爱华网| 具有NOR接口的NAND解决方案 | 高密度存储和读取性能 |
OneNAND™ 是一种具有NOR接口，以NAND技术为基础的闪存。它融合了NAND高存储容量和NOR闪存快速读取的功能。 消费电子类，手机和存储设备都可以利用这种存储器结构。 | OneNAND™ 具有嵌入式RAM缓冲区，从而拥有XiP能力进行快速启动，因此对数据和代码存储均非常适合。 因为很高的读取吞吐量，该闪存是代码映射和指令页面载入到DRAM的最佳解决方案。 |
| OneNAND™- 系列特性 | 技术特色 | 关键优势 | 目标市场 |
• 密度从1 Gb到 4 Gb • -25°C到+85°C | • 以NAND结构为基础 | • 像NOR一样可探测 | • 管理具有NOR接口的NAND解决方案 |
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| fromhttp://www.51stor.cn/forum/archiver/tid-405.html 三星OneNAND原理及应用！ OneNAND结合了NAND存储密度高、写入速度快和NOR读取速度快的优点，整体性能完全超越常规的NAND和NOR。除了下一代移动电话外，OneNAND面向的市场还包括数字电视、嵌入式设备、数码相机、便携GPS设备等等，不过三星并不是希望它快速取代传统的NAND，而是将其作為NOR的竞争者。在具体实现上，OneNAND其实并不復杂，三星并不是采用另起炉灶的方式来设计它，而是巧妙地将NAND与NOR的结构融為一体。OneNAND采用NAND逻辑结构的存储内核和NOR的控制接口，并直接在系统内整合一定容量SRAM静态随即存储器作為高速缓衝区。这样，OneNAND就可以在容量指标上与NAND闪存靠拢，目前它的最高密度指标达到8Gb，虽然在容量上略不如NAND但比NOR闪存要高出许多。為满足不同层次的需求，三星还推出包括128Mb、256Mb、512Mb、1Gb、2GB和4Gb的多种容量供选择。 OneNAND的特点 NAND内核并不具备本地执行代码(XIP)的能力，但这项功能对各种需要快速程序运行终端设备来说非常重要。三星作出的解决办法就是依靠高速SRAM缓存—在存储器家族中，SRAM(静态随机存储器)的读写速度最快，CPU内的L1Cache和L2Cache采用的就是SRAM逻辑，可具备与CPU等速运行的能力。当OneNAND执行程序时，代码必须从OneNAND存储核心载入到SRAM，然后在SRAM上执行。由於SRAM的速度优势，数据载入动作几乎可以在瞬间完成，用户感觉不到迟滞现象，加上SRAM被直接封装在OneNAND芯片内部，外界看起来就好像是OneNAND也具备程序的本地执行功能。这种工作模式非常巧妙，并可收到与NOR相同的效果，但缺点是SRAM逻辑的晶体管利用效率非常低，无法实现较大的容量，三星在OneNAND中只是集成1KB容量的SRAM，因此OneNAND暂时只支持1KB代码长度的XIP—在这方面，OneNAND显然还无法与NOR闪存相媲美。  不过，OneNAND的读写性能相当出眾，三星最新的OneNAND產品拥有高达108MBps的数据读取带宽，这已达到与NOR闪存相当的水准—这个速度也远远超过了现在的7200转桌面硬盘。相比之下，常规NAND闪存的读取性能只有区区17MBps，两者存在巨大的性能差异。其次，OneNAND的数据写入速度达到9.3MBps，虽然远远不如108MBps的读取速度，但相比NAND闪存的6.8MBps也已经有长足的进步了。与之形成鲜明对比的是，NOR闪存的写入速度只有可怜的0.14MBps，几乎称得上是慢如蜗牛。在数据擦除方面，OneNAND与NAND的指标相同，都达到64MBps，而NOR闪存更只有区区0.11MBps，与前两者完全无法相比。从性能角度来看，OneNAND无论读、写还是擦除都明显凌驾於NAND之上，NOR在写入/擦除方面的性能与之根本不具可比性，对嵌入式设备厂商来说，选择简单的OneNAND来代替NOR+NAND组合的方案是非常可行的。 由於OneNAND采用与NAND相同的存储内核，它也会遭遇存储坏块的问题。如果只是用在数据存储，这个问题似乎没什麼大不了，但OneNAND必须用於系统代码的装载和执行，一旦出现存储坏区且该区正在执行代码访问，造成的后果便是设备死机或者关机，这其实也是NAND进入NOR应用领域的主要障碍。為了解决这个难题，三星公司為OneNAND闪存量身定做了一款名為『DatalightOneBoot』的嵌入式控制软件。DatalightOneBoot具有高度灵活的特性，可被简单地整合到各种类型的嵌入式系统中。在实际运行时，OneBoot允许设备像使用硬盘一样来调用OneNAND资源，读写操作的具体算法由OneBoot在底层直接实现。而在关键的坏块管理上，OneBoot通过实时扫描、瞬间屏蔽的方式来隐藏坏块。扫描工作一般在系统闲置时进行，如果OneBoot检测到存储区的某处存在坏块，那麼OneBoot就对该区域作上标注，将坏块屏蔽起来，这样代码运行或数据读写时就不会访问到这个区域，保证系统运行及个人数据存储的可靠性。这种机制非常有效，往往是坏块刚刚產生就被OneBoot检测到并屏蔽，没有什麼机会被程序或用户所访问。因此尽管OneNAND仍在物理上具备类似NAND的不可靠性缺陷，但三星的OneBoot嵌入式控制软件在很大程度上可以将之消除，该套系统的可靠性完全可以同搭载NOR闪存的系统相媲美。為了让OneNAND能进入更多领域，三星还在OneBoot基础上发展出增强的『OneBoot+File』技术，后者除了具备OneBoot所有的功能特性外，还能够明显加快系统的啟动速度。OneBoot+File的啟动加速技术有些类似於计算机的『休眠』，它在运行时可以自动保存系统的工作状态，在下一次啟动时直接从该状态恢復。三星表示，采用OneBoot+File控制软件，系统的啟动速度可比常规方式快出88%，几乎是即开即用。鉴於掌上设备日趋復杂化，软件功能增加，啟动时间也相应延长，而选择三星的OneNAND闪存与OneBoot+File控制软件方案可很好缓解这些问题，这在智能手机、掌上电脑、高性能数码相机等產品中尤其具有积极意义。 OneNAND的四套应用方案 為了让OneNAND可进入多个领域，三星总共提出了四套不同的OneNAND应用架构，分别针对手机、数码相机/数码摄像机、数字电视/数字机顶盒以及大容量的硬盘MP3播放器，下面我们将分别对此进行分析。 手机平臺如前所述，现阶段手机一般采用NOR＋NAND＋RAM的方式，由於NOR必须装载系统软件，需要使用较大的容量。引入OneNAND闪存之后，手机厂商可以先选择NOR＋OneNAND＋RAM的混合模式，其中OneNAND可存放代码运行的中间数据，这样手机厂商就可以适当削减NOR闪存的容量以降低成本。等到时机成熟，手机厂商完全可以将NOR移除，构成由OneNAND+RAM的简单方案。在这套系统中，OneNAND闪存既可以承担系统程序运行职能，也将用於数据存储，由於结构简单，手机厂商可以实现產品的轻薄化并使成本得到有效控制。 数码相机/数码摄像机平臺现有的数码相机/数码摄像机產品的存储系统一般由『NOR＋SDRAM＋NAND闪存卡』构成。NOR用於存放数码相机/摄像机的嵌入式程序，用户拍摄生成的照片或者视频则必须存储在专门的闪存卡中。如果厂商愿意选择OneNAND，那麼该平臺的存储架构将变成『OneNAND+SDRAM』——OneNAND具有较大的容量，可在一定程度承担起用户数据存储职能，厂商只要在產品设计一个闪存卡接口即可，如果用户有扩展容量的需要，可自行到市面上购买相应标准的闪存卡。对数码相机/摄像机厂商来说，采用OneNAND同样可以降低產品的制造成本，而用户也可具有更高的自主性，至少不必担懮自己购买大容量闪存卡之后，原先标配的小容量闪存卡就派不上用场。 数字电视/机顶盒平臺该平臺目前多采用NOR＋DDRSDRAM存储方案，NOR用於存储嵌入式系统，DDR内存则用於装载生成的数字电视图像。厂商可以直接用OneNAND闪存来代替NOR。由於OneNAND有较大的容量，读写速度快，可以存放诸如节目列表、节目记录以及用户截取的电视图像，厂商可以籍此提高產品的人性化功能，增强自身的竞争力。 硬盘MP3播放器iPod的全球流行引发MP3播放器的热潮，尤其是拥有大容量硬盘的產品更是受到广大用户的青睞。目前硬盘MP3播放器多采用『小容量NOR＋DRAM＋硬盘』的存储方案，NOR只能用於存放播放器的操作系统软件，而DRAM必须在暂存程序数据的同时，存放用户的音乐文件列表。由於DRAM无法在掉电状态下保存数据，因此為了保存用户的音乐文件列表就必须对DRAM作不断的刷新，且要求DRAM具有较高的容量。这些因素都将导致系统能耗提昇，电池使用时间缩短。如果厂商以大容量的OneNAND来代替NOR，那麼音乐文件列表就可以被存放在OneNAND闪存中，DRAM的工作负荷大大减轻，对容量要求也不那麼严格，该部分的能耗就可被有效降低。三星详细列出这两种方案的能耗对比：在NOR＋DRAM的传统组合中，DRAM(512Mb)要求有200uA的电流供应，而在OneNAND+DRAM的新方案中，DRAM(只需64Mb)系统只要求90uA的电流，后者在整体上明显要更為节能。 |
总结来讲，优点：1. 内嵌控制器，不需要复杂的软件支持(处理坏块管理等），也不需要mcu有专门的nand控制器来发时序。2. nor 接口，支持xip
缺点：价格比raw nand 贵。所以目前只有在手机等比较贵的消费电子产品才看到其使用的地方。
