Cos'è un chip di memoria flash? Quali sono i tipi?

1. Cos'è un chip di memoria flash

Il chip di memoria flash è una gestione gerarchica del chip dell'unità di memorizzazione della memoria flash, la struttura interna dall'alto al basso può essere espressa come: pacchetto chip (pacchetto)→ livello (die)→ blocco (blocco)→ pagina (pagina)→ cella di archiviazione (cella ). L'unità operativa del chip di memoria è la pagina (pagina), la capacità di ciascuna pagina è generalmente di 4KB o 8KB, ed esiste un'area fuori banda (Out of Band, OOB) all'esterno dell'area dati della pagina, generalmente più di 128 byte, generalmente utilizzati per memorizzare le informazioni sui metadati e le informazioni di verifica della pagina.
2. Tipo di chip di memoria flash

Esistono anche diversi tipi di memoria flash, che sono principalmente divisi in due categorie di tipo NOR e di tipo NAND.

La differenza tra la memoria flash di tipo NOR e quella di tipo NAND è molto grande, ad esempio, la memoria flash di tipo NOR è più simile alla memoria, c'è una linea di indirizzo e una linea dati indipendenti, ma il prezzo è più costoso, la capacità è relativamente piccola; Il tipo NAND è più simile a un disco rigido, la linea di indirizzo e la linea dati sono linee I/O condivise e tutte le informazioni simili al disco rigido vengono trasmesse attraverso una linea del disco rigido e il tipo NAND rispetto alla memoria flash di tipo NOR, il costo è inferiore e la capacità è molto maggiore. Pertanto, la memoria flash NOR è più adatta per frequenti occasioni di lettura e scrittura casuale, solitamente utilizzata per memorizzare il codice del programma ed eseguirlo direttamente nella memoria flash, il telefono cellulare utilizza la memoria flash NOR, quindi la capacità di "memoria" del telefono cellulare è solitamente non grande; Il flash NAND viene utilizzato principalmente per archiviare dati e i nostri prodotti flash comunemente utilizzati, come dischi flash e schede di memoria digitali, sono flash NAND.

3. Diversi stati di funzionamento del chip di memoria flash

(1) Operazione di lettura per pagina

Viene letto lo stato predefinito del chip di memoria flash. L'operazione di lettura inizia scrivendo l'indirizzo 00h nel registro istruzioni attraverso 4 cicli di indirizzo. Una volta bloccata l'istruzione, l'operazione di lettura non può essere scritta nella pagina successiva.

È possibile emettere dati in modo casuale da una pagina scrivendo istruzioni di emissione dati casuali. L'indirizzo dati può essere trovato automaticamente dall'indirizzo dati da emettere tramite istruzioni di output casuali per trovare l'indirizzo successivo. Le operazioni di output dei dati casuali possono essere utilizzate più volte.

(2) Programmazione della pagina

La programmazione del chip flash avviene pagina per pagina, ma supporta la programmazione di più pagine parziali in un ciclo di programmazione a pagina singola e il numero di byte consecutivi della pagina parziale è 2112. Scrivere l'istruzione di conferma della programmazione della pagina (10h) per avviare la operazione di programmazione, ma è necessario inserire anche dati continui prima di scrivere l'istruzione (10h).

Caricamento continuo dei dati Dopo aver scritto l'istruzione di immissione continua dei dati (80h), inizieranno 4 cicli di immissione dell'indirizzo e caricamento dei dati, mentre la parola, a differenza dei dati programmati, non necessita di essere caricata. Il chip supporta l'immissione casuale di dati nella pagina e può modificare automaticamente l'indirizzo in base alle istruzioni di immissione casuale dei dati (85h). L'immissione casuale dei dati può essere utilizzata anche più volte.

(3) Programmazione della cache

La programmazione della cache è un tipo di programmazione della pagina che può essere eseguita da 2112 byte di registri dati ed è valida solo in un blocco. Poiché il chip flash dispone di una cache di pagina, può eseguire l'immissione continua di dati quando il registro dati viene compilato nell'unità di memoria. La programmazione della cache può iniziare solo dopo che il ciclo di programmazione incompleto è terminato e il registro dati è stato trasferito dalla cache. Il pin R/B consente di determinare se la programmazione interna è completa. Se il sistema utilizza solo R/B per monitorare il processo del programma, allora l'ordine dell'ultima pagina del programma oggetto deve essere organizzato dall'istruzione di programmazione della pagina corrente.

(4) Replica dell'unità di archiviazione

Questa funzionalità può riscrivere in modo rapido ed efficiente i dati in una pagina senza la necessità di accedere alla memoria esterna. Poiché il tempo dedicato all'accesso continuo e al ricaricamento viene ridotto, le prestazioni del sistema risultano migliorate. Ciò è particolarmente vero quando una parte di un blocco viene aggiornata e il resto deve essere copiato in un nuovo blocco. Questa operazione è un'istruzione di lettura continua, ma non richiede l'accesso continuo e la copia del programma nell'indirizzo di destinazione. Un'istruzione di indirizzo di pagina originale di "un'operazione di lettura di 35 ore può trasferire tutti i 2112 byte di dati nel buffer di dati interno". Quando il chip ritorna allo stato pronto, viene scritta l'istruzione di immissione dei dati di copia della pagina con il loop dell'indirizzo di destinazione. La procedura di errore in questa operazione è indicata dallo stato "Pass/Fail". Tuttavia, se l'esecuzione di questa operazione richiede troppo tempo, causerà un piccolo errore operativo dovuto alla perdita di dati, con conseguente fallimento del controllo del dispositivo "Verifica/correggi" dell'errore esterno. Per questo motivo è opportuno correggere l'operazione utilizzando un errore a due cifre.

(5) Cancellazione del blocco

L'operazione di cancellazione del chip di memoria flash viene eseguita sulla base del blocco. Il caricamento dell'indirizzo del blocco inizia con un'istruzione di cancellazione del blocco e viene completato in due cicli. Infatti, quando le linee di indirizzo da A12 ad A17 sono sospese, sono disponibili solo le linee di indirizzo da A18 ad A28. Caricare l'istruzione di conferma della cancellazione e bloccare l'indirizzo per avviare la cancellazione. Ciò deve essere fatto in quest'ordine per evitare di cancellare errori dal contenuto della memoria affetto da rumore esterno.

(6) Leggi lo stato

Il registro di stato nel chip di memoria flash conferma che le operazioni di programmazione e cancellazione sono state completate con successo. Dopo aver scritto l'istruzione (70h) nel registro delle istruzioni, il ciclo di lettura invia il contenuto del registro di stato all'I/O sul fronte di discesa di CE o RE. Il registro delle istruzioni rimane nello stato di lettura finché non arriva una nuova istruzione, quindi se il registro di stato è nello stato di lettura durante un ciclo di lettura casuale, dovrebbe essere fornita un'istruzione di lettura prima dell'inizio del ciclo di lettura.