Flash存儲(chǔ)器,，簡(jiǎn)稱Flash,，它結(jié)合了ROM和RAM的長處,，不僅具備電子可擦除可編程的性能,，還不會(huì)因斷電而丟失數(shù)據(jù),，具有快速讀取數(shù)據(jù)的特點(diǎn),；在現(xiàn)在琳瑯滿目的電子市場(chǎng)上,，F(xiàn)lash總類可謂繁多,，功能各異,，而你對(duì)它了解有多少呢,？
為了讓大家更深入了解Flash，今天將主要根據(jù)芯片的通信協(xié)議并且結(jié)合Flash的特點(diǎn),，給大家一個(gè)全新認(rèn)識(shí),。
一、IIC EEPROM
IIC EEPROM,，采用的是IIC通信協(xié)議,；IIC通信協(xié)議具有的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單的兩條總線線路，一條串行數(shù)據(jù)線（SDA）,，一條串行時(shí)鐘線（SCL）,；串行半雙工通信模式的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸，位速率標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100Kbit/s,；一種電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器,，掉電后數(shù)據(jù)不丟失，由于芯片能夠支持單字節(jié)擦寫,，且支持擦除的次數(shù)非常之多,，一個(gè)地址位可重復(fù)擦寫的理論值為100萬次，在實(shí)際應(yīng)用中具有著不可替代的作用,。日常我們常接觸芯片型號(hào)有AT24C02,、FM24C02,、CAT24C02等，其常見的封裝多為DIP8,，SOP8,，TSSOP8等。
二,、SPI NorFlash
SPI NorFlash,，采用的是SPI 通信協(xié)議，有4線（時(shí)鐘,，兩個(gè)數(shù)據(jù)線,，片選線）或者3線（時(shí)鐘，兩個(gè)數(shù)據(jù)線）通信接口,，由于它有兩個(gè)數(shù)據(jù)線能實(shí)現(xiàn)全雙工通信,，因此比IIC通信協(xié)議的IIC EEPROM的讀寫速度上要快很多。SPI NorFlash具有NOR技術(shù)Flash Memory的特點(diǎn),，即程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上,，擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，能快速隨機(jī)讀取,，允許系統(tǒng)直接從Flash中讀取代碼執(zhí)行,；可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除,，必須以Sector為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作,，在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程之前需要對(duì)Sector或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。
NorFlash在擦寫次數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到IIC EEPROM,，并且由于NOR技術(shù)Flash Memory的擦除和編程速度較慢,，塊尺寸又較大，因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)很長,；但SPI NorFlash接口簡(jiǎn)單,，使用的引腳少，易于連接,，操作方便,，并且可以在芯片上直接運(yùn)行代碼，其穩(wěn)定性出色,，傳輸速率高,，在小容量時(shí)具有很高的性價(jià)比，這使其很適合應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)中作為 FLASH ROM,，所以在市場(chǎng)的占用率非常高,。
我們通常見到的S25FL128、MX25L1605、W25Q64等型號(hào)都是SPI NorFlash,，其常見的封裝多為SOP8,，SOP16，WSON8,，US0N8,，QFN8、BGA24等,。
三,、Parallel NorFalsh (CFI Flash)
Parallel NorFalsh,也叫做并行NorFlash,采用的Parallel接口通信協(xié)議，擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)線和地址總線,，它同樣繼承了NOR技術(shù)Flash Memory的所有特點(diǎn),；由于采用了Parallel接口，,。Parallel NorFalsh相對(duì)于SPI NorFlash,支持的容量更大,，讀寫的速度更快，但是由于占用的地址線和數(shù)據(jù)線太多,，在電路電子設(shè)計(jì)上會(huì)占用很多資源,。Parallel NorFalsh讀寫時(shí)序類似于SRAM，只是寫的次數(shù)較少,，速度也慢，由于其讀時(shí)序類似于SRAM,，讀地址也是線性結(jié)構(gòu),，所以多用于不需要經(jīng)常更改程序代碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
我們通常見到的S29GL128,、MX29GL512,、SST39VF020等型號(hào)都是Parallel NorFlash，其常見的封裝多為TSSOP32,、TSOP48,、BGA64，PLCC32等,。
四,、Parallel NandFlash
Parallel NandFlash同樣采用了Parallel接口通信協(xié)議，NandFlash在工藝制程方面分有三種類型：SLC,、MLC,、TLC。NandFlash技術(shù)Flash Memory具有以下特點(diǎn)：以頁為單位進(jìn)行讀和編程操作,，以塊為單位進(jìn)行擦除操作,；具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時(shí)間是2ms，而NOR技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到幾百ms,；芯片尺寸小,，引腳少，是位成本(bit cost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器,；芯片包含有壞塊,，其數(shù)目取決于存儲(chǔ)器密度。壞塊不會(huì)影響有效塊的性能,，但設(shè)計(jì)者需要有一套的壞塊管理策略,！
對(duì)比Parallel NorFalsh，NandFlash在擦除,、讀寫方面,，速度快，使用擦寫次數(shù)更多,，并且它強(qiáng)調(diào)更高的性能,，更低的成本，更小的體積,，更大的容量,，更長的使用壽命。這使NandFlash很擅于存儲(chǔ)純資料或數(shù)據(jù)等,，在嵌入式系統(tǒng)中用來支持文件系統(tǒng),。其主要用來數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，大部分的U盤都是使用NandFlash,，當(dāng)前NandFlash在嵌入式產(chǎn)品中應(yīng)用仍然極為廣泛,，因此壞塊管理、掉電保護(hù)等措施就需要依賴NandFlash使用廠家通軟件進(jìn)行完善,。
我們通常見到的S34ML01G100,、MX30LF2G18AC、MT29F4G08ABADA等型號(hào)都是Parallel NandFlash,，其常見的封裝多為TSOP48,、BGA63、BGA107,，BGA137等,。
五、SPI NandFlash
SPI NandFlash,，采用了SPI NorFlash一樣的SPI的通信協(xié)議,，在讀寫的速度上沒什么區(qū)別，但在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上卻采用了與Parallel NandFlash相同的結(jié)構(gòu),，所以SPI nand相對(duì)于SPI norFlash具有擦寫的次數(shù)多,，擦寫速度快的優(yōu)勢(shì),，但是在使用以及使用過程中會(huì)同樣跟Parallel NandFlash一樣會(huì)出現(xiàn)壞塊，因此,，也需要做特殊壞塊處理才能使用,；
SPI NandFlash相對(duì)比Parallel NandFlash還有一個(gè)重要的特點(diǎn)，那就是芯片自己有內(nèi)部ECC糾錯(cuò)模塊,，用戶無需再使用ECC算法計(jì)算糾錯(cuò),，用戶可以在系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中可以簡(jiǎn)化代碼，簡(jiǎn)單操作,；
我們通常見到的W25N01GVZEIG,、GD5F4GQ4UBYIG、F50L1G41A等型號(hào)都是SPI NandFlash,，其常見的封裝多為QFN8,、BGA24等。
六,、eMMC Flash
eMMC采用統(tǒng)一的MMC標(biāo)準(zhǔn)接口,，自身集成MMC Controller，存儲(chǔ)單元與NandFlash相同,。針對(duì)Flash的特性,，eMMC產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)包含了Flash管理技術(shù)，包括錯(cuò)誤探測(cè)和糾正,，F(xiàn)lash平均擦寫,，壞塊管理，掉電保護(hù)等技術(shù),。MMC接口速度高達(dá)每秒52MBytes,，eMMC具有快速、可升級(jí)的性能,，同時(shí)其接口電壓可以是 1.8v 或者是 3.3v。
eMMC相當(dāng)于NandFlash+主控IC ,，對(duì)外的接口協(xié)議與SD,、TF卡一樣，主要是針對(duì)手機(jī)或平板電腦等產(chǎn)品的內(nèi)嵌式存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,。eMMC的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)是在封裝中集成了一個(gè)控制器,，它提供標(biāo)準(zhǔn)接口并管理閃存，使得手機(jī)廠商就能專注于產(chǎn)品開發(fā)的其它部分,，并縮短向市場(chǎng)推出產(chǎn)品的時(shí)間,。這些特點(diǎn)對(duì)于希望通過縮小光刻尺寸和降低成本的NAND供應(yīng)商來說，同樣的重要,。
eMMC由一個(gè)嵌入式存儲(chǔ)解決方案組成,，帶有MMC(多媒體卡)接口,、快閃存儲(chǔ)器設(shè)備(Nand Flash)及主控制器，所有都在一個(gè)小型的BGA 封裝,最常見的有BGA153封裝;我們通常見到的KLMAG8DEDD,、THGBMAG8B4JBAIM,、EMMC04G-S100等型號(hào)都是eMMC Flash。eMMCFlash存儲(chǔ)容量大,，市場(chǎng)上32GByte容量都常見了,，其常見的封裝多為BGA153、BGA169,、BGA100等,。
七、USF2.0
JEDEC在2013年9月發(fā)布了新一代的通用閃存存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)USF2.0,，該標(biāo)準(zhǔn)下得閃存讀寫速度可以高達(dá)每秒1400MB,，這相當(dāng)于在兩秒鐘內(nèi)讀寫兩個(gè)CD光盤的數(shù)據(jù)，不僅比eMMC有更巨大的優(yōu)勢(shì),，而且它甚至能夠讓電腦上使用的閃存存儲(chǔ)介質(zhì)固態(tài)硬盤也相形見絀,。UFS閃存規(guī)格采用了新的標(biāo)準(zhǔn)2.0接口，它使用的是串行界面,，很像PATA,、SATA的轉(zhuǎn)換，并且它支持全雙工運(yùn)行,，可同時(shí)讀寫操作,，還支持指令隊(duì)列。相對(duì)之下,，eMMC是半雙工,，讀寫必須分開執(zhí)行，指令也是打包,，在速度上就已經(jīng)是略遜一籌了,，而且UFS芯片不僅傳輸速度快，功耗也要比eMMC5.0低一半,，可以說是日后旗艦手機(jī)閃存的理想搭配,。目前僅有少數(shù)的半導(dǎo)體廠商有提供封裝成品，如三星,、東芝電子等,。
Flash因功能不同，使用的領(lǐng)域也各異,，它在電子市場(chǎng)上應(yīng)用極為廣泛,，需求量極大，每日的需求量可達(dá)百萬的數(shù)量級(jí),，工廠要保證生產(chǎn)效率就必須要求所用的編程高穩(wěn)定,、高速度,，目前國內(nèi)ZLG致遠(yuǎn)電子的SmartPRO 6000F-Plus是給Flash量身定制的一款高效能的Flash專燒編程器。