胡红，王少云，叶艳

（1.南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京210016；2.南京航空航天大学无人机研究院，江苏南京210016）

Flash芯片作为一种新兴的半导体存储器件，具有集成度高、非易失性、功耗低、价格低、容量大、可擦除次数多等优点，被广泛应用于大容量数据存储系统中。Samsung公司的K9F8G08U0M单片容量达到8GB，可通过多片NAND Flash串联的方法扩大系统容量。但是由于工艺和使用环境等因素，NAND Flash较其他形式的存储芯片更易出现坏块问题，同时由于NAND Flash存储芯片的容量大，出现坏块问题也更多。因此，在使用NAND Flash存储芯片时，对坏块的管理愈显重要。

使用NAND Flash存储芯片时，对坏块的管理的一般方法有：1）基于FPGA的片内RAM，存储有效块信息，将有效块地址作为数据存入RAM中。进行读写操作时，从RAM中读出有效块地址。2）基于FPGA内部RAM，RAM地址与块地址相对应，在与坏块地址相对应的RAM中存储1，而其他存储0[1]。

本文提出了一种基于FPGA的大容量数据记录仪的坏块管理方法，利用FPGA[2]内部RAM[3]空间建立坏块地址信息存储区，通过查询存储区中的信息，来确定当前存储块是否损坏，若是坏块则跳过，从而避免对坏块的操作，实现了对Flash存储空间的有效管理。该坏块管理方案在不增加FPGA使用的复杂程度的条件下，需要的内存资源比方法1、方法2明显减少。

1 NAND Flash K 9F8G08U0M简介

文中的大容量数据记录仪采用9片Samsung公司的NAND Flash芯片K9F8G08U0M，其总容量达到72G。K9F8G08U0M芯片由4096个块组成，每个块有64页，每个页为（4K+128）Bytes，其中4KBytes为Main Area，128Bytes为Spare area，Main Area专门存储数据，Spare Area存储其他信息，如ECC校检码、坏块信息等。K9F8G08U0M的读写操作以页为最小单位，擦除操作以块为最小单位进行，禁止按位擦除。……