news 2026/2/19 18:35:17

【NOR Flash】关于芯片的高耐久性分区的编程/擦除周期和最小保留时间的数据

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
【NOR Flash】关于芯片的高耐久性分区的编程/擦除周期和最小保留时间的数据

1、核心存储单元:浮栅晶体管

NOR Flash的基础是浮栅金属氧化物半导体场效应晶体管

结构与普通MOSFET类似,但在栅极(控制栅)和沟道之间,多了一个被绝缘层(二氧化硅)完全包围的浮置栅极

  • 浮栅: 存储数据的关键。被高质量的绝缘体隔离,因此一旦电子被注入,在没有外部能量(如紫外线或高压电场)的情况下,可以 trapped(被困住)长达数年甚至数十年,从而实现数据非易失性存储。

  • 控制栅: 外部可以施加电压的栅极,用于控制晶体管的导通/关断,以及进行编程和擦除操作。

  • 绝缘层: 通常是二氧化硅,其质量直接影响数据的保持时间和耐久性。

2、扇区的编程/擦除(PE)耐久性和最小保留时间

S28HS512TGABHM013为例

  • 高耐久性分区是Infineon Endurance Flex架构的一部分,允许用户将部分存储区域配置为高耐久性区域,适用于频繁写入的应用场景。

  • 最小PE周期指的是在该分区中,整个分区(而非单个扇区)所能承受的最小编程/擦除循环次数

  • 最小保留时间是指在这些PE周期下,数据能够可靠保留的最小年限(均为2年)。

  • 表格中的数据适用于512Mb和1Gb的SEMPER™ Flash产品

  • 注意:表格下方有一行说明:

    “Minimum cycles is for entire High Endurance Partition.”
    意思是“最小循环次数是针对整个高耐久性分区而言的”,即这些PE周期是分区内所有扇区共享的总耐久性指标,通过磨损均衡(wear leveling)机制在整个分区内均匀分配写操作。
  • 该表格提供了高耐久性分区中256KB扇区的耐久性数据,包括不同分区大小对应的最小PE周期最小数据保留时间,适用于系统设计中对存储耐久性有要求的应用场景(如日志存储、频繁更新数据等)。

3、为什么分区越大,承诺的PE周期反而越多

3.1 核心概念:分区是一个磨损均衡池

配置一个“高耐久性分区”时,比如包含256个扇区,这256个扇区会组成一个磨损均衡池。主机的写入/擦除操作会被设备的固件动态地映射到这256个物理扇区中的任意一个。这样,写操作被均匀地分摊到所有扇区上,避免了反复擦写同一个扇区导致其提前损坏。

3.2 “最小PE周期”的定义是关键

表格下方的注释明确指出:“Minimum cycles is for entire High Endurance Partition.”(最小周期是针对整个高耐久性分区而言的)。

这意味着:

  • 对于512Mb设备默认的256个扇区分区,制造商保证:在整个分区的所有256个扇区上,累计可以安全地进行总计1,280,000次编程/擦除操作

  • 对于1Gb设备默认的512个扇区分区,则保证累计总共可以进行2,560,000次操作

4、扇区和分区的区别

1. 扇区 - 物理基础单元
  • 定义:闪存阵列被硬件划分为一个个“物理扇区”

  • 类型:该芯片支持两种大小的物理扇区:

    • 256 KB 扇区:主要存储单元。

    • 4 KB 扇区:通常用于存储需要频繁更新的小数据(如配置参数、日志),其耐久性(300,000次)比主阵列的256KB扇区更高(见第1页)。

  • 作用擦除操作必须以扇区为单位进行。编程(写0)可以在更小的字节或字上进行,但要把0变回1,必须擦除整个扇区。

2. 分区 - 逻辑管理集合
  • 定义分区是用户通过配置寄存器,将一组连续的物理扇区归类,并赋予其特定管理策略的逻辑集合。

  • 关键特性

    • 可配置性:用户可以通过Endurance Flex 架构寄存器(第34-37页,第116-119页)来定义分区的大小和类型。例如,你可以指定从扇区0到扇区199这200个扇区为“分区A”。

    • 管理策略:每个分区被配置为不同的类型,享有不同的固件管理算法:

      • 高耐久性分区:在这个分区内的所有扇区上启用磨损均衡。控制器会动态地将主机逻辑地址映射到分区内不同的物理扇区,让擦写次数平均分布,从而提升整个分区的总写入寿命(即Table 4的内容)。

      • 长保留分区:这个分区内的扇区可能采用更保守的编程/擦除算法,或者优先用于存储不常更改的数据,以保证数据能保存25年(见表5),但可能不以最大化耐久性为目标。

    • 4KB扇区的特殊性:文档明确指出(第34页)“4KB sectors are not part of the Endurance Flex architecture.”这意味着4KB小扇区不能加入高耐久或长保留分区,它们有自己独立的耐久性规格。

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/2/19 3:26:23

Linux docker安装达梦数据库

安装数据库 达梦8镜像下载 官方镜像地址 https://download.dameng.com/eco/dm8/dm8_20241022_x86_rh6_64_single.tar CSDN地址(需要解压后再使用) https://download.csdn.net/download/qq_35794202/92607559?spm1001.2014.3001.5503 下载后放到li…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/19 15:38:34

Python+django 博物馆文物科普知识普及系统微信小程序-

文章目录系统概述核心功能技术实现特色亮点应用场景系统设计与实现的思路主要技术与实现手段源码lw获取/同行可拿货,招校园代理 :文章底部获取博主联系方式!系统概述 PythonDjango 博物馆文物科普知识普及系统微信小程序是一个结合后端框架与移动端应用…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/18 6:29:11

一库平替,融合致胜:国产数据库的“统型”范式革命

在数字化转型步入深水区的今天,我们正见证一场发生在数据基础设施底层的静默革命。当企业面对Oracle、MySQL、SQL Server、GIS数据库、时序数据库、文档数据库乃至向量数据库组成的复杂“数据库动物园”时,技术栈的割裂、成本的飙升与数据孤岛的固化已成…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/17 7:56:36

GitExtension下载、安装

一、GitExtension下载 官网下载 根据自己环境选择,我这里选择的x64 二、安装 三、配置 或者

作者头像 李华
网站建设 2026/2/3 9:38:47

【阿里云】—— 云服务器 ECS搭建与使用

阿里云ECS主机从零配置指南:新手友好,避坑必看(含完整实操) 对于新手开发者、个人站长或初级运维来说,阿里云ECS主机的配置绝对是入门路上的“第一道坎”——买了ECS不知道怎么登录、初始化配置混乱、安全组没开导致无…

作者头像 李华
网站建设 2026/2/17 6:31:27

26.4 范围管理:案例分析理论题必背要点

一、范围管理过程中存在的问题(一)规划范围管理问题现象专业表述正确做法💡 解析与示例未编制范围管理计划和需求管理计划缺少正式文件指导需求与范围管理工作应制定详细的范围管理计划与需求管理计划✅ 计划是“导航图”,无计划即…

作者头像 李华