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Nand Flash的擦写次数与使用寿命

作者: 来源: 发布时间:2019-09-04 20:28:27   浏览:17

Nand Flash因为其电气特性,读和写是按页来读取的,而擦除是按照块来擦除的,了解这些,我们就比较容易去理解Nand Flash的擦写次数与使用寿命。

通常,一个对NAND的写操作包括如下步骤:

1)    从NAND中读取一个页面,内容放入NANDflash的寄存器中。

2)  更新寄存器中的内容

3)  找一个空白页

4)  把寄存器中的内容写入空白页

5) 把先前的页面标记为无效页

最终,Garbage Collector会把无效页面并入同一块中,然后擦除这个无效块,以备今后使用。

了解的上述NAND读写的原理,我们就可以计算正常情况下NAND分区的使用寿命。Flash都有擦写的上限,通常标记为P/E门限。大多数商用的NAND flash门限可以支持10万次P/E cycles, 超过这个门限,flash无法保证其存储数据的完整与正确性。

基于NAND的嵌入式文件系统通常都运用一种叫做wear leveling的技术,使得对每一块的读写在整个NAND分区中均匀分布。并且通过坏块管理来把写失败的块标记为坏块。这些技术可以充分利用全部存储空间,有效提高NAND flash的寿命。

基于此,预期的NAND使用寿命可以通过如下公式计算出来。

Expected lifetime (in days) = 

EFS Partition size (in Bytes) x Number of Program/Erase cycles x Overhead ratio / 

File size written (bitrate in Bytes/sec) x 24 hours x 60 min x 60 sec

需要注意两点,

1) Overhead ratio 是文件系统的开销。

2) FileSize written应该考虑页面的大小。比如说flash的页面大小是1024 Bytes, 一个应用每一秒钟写一次flash, 每次一个字节,File size written 应该是1024, 而不是1。

编辑:admin  最后修改时间:2019-09-04