NAND FLAS的扇區管理
2017-11-20 14:40:48
以鎂光MT29F4G08BxB Nand Flash為例，這款Flash(如上圖所示)以4個扇區(sector)組成1個頁(page)，64個頁(page)組成1個塊(block)，4096個塊(block)構成整個Flash存儲器;由于每個扇區的容量是512 字節(bytes)，整個Flash容量為4224M Bit(相當于528M字節)，去掉備用區域用于存放ECC數據校驗16M(虛線部分)，就是這個片子的容量512M字節。其他型號的Flash也是同樣由扇區組成頁、由頁組成塊、塊組成整個存儲設備，只是扇區、頁、塊的數量多少有區別而已。
在Flash的生產制造過程中，由于生產工藝的缺陷，很容易在Flash中產生不能使用的壞區域，如果在U盤中要使用這樣的Flash，就必須使用所謂的“量產工具”;U盤量產工具其實就是一種集壞區域掃描和Flash管理系統裝載于一身的工具。常規U盤主控的掃描是以塊為單位，掃描即往每一個塊里寫入數據，然后將讀出的數據與寫入的數據比較，如果數據有誤則把該塊標為“壞塊”。掃描完成后就是將Flash管理系統裝載到Flash里面，Flash管理系統就會利用掃描產生的壞塊表對整個Flash進行讀寫管理，這樣就完成了整個量產動作，U盤也就可以正常使用了。所以U盤顯示的容量與實際所用的Flash容量差異來源于不能存儲信息的壞塊和Flash管理系統的占用塊。壞塊越多，做出的U盤容量越低;而Flash管理系統占用的塊是沒有辦法避免，就像我們的電腦安裝操作系統要占用硬盤空間一樣。
當然這里還涉及到一個ECC糾錯能力的問題，假設對這個Flash進行掃描的定義的ECC糾錯能力為1bit，只有數據出現超過1bit錯誤的塊才會被標記為壞塊。這個時候需要區分塊糾錯和扇區糾錯的差別，假設任何一個塊里有任何一個扇區(512bytes)存在超出1bit的錯誤，常規主控在掃描的時候就會判斷整個塊為壞區域，這樣將損失整個塊128Kbytes的容量;但是當使用扇區糾錯的主控時，同樣1bit ECC糾錯，他會直接去判斷這個塊里哪些是超出1bit錯誤的扇區，從而將其剔除，損失的只是每個真正有錯誤扇區的512bytes容量，從而保留了其余沒有錯誤的扇區，這樣Flash的利用率可以得到極大的提高。
本文關鍵詞：
Flash
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