NAND Flash a NOR Flash sú oba typy nevolatilnej pamäte, ale slúžia rôznym účelom. NOR Flash je lepší na rýchle náhodné čítanie a priamy prístup ku kódu, zatiaľ čo NAND Flash je lepší pre vysokokapacitné ukladanie a efektívnu prácu pri zápise a vymazávaní. Ich rozdiely tiež ovplyvňujú spoľahlivosť, správanie pri štarte a potreby podpory systému. Tento článok poskytuje informácie o týchto rozdieloch a kritériách výberu.
Aký je rozdiel medzi NAND Flash a NOR Flash?
NAND Flash a NOR Flash sú dva typy nevolatilných pamätí. Obe môžu uchovávať dáta aj po odpojení napájania, ale sú navrhnuté na rôzne druhy práce. Ich hlavný rozdiel nie je len rýchlosť alebo cena. Väčší rozdiel je v tom, ako čítajú dáta, ukladajú informácie a ako podporujú fungovanie systému.
NOR Flash sa volí, keď je potrebné rýchle náhodné čítanie a priamy prístup ku kódu. NAND Flash sa vyberá, keď systém potrebuje vyššiu kapacitu úložiska, nižšie náklady na bit a efektívnejšie operácie zápisu a vymazávania pre veľké bloky dát.
NAND vs NOR flash architektúra a prístup k dátam
Základný rozdiel v architektúre
Rozdiel medzi NAND Flash a NOR Flash začína spôsobom, akým sú usporiadané ich pamäťové polia. NOR Flash je štruktúrovaný tak, aby umožňoval priamy prístup k jednotlivým pamäťovým lokalitám. Podporuje čítanie s náhodným prístupom a priamym čítaním inštrukcií. NAND Flash používa hustejšiu štruktúru založenú na stránkovacích a blokových operáciách. Táto štruktúra ho robí vhodnejším pre ukladanie s vyššou kapacitou.
Výkonnostné efekty v používaní
NOR Flash
• Lepšie pre náhodný prístup
• Lepšie na priame čítanie kódu
• Lepšie na malé, rýchle čítanie
NAND Flash
• Lepšie pre operácie stránok a blokov
• Lepšie pre sekvenčné prenosy dát
• Lepšie pre ukladanie vo vysokej hustote
Čo je lepšie pre boot code a xip
NOR Flash je zvyčajne lepšou voľbou pre bootovací kód a execute-in-place (XIP). Umožňuje procesoru čítať a spúšťať kód priamo z Flashu bez jeho predchádzajúceho kopírovania do RAM, čo zjednodušuje štart a podporuje rýchly náhodný prístup počas vykonávania kódu. Z tohto dôvodu sa NOR Flash bežne používa v systémoch, kde je dôležitejšie správanie pri štarte, vykonávanie firmvéru a priamy prístup ku kódu než veľká kapacita úložiska.
NAND Flash sa stále dá použiť v ukladaní kódu, ale je vhodnejší pre obrazy firmvéru, aktualizačné balíky alebo systémy, kde sa kód najskôr načíta do RAM pred spustením. Vo všeobecnosti sa vyberá vtedy, keď vyššia kapacita je dôležitejšia než priame vykonávanie z Flash a keď systém už podporuje správu NAND.
Rýchlosť prístupu a spracovanie dát
Výkon čítania
NOR Flash funguje lepšie pri náhodných čítaniach. Dokáže pristupovať ku špecifickým adresám s nízkou latenciou, čo ho robí vhodným na ukladanie firmvéru a kódu. NAND Flash je menej efektívny pri malých náhodných čítaniach, ale lepšie funguje pri väčších sekvenčných čítaniach.
Výkon zápisu
NAND Flash je lepší na aktivity náročné na zápis. Je navrhnutý tak, aby programoval dáta na stránkach efektívnejšie než NOR Flash, čo ho robí vhodnejším pre dáta, ktoré sa často menia.
Výkon vymazania
Oba typy pamäte vymažú dáta v blokoch, ale NAND Flash je efektívnejší pre ukladacie úlohy, ktoré zahŕňajú časté vymazávanie a prepisovanie.
Pravidlo praktického výkonu
• Zvoliť NOR Flash pre náhodné čítania a priamy prístup ku kódu
• Zvoliť NAND Flash pre ukladanie s vysokým nárokom na zápis a väčšie prenosy dát
Rozdiely v kapacite skladovania a nákladoch
| Faktor | NAND Flash | NOR Flash |
|---|---|---|
| Hustota | Vyššie | Nižšie |
| Cena za bit | Nižšie | Vyššie |
| Najlepšie využitie | Veľkokapacitné úložisko | Menšia pamäť orientovaná na kód |
ECC, zlé bloky a výdrž
ECC, zlé bloky a vyrovnávanie opotrebenia
NAND Flash vyžaduje viac správy dát než NOR Flash. Na udržanie spoľahlivej prevádzky závisí od korekcie chýb, zlého ovládania blokov a vyrovnávania opotrebenia. NOR Flash je v tomto ohľade jednoduchší a nevyžaduje rovnakú úroveň podpory pre základné ukladanie kódu.
Výdrž a udržanie
Výdrž označuje počet cyklov programovania a vymazania, ktoré pamäť vydrží. Uchovávanie znamená, ako dobre uchováva uložené dáta v čase. Tieto hodnoty závisia od konkrétneho zariadenia, technológie procesu, teploty a prevádzkových podmienok.
Je potrebné nepredpokladať, že jeden typ pamäte má vždy lepšiu výdrž ako druhý. Skutočný výkon závisí od konkrétneho dielu a jeho použitia.
Bežné použitia a úlohy ukladania
NOR Flash sa bežne používa v systémoch, ktoré vyžadujú priamy prístup ku kódu, stabilné správanie pri štarte a rýchle náhodné čítania, ako sú bootovacia pamäť, firmware úložisko, úložisko kódu mikrokontrolérov, priemyselné riadiace systémy, automobilové riadiace moduly a sieťové zariadenia.
NAND Flash sa častejšie používa v systémoch, ktoré vyžadujú vyššiu hustotu úložiska, nižšie náklady na bit a efektívne spracovanie dát založených na stránkach a blokoch, ako sú SSD, pamäťové karty, USB úložné zariadenia, smartfóny, multimediálne úložiská, logovacie systémy a zabudované ukladanie dát.
V niektorých návrhoch sa oba typy pamäte používajú súčasne, pričom NOR Flash spravuje bootovací kód a jadrový firmvér a NAND Flash väčšie dátové úložisko.
Záver
NAND Flash a NOR Flash by sa mali porovnávať na základe úlohy úložiska, prístupového vzoru, aktivity zápisu a vymazania, požiadaviek na spustenie a podpory (scrape). NOR Flash efektívnejšie umožňuje ukladanie kódu a priame vykonávanie, zatiaľ čo NAND Flash efektívnejšie umožňuje veľké dátové úložiská. Voľba by mala zahŕňať aj ECC, vyrovnávanie opotrebenia, ovládanie zlých blokov, výdrž, udržanie a celkový dopad na systém, nielen hustotu, rýchlosť alebo náklady.
Často kladené otázky [FAQ]
Čo sú SLC, MLC, TLC a QLC?
Sú to typy Flash buniek založené na tom, koľko bitov každá bunka uloží. Viac bitov zvyšuje hustotu úložiska, ale znižuje výdrž a chybovosť.
Prečo je rozhranie dôležité?
Ovplyvňuje, ako sa pamäť pripája k systému a ako ľahko sa dá používať.
Prečo záleží na veľkosti stránky a bloku?
Ovplyvňujú spôsob, akým sa dáta zapisujú a vymazávajú, a môžu zvýšiť režijné náklady na správu pamäte.
Záleží na spotrebe energie?
Áno. Ovplyvňuje účinnosť systému, výdrž batérie a návrh spotreby.
Môžu NAND aj NOR podporovať bezpečné úložisko?
Áno. Oba môžu byť použité v návrhoch bezpečného úložiska.
Prečo je podpora softvéru NAND dôležitá?
Pomáha správne spravovať dáta a ovplyvňuje výkon, spoľahlivosť a stabilitu.
