امروزه طیف گسترده ای از انواع مموری های NAND Flash با ویژگی ها و قابلیت های متنوع در دسترس است. آیا فکر می کنید در مورد NAND Flash به اندازه کافی شناخت دارید؟ در این مقاله می خواهیم نگاهی به برخی تصورات غلط رایج در مورد این تکنولوژی مهم داشته باشیم.
- همه ی NAND Flash ها دارای رابط کاربری یکسان هستند.
NAND Flash بیست سال پیش توسط شرکت Toshiba معرفی شد در حال حاضر در هر دو رابط asynchronous و toggle-mode قابل دسترس است. رابط کاربری asynchronous بیشتر در دستگاه هایی با حجم پایین (32Gb>) به کار برده می شود در حالی که NAND Flash با حجم بالا (64Gb≤) معمولا با رابط های toggle-mode سر و کار دارند. از طرفی خطوط سیگنال بین هر دو رابط کاربری یکسان هستند. همچنین رابط کاربری toggle-mode جهت انتقال داده با سرعت بالا از یک پین DQS (data/output/strobe) استفاده می کند.
- مموری UFS در درجه اول فقط برای گوشی های هوشمند است.
با وجود( e.MMC ( Embedded MultiMediaCard، گوشی های هوشمند محرک کلیدی برای توسعه بودند، اما وسعت و تنوع نرم افزارهای کاربردی شامل تبلت، بازی، e-readers، دوربین، دستگاه های پخش رسانه ای، پرینتر، سرور، wearable devices، اطلاعات وسرگرمی اتوماتیک و …. کاربردهای استفاده از حافظه ها شدند. در حالی که گوشی های هوشمند رشد قابل توجهی را دارند، بسیاری از نرم افزارهای مشابهی که قبلا از e.MMC استفاده می کردند در حال حاضر خود را با UFS جهت بهره بردن ازعملکرد بالای آن، تطابق می دهند. اساسا UFS می تواند برای هر نرم افزاری که نیاز به حافظه با حجم و سرعت بالا دارد گزینه مناسبی باشد. در حال حاضر پردازنده هایی که از UFS پشتیبانی می کنند همچنان در حال گسترش هستند.
- e-MMC و UFS برای خوردو مناسب نیستند.
به دلیل رشد در وسایل نقیله و پیشرفت در قابلیت رانندگی خودکار نیازهای به ذخیره سازی اطلاعات در حال افزایش است. توابع و نرم افزارهای مربوط به سرگرمی ها، نقشه ها، دستیارهای هدایت خودرو و … نیاز به ذخیره سازی حافظه بیشتری دارند. حافظه های Automotive جهت افزایش کارایی خود را با UFS تطابق می دهد.
- همه NAND Flash ها برای اجرای کد تصحیح خطا (ECC) به هاست احتیاج دارند.
اگر یک پردازنده هاست از یک موتور ECC برخوردار نباشد همچنان امکان استفاده از NAND Flash وجود دارد. در حالی که دستگاه های NAND برای اجرای ECC به هاست احتیاج دارند، بسیاری از محصولات NAND Flash دارای قابلیت error-correction تعبیه شده در آن ها هستند مانند سریال NAND، e.MMC، UFS و BENAND .
- اطلاعات در NAND Flash ها حداقل به مدت یک سال ذخیره می شوند.
حفظ داده ها در NAND Flash از چهار عامل اصلی نشات می گیرد: درجه حرارت، چرخه های تعداد نوشتن / پاک کردن، ECC و نوع حافظه سلول به عنوان مثال : سلول تک سطحی (SLC)، سلول چند سطحی (MLC)، سلول (triple-level (TLC. لازم به ذکر است که تنها زمانی داده ها تا یک سال در NAND Flash باقی می مانند که شرایط ذیل برقرار باشد: درجه حرارت خاص، چرخه نوشتن/ پاک کردن محدود و الزامات ECC.
- NOR Flash برای ذخیره سازی کد و NAND Flash برای ذخیره سازی داده به کار می رود.
علت اصلی آن اینست که NOR Flash از سرعت دسترسی تصادفی بالا در خواندن برخوردار است و NAND Flash هزینه بیت پایین تر و سرعت برنامه نویسی بالاتری دارد. میکرو کنترلرها کد تصادفی از NOR Flash را از طریق یک آدرس مجزا و گذرگاه داده اجرا می کنند. پردازنده های جدید امروزی گذرگاه های داده را با توجه به تعداد پین بالا از بین می برند.
- UFS هرگز از MMC پیش نخواهد افتاد اما اگر این اتفاق افتاد e.MMC به سرعت از میدان به در میشود.
UFS به وسیله گوشی های هوشمند high-end خود را آداپته می کند که شامل بسیاری از مدل های تولید شده امسال نیز هست.
- شرکت تولید کننده چیپ های Flash یکبار پس از تولید سلول های خراب را علامت گذاری میکند و نباید نگران این سلول ها بود.
سلول های حافظه فلش پس از تولید و قبل از تکمیل حداکثر تعداد دفعات Read/Write ممکن است دچار خرابی بشوند. پس نرم افزارهای مدیریت حافظه فلش باید قابلیت مدیریت این سلول ها را داشته باشد. چون قطعا ممکن است سلول های حافظه دچار مشکل شوند زیرا تعداد سلول های خراب ممکن است در طول زمان رشد کرده و برابر صفر نخواهد بود.
- SLC NAND Flash برای 100k چرخه های تعداد نوشتن / پاک کردن رتبه بندی می شود و MLC برای 10k چرخه های تعداد نوشتن / پاک کردن.
در حالی که مشخصات عملکرد NAND Flash از سال ها قبل وجود داشته است، ولی اعداد و ارقام گذشته با توجه به تغییر تکنولوژی و پروسه ساخت دستخوش تغییر شده است. به طور معمول SLC NAND Flash ها دارای طول عمر با چرخه 50-60k هستند (24nm) و MLC NAND Flash دارای طول عمر با چرخه 3k است (15nm).
10. هر کسی که از NAND Flash استفاده می کند از استاندارد ONFi نیز پیروی می کند.
استاندارد ONFi توسط کنسرسیومی متشکل از شرکت های تولید کننده NAND Flash بوجود آمد. اگر چه، توشیبا (مخترع NAND Flash)، و سامسونگ هرگز به ONFi نپیوستند. (JEDEC) استاندارد Toshiba/Samsung toggle-mode و ONFi را یکی کرده در حال حاضر سازگاری خوبی برای دستگاه های NAND جدید وجود دارد.
11. Flash NAND تنها برای رابط های موازی asynchronous و یا toggle-mode در دسترس است.
در حال حاضر چندین تولیدکننده رابط سریال NAND Flash وجود دارد که از همه آن ها مهمتر و پرکاربرد تر درگاه (SPI (serial peripheral interface است. در پی کاهش یافتن تولید کنندگان میکرو کنترلر، از بین رفتن گذرگاه های موازی آدرس/ داده high-pin-count به نفع رابط های lower-pin-count است.