一种通用的NAND Flash参数识别方法

2011-04-23刘桂英

电子科技 2011年6期

刘桂英

(湛江师范学院信息科学与技术学院，广东湛江 524048)

NAND Flash具有容量大、改写速度快、价格低廉等优点，得到了广泛应用，而且NAND Flash更新换代速度快。面对市面上不断推出的各种新款NAND Flash，如何从一个未知参数的NAND Flash芯片中获得相应的参数，以便一般实验室和爱好者研究和使用。本文介绍了一种通用的识别NAND Flash未知参数方法。

1 NAND Flash的参数识别流程

对于 NAND Flash中，基本参数为 Page大小，Spare区大小，Block数目，每个 Block中 Page的数量［1］。

确定Page大小和Spare区大小。NAND Flash的参数识别可以分为6个步骤:

(1)调节NAND Flash控制器Timing，将速度调慢，使得所有NAND Flash的Timing都能满足。

(2)识别NAND Flash的数据位宽。

(3)识别Page大小和Spare区大小。

(4)识别每个Block中包含多少个Page。

(5)识别NAND Flash包含的Block总数。

(6)不断调整速度测试，查找该NAND Flash比较稳定的高速频率。

1.1 设置慢速Timing

每个NAND Flash都有其最小Timing间隔，如图 1所示［2］。

图1 NAND Flash的最小Timing间隔示意图

NAND Flash一般只限定最小时间，没有限定最大时间，所以当各部分Timing设置为一个较大值时，比如100 kbit·s－1的速率，基本能满足所有 NAND Flash的要求，即一个通用的频率。

当然这个速度相对于NAND Flash所能承受的最大速度而言较慢，只是为下一步探索所有NAND Flash的通用参数作准备，这里不要求效率，只要满足兼容所有NAND Flash即可。

1.2 识别NAND Flash数据位宽

目前 NAND Flash数据位宽有:8 bit和16 bit两种。

这两个数据位宽的NAND Flash，都符合ONFI标准，惟一不用的是数据宽度，一个数据Clock分别接收或发送8 bit和16 bit，对于速度要求较高的应用可以选用 16 bit［3－6］。

图2 识别流程图

1.3 识别Page大小和Spare区大小

随着NAND Flash容量不断增大，NAND Flash的page大小规格也不断变化。上一代产品page大小为512 Byte。现在市场主流NAND Flash的page大小为2048 Byte，4096 Byte，市场最新的产品已出现page大小为8192 Byte。最后可以看到NAND Flash page大小规格有:512 Byte，2048 Byte，4096 Byte，8192 Byte，…。从NAND Flash发展规律可以看出，由2048以后都是倍数地增长，可以利用这个规律，不断地进行读写对比测试，获得最终结果，所以识别page大小的方法如图3所示。

相比之前，Spare区的大小规律性不强，收集到目前市场上NAND Flash的Spare区规格有16 Byte，64 Byte，128 Byte，218 Byte，224 Byte，…。虽然单从这些数字来看没有规律，实际上是有规则的。发现这样的搭配，当Page大小为512 Byte的NAND Flash，它的Spare区必定为16 Byte，Page大小为2048 Byte的芯片，Spare区的大小为64 Byte，但当Page大小为4 kB或者8 kB时，规律则不明显，不同厂家不同型号Spare区大小都可能不同，最后得出如图4所示的Spare区大小判断方法。