASH的身影。 1. Flash的简介 NOR Flash: u 程序和数据可存
9、放在同一片芯片上,拥有独立的数据总线和地址总线,能快速随机地读取,允许系统直接从Flash中读取代码执行,而无需先将代码下载至中再执行 u 可以单字节或单字编程,但不能单字节擦除,必须以块为单位或对整片执行擦除操作,在对存储器进行编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。 NAND FLASH u 以页为单位进行读写操作,1页为256B或512B;以块为单位进行擦除操作,1块为4KB、8KB或16KB。具有快编程和快擦除的功能 u 数据、地址采用同一总线,实现串行读取。随机读取速度慢且不能按字节随机编程 u 芯片尺寸小,引脚少,是位成本最低的固态存储器 u 芯片存储位错误率较高,推荐使用 E
10、CC校验,并包含有冗余块,其数目大概占1%,当某个存储块发生错误后可以进行标注,并以冗余块代替 u Samsung、TOSHIBA和Fujistu三家公司支持采用NAND技术NAND Flash。目前,Samsung公司推出的最大存储容量可达8Gbit。NAND主要作为SmartMedia卡、Compact Flash卡、PCMCIA ATA卡、固态盘的存储介质,并正成为Flash磁盘技术的核心。 2. NAND FLASH和NOR FLASH的比较 1) 性能比较 flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进
11、行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。 由于擦除NOR器件时是以64128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以832KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。 执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。 NOR的读速度比NAND稍快一些。 NAND的写
12、入速度比NOR快很多。 NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。 大多数写入操作需要先进行擦除操作。 NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。 2) 接口差别 NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。 NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,共用8位总线。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。NAND读和写操作采用512字节的页和32KB的块为单位,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。 3) 容量和成本 NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更
13、为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格,大概只有NOR的十分之一。 NOR flash占据了容量为116MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、Secure Digital、PC Cards和MMC存储卡市场上所占份额最大。 4) 可靠性和耐用性 采用flahs介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和
14、NAND的可靠性。 在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。 5) 位交换 所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反
15、转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用EDC/ECC算法。 这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。 6) 坏块处理 NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。现在的FLSAH一般都提供冗余块来代替坏块如发现某个块的数据发生错误,则将该块标注成坏块,并以冗余块代替。这导致了在NAND Flash中,一般都需
16、要对坏块进行编号管理,让每一个块都有自己的逻辑地址。 7) 易于使用 可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAND器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。 8) 软件支持 当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持,在NAND
17、器件上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD。使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。 在掌上电脑里要使用NAND FLASH存储数据和程序,但是必须有NOR FLASH来启动。除了
18、SAMSUNG处理器,其他用在掌上电脑的主流处理器还不支持直接由NAND FLASH启动程序。因此,必须先用一片小的NOR FLASH启动机器,在把OS等软件从NAND FLASH载入SDRAM中运行才行。 9) 主要供应商 NOR FLASH的主要供应商是INTEL ,MICRO等厂商,曾经是FLASH的主流产品,但现在被NANDFLASH挤的比较难受。它的优点是可以直接从FLASH中运行程序,但是工艺复杂,价格比较贵。 NAND FLASH的主要供应商是SAMSUNG和东芝,在U盘、各种存储卡、MP3播放器里面的都是这种FLASH,由于工艺上的不同,它比NORFLASH拥有更大存储容量,而
19、且便宜。但也有缺点,就是无法寻址直接运行程序,只能存储数据。另外NAND FLASH非常容易出现坏区,所以需要有校验的算法。 Nand-flash存储器是flash存储器的-种,其内部采用非线性宏单元模式,为固态大容量存储器的实现提供了廉价有效的解决方案。Nand-flash存储器具有容量较大,改写速度快,适用于大量资料的存储,因而在业界得到了越来越广泛的应用,如嵌入式产品中包括数码相机、MP3随身听记忆卡、体积小巧的U盘等。 内存和NOR型闪存的基本存储单元是bit,用户可以随机访问任何一个bit的信息。而NAND型闪存的基本存储单元是页。每一页的有效容量是512字节的倍数。所谓的有效容量是
20、指用于数据存储的部分,实际上还要加上16字节的校验信息,因此我们可以在闪存厂商的技术资料当中看到“Byte”的表示方式。目前2Gb以下容量的NAND型闪存绝大多数是字节的页面容量,2Gb以上容量的NAND型闪存则将页容量扩大到字节。 NAND型闪存以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行,如果目标区域已经有数据,必须先擦除后写入,因此擦除操作是闪存的基本操作。一般每个块包含32个512字节的页,容量16KB;而大容量闪存采用2KB页时,则每个块包含64个页,容量128KB。每颗NAND型闪存 的I/O接口一般是8条,每条数据线每次传输bit信息,8条就是8bit,也就是前面说的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- NOR SRAM SDRAM NAND结构和容量计算 SRAM SDRAM NAND 结构 容量 计算
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3161980.html