Що таке мікросхема флеш-пам'яті? Які бувають типи?

1. Що таке мікросхема флеш-пам'яті

Мікросхема флеш-пам’яті — це ієрархічне управління мікросхемою блоку зберігання флеш-пам’яті, внутрішня структура від високого до нижчого може бути виражена як: чіп Пакет (Package)→ шар (Die)→ Блок (Block)→ Сторінка (Page)→ комірка зберігання (Cell ). Операційною одиницею мікросхеми пам’яті є сторінка (сторінка), ємність кожної сторінки, як правило, становить 4 КБ або 8 КБ, і за межами області даних сторінки є область за межами діапазону (Out of Band, OOB), зазвичай більше 128 байт, які зазвичай використовуються для зберігання інформації метаданих і інформації перевірки сторінки.
2. Тип мікросхеми флеш-пам'яті

Існують також різні типи флеш-пам’яті, які в основному поділяються на дві категорії типу NOR і NAND.

Різниця між флеш-пам'яттю типу NOR і типом NAND дуже велика, наприклад, флеш-пам'ять типу NOR більше схожа на пам'ять, є незалежна лінія адреси та лінія даних, але ціна дорожча, ємність відносно мала; Тип NAND більше схожий на жорсткий диск, рядок адреси та рядок даних є спільними лініями вводу-виводу, і вся інформація, подібна до жорсткого диска, передається через лінію жорсткого диска, а тип NAND порівняно з флеш-пам’яттю типу NOR, вартість нижче, а місткість набагато більше. Таким чином, флеш-пам'ять NOR більше підходить для частих випадків випадкового читання та запису, зазвичай використовується для зберігання програмного коду та запуску безпосередньо у флеш-пам'яті, мобільний телефон використовує флеш-пам'ять NOR, тому ємність "пам'яті" мобільного телефону зазвичай не великий; Флеш-пам’ять NAND в основному використовується для зберігання даних, а наші флеш-пам’яті, як-от флеш-диски та цифрові карти пам’яті, є флеш-пам’яттю NAND.

3. Кілька робочих станів мікросхеми флеш-пам'яті

(1) Операція читання сторінок

Стандартний стан мікросхеми флеш-пам’яті – зчитування. Операція читання починається із запису адреси 00h у регістр інструкцій через 4 цикли адресування. Після того, як інструкція зафіксована, операція читання не може бути записана на наступній сторінці.

Ви можете виводити дані зі сторінки випадковим чином, написавши інструкції щодо виведення даних. Адреса даних може бути автоматично знайдена з адреси даних, яка буде виведена за допомогою інструкцій випадкового виведення, щоб знайти наступну адресу. Операції виведення випадкових даних можна використовувати кілька разів.

(2) Програмування сторінок

Програмування мікросхеми флеш-пам’яті відбувається посторінково, але він підтримує кілька часткових сторінок програмування в одному циклі програмування сторінки, а кількість послідовних байтів часткової сторінки становить 2112. Напишіть інструкцію підтвердження програмування сторінки (10h), щоб почати програмування, але ви також повинні ввести безперервні дані перед написанням інструкції (10 год).

Безперервне завантаження даних Після запису інструкції безперервного введення даних (80h) почнеться 4 цикли введення адреси і завантаження даних, при цьому слово, на відміну від запрограмованих даних, завантажувати не потрібно. Чіп підтримує довільне введення даних на сторінці та може автоматично змінювати адресу відповідно до інструкції довільного введення даних (85h). Довільне введення даних також можна використовувати кілька разів.

(3) Програмування кешу

Програмування кеш-пам’яті — це тип програмування сторінок, який може виконуватися 2112 байтами регістрів даних і дійсний лише в блоці. Оскільки мікросхема флеш-пам'яті має сторінковий кеш, вона може виконувати безперервне введення даних, коли регістр даних компілюється в блок пам'яті. Програмування кеш-пам’яті можна розпочати лише після завершення незавершеного циклу програмування та перенесення регістру даних із кеш-пам’яті. Штифт R/B дозволяє визначити, чи завершено внутрішнє програмування. Якщо система використовує лише R/B для моніторингу процесу програми, то порядок останньої сторінки об’єктної програми повинен бути організований інструкцією програмування поточної сторінки.

(4) Тиражування блоку зберігання

Ця функція може швидко й ефективно переписувати дані на сторінці без необхідності доступу до зовнішньої пам’яті. Оскільки час, витрачений на постійний доступ і перезавантаження, зменшується, продуктивність системи покращується. Це особливо актуально, коли частину блоку оновлено, а решту потрібно скопіювати в новий блок. Ця операція є інструкцією безперервного читання, але не потребує безперервного доступу та копіювання програми на адресу призначення. Оригінальна інструкція адреси сторінки «35-годинна операція читання може перенести всі 2112 байт даних у внутрішній буфер даних». Коли мікросхема повертається в стан готовності, записується інструкція введення даних копіювання сторінки з циклом адреси призначення. Процедура помилки в цій операції вказується статусом «Pass/fail». Однак, якщо ця операція займе надто багато часу, це спричинить бітову помилку операції через втрату даних, що призведе до збою зовнішньої помилки "Перевірити/виправити" перевірку пристрою. З цієї причини операцію слід виправити за допомогою двозначної помилки.

(5) Стирання блоку

Операція стирання мікросхеми флеш-пам'яті виконується на основі блоку. Завантаження адреси блоку починається з інструкції стирання блоку та завершується двома циклами. Насправді, коли адресні рядки від A12 до A17 призупинено, доступні лише адресні рядки від A18 до A28. Завантажте інструкцію підтвердження стирання та адресу блоку, щоб почати стирання. Це потрібно робити в такому порядку, щоб уникнути стирання помилок із вмісту пам’яті, на який впливає зовнішній шум.

(6) Прочитати статус

Регістр стану в мікросхемі флеш-пам'яті підтверджує, що операції програмування та стирання були успішно завершені. Після запису інструкції (70h) у регістр інструкцій цикл читання виводить вміст регістру стану до вводу-виводу на спадному фронті CE або RE. Регістр інструкцій залишається в стані читання, доки не надійде нова інструкція, тому, якщо регістр стану знаходиться в стані читання під час циклу довільного читання, інструкція читання повинна бути подана до початку циклу читання.