nand flash和nor flash区别

Nand Flash 和 Nor Flash 存储器简介

（1）Nand Flash存储器简介

1989年，东芝公司发表了Nand Flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。Nand Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，同时内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。

Nand flash存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，因而应用越来越广泛，如嵌入式产品中包括手机、数码相机、U盘等。

（2）Nor Flash存储器简介

Intel于1988年首先开发出Nor Flash技术，Nor Flash 的特点是芯片内执行（XIP, eXecute In Place），其读取和我们常见的 SDRAM 的随机读取形式类似，用户可以直接运行装载在 Nor Flash 里面的代码，这样可以减少 SRAM 的容量从而节约成本。因为其读取速度快，不易出错，多用来存储程序、操作系统等重要信息。

1. 基本架构

NOR Flash

架构：采用随机存取架构，内部的每个存储单元直接连接到地址总线和数据总线。

特点：支持随机访问，读取效率高，适合存储代码。

优点：

支持按字节或字直接读取。

随机读取性能非常好，类似于 RAM。

适合代码存储和直接执行（XIP，Execute In Place）。

缺点：

写入速度慢。

擦除速度较慢。

单位容量成本高。

NAND Flash

架构：采用串行存取架构，存储单元组成一个阵列，每次按页（通常是 512B 或 4KB）读取数据。

特点：优化顺序访问，读取速度较快，但随机访问较慢。

优点：

写入和擦除速度更快。

单位容量成本较低。

存储密度更高，支持大容量存储。

缺点：

不支持直接随机读取，需要通过读取页或块来访问数据。

擦除和写入时容易出现坏块，需软件管理坏块。

2. 性能对比

性能参数 NOR Flash NAND Flash

随机读取速度 快速（类似于 RAM） 较慢（需读取整个页）

顺序读取速度 较慢 较快

写入速度 较慢 较快

擦除速度 较慢（按块擦除） 快速（优化大块擦除）

3. 存储单元和数据访问

NOR Flash

按字节或字（word）访问：支持直接随机读取和按字节写入。

地址映射清晰：适合执行代码存储，可以直接映射到 CPU 地址空间。

擦除单位：擦除通常以扇区（Sector）为单位，扇区大小一般是 64KB 或更大。

NAND Flash

按页访问：数据以页为单位（例如 512B、2KB 或 4KB）读取，以块为单位擦除。

间接访问：需要通过页和块的地址来访问数据，通常通过 Flash 控制器管理。

擦除单位：擦除以块（Block）为单位，块大小通常为 64KB、128KB 或更大。

4. 容量和成本

对比项 NOR Flash NAND Flash

容量 较小（KB 到数百 MB） 较大（GB 到 TB 级别）

成本 较高 较低

NOR Flash 更适合低容量应用（如存储启动代码或关键配置数据）。

NAND Flash 更适合高容量存储需求（如大文件存储或数据日志）。

5. 可靠性和寿命

NOR Flash

可靠性更高：单元读写寿命较长，通常可以达到 100,000 次循环。

坏块率低：大部分 NOR Flash 没有坏块管理需求。

NAND Flash

可靠性较低：擦写寿命较短（通常为 10,000 次循环），需要配合坏块管理和错误校验码（ECC）。

坏块管理：NAND Flash 容易出现坏块，控制器需负责检测和跳过坏块。

6. 功耗

对比项 NOR Flash NAND Flash

功耗 较高（尤其是写入时） 较低

NAND Flash 通常功耗更低，特别是在大容量存储中更具优势。

7. 应用场景

NOR Flash 的典型应用

代码存储：

用于存储固件或启动代码（如 Bootloader）。

可直接支持 XIP（从 Flash 直接执行代码）。

小容量存储：

微控制器的存储。

存储配置或关键参数。

嵌入式系统：

工业设备、汽车电子等小型嵌入式设备。

NAND Flash 的典型应用

大容量存储：

用于存储操作系统、数据文件、媒体文件（如音频、视频）。

手机、固态硬盘（SSD）、存储卡（SD 卡）等。

日志和缓存：

数据记录设备。

视频监控、物联网设备。

高密度存储：

高容量需求的嵌入式系统。

8. 总结对比

特性 NOR Flash NAND Flash

架构 随机存取架构 顺序存取架构

存储单元 按字节或字读取 按页读取

容量范围 KB 到数百 MB GB 到 TB

成本 高 低

访问速度 随机读取快，写入慢 顺序读取快，随机读取慢

适用场景 存储代码、小型嵌入式系统 数据存储、大容量文件系统

寿命 高（>100,000 次循环） 较低（>10,000 次循环）

选择依据

NOR Flash：

适合存储固件、引导代码。

需要直接从 Flash 执行代码时（如 XIP）。

数据量较小，写入频率低。

NAND Flash：

适合大容量数据存储（如文件、媒体）。

需要高写入速度和存储密度时。

大型嵌入式系统，如智能手机和 SSD。

根据具体的应用场景选择合适的存储器类型，可以在性能和成本之间找到最佳平衡点。