Les meilleures solutions de stockage en mémoire flash : La NOR ou la NAND est-elle idéale pour votre projet ?

Je dois admettre que je suis assez ignorant en matière de vin : devrais-je choisir un vin blanc pour mon dîner, ou un rouge serait-il plus approprié ? Et ne me testez pas sur les différences entre les différents blancs ou les différents rouges. Je sais qu'il existe certaines directives pour associer chaque variété à divers aliments et saveurs, mais je n'ai aucune idée de quelles sont ces associations recommandées.

Tout comme les vins rouges et blancs, les dispositifs de stockage de mémoire flash NOR et NAND sont similaires mais différents. Alors que manquer d'expertise dans le domaine du vin peut ne pas vous coûter votre rendez-vous, ne pas distinguer les différences entre la mémoire flash NOR et NAND peut mettre en péril l'ensemble de votre conception matérielle. Avant de faire votre choix sur la meilleure solution de stockage flash pour votre projet—NOR, NAND, ou les deux—vous devez vraiment comprendre ce que chacun accompli, et où ils présentent des lacunes. Dans cet article, nous discuterons du stockage flash vs mémoire, et de NOR vs NAND flash.

Les bases du stockage de mémoire flash

Mais d'abord, un bref rappel sur la mémoire flash. Vous n'impressionnerez probablement pas un rendez-vous avec cette connaissance, mais les solutions de mémoire flash interne sont un type de solution de stockage qui permet de conserver les données pendant une période considérablement longue. Les dispositifs de solution de stockage en mémoire flash sont souvent spécifiés pour conserver les données pendant au moins 10 ans, bien que, de manière réaliste, la durée puisse diminuer en raison de l'utilisation continue de la mémoire flash intégrale. La technologie de disque dur SSD (à état solide) repose sur la mémoire flash interne pour stocker les informations.

En conception électronique, le stockage en mémoire flash est disponible sous forme de circuit intégré (CI) individuel et nécessite un protocole propriétaire pour écrire, lire et effacer les données sur le bus parallèle du CI flash. Indépendamment de la méthode de communication, le bon protocole est toujours nécessaire pour accéder à la cellule de mémoire interne.

Contrairement à la mémoire vive statique (SRAM), les sections de stockage de données existantes sur une adresse particulière dans la conception de la mémoire flash interne doivent être effacées avant qu'un nouveau octet puisse être écrit. La mémoire interne du flash est organisée en blocs. L'opération d'effacement supprimera un bloc entier qui peut varier de 8 KOctets à 128 KOctets, selon le type de solutions de stockage flash utilisées. En général, il existe deux manières pour un microcontrôleur d'interfacer avec les dispositifs de solution de mémoire flash : bus série ou parallèle.

NOR Flash vs. NAND Flash : Explorer les différences

Si vous ne l'aviez pas deviné par leurs noms, le flash NOR et le flash NAND impliquent une ressemblance des caractéristiques de la cellule de mémoire interne respectivement à celles des portes NOR ou NAND. Il existe des différences significatives entre les deux types de mémoire qui affecteront votre choix de conception, telles que :

1. Temps d'accès : La mémoire flash NAND a été rendue idéale pour les clés USB grâce à son temps d'écriture et d'effacement rapide. La mémoire flash NAND offre un temps d'écriture et d'effacement considérablement plus rapide que la mémoire flash NOR ; cependant, son inconvénient est un temps de lecture lent. Avec cela à l'esprit, la mémoire flash NAND est idéale pour des applications comme les lecteurs MP3 et les clés mémoire USB où les données impliquées sont petites ou courtes. Cependant, la mémoire flash NAND est inférieure pour stocker des codes de firmware qui sont chargés et exécutés par un microcontrôleur.

2. Densité de stockage : En raison des différences dans l'architecture interne, la mémoire flash NAND a une densité de stockage plus élevée que la mémoire flash NOR. Cependant, cet avantage se fait au détriment de la capacité à effectuer des lectures aléatoires. Les données stockées dans n'importe quel emplacement de la mémoire flash NAND doivent être récupérées en lisant la page entière où résident les données.

3. Durée de vie : Après de nombreux cycles d'effacement, il devient inévitable que la conception de la mémoire flash s'use. La mémoire flash NAND a une durée de vie plus longue que la mémoire flash NOR. Généralement, les premiers dispositifs supportent jusqu'à 1 000 000 de cycles d'effacement tandis que les seconds peuvent se dégrader après 100 000 cycles. Comme cela peut arriver seulement à certains secteurs des dispositifs de stockage de mémoire flash, l'algorithme de nivellement de l'usure peut aider à prolonger l'utilisation en mappant les données vers d'autres secteurs.

Il existe également une forme plus récente de flash, la NAND 3D. Cette approche superpose les cellules de mémoire verticalement pour créer beaucoup plus de mémoire par pouce de la carte de circuit imprimé. Le processus de fabrication pour la NAND 3D est bien plus compliqué et coûteux, mais il peut offrir une alternative si d'autres options rentables sont épuisées.

Décider entre la mémoire flash NOR et NAND

Finalement, le choix entre la mémoire flash NOR et la mémoire flash NAND dépend des exigences et de l'objectif de votre conception. Si vous construisez un appareil photo numérique ou un téléphone portable, la mémoire flash NAND est le choix logique. Mais si vous avez besoin du bon stockage non-volatile pour démarrer votre programme ou si vous avez besoin d'un accès rapide à votre algorithme de validation, alors la mémoire flash NOR est l'option appropriée. Pour certaines applications, vous pourriez même avoir besoin des deux types de stockage mémoire flash pour fonctionner efficacement. Par exemple, un contrôleur d'accès par empreinte digitale peut stocker les informations biométriques sur la mémoire flash NAND et d'autres paramètres de sécurité sur la mémoire flash NOR.

Quel que soit votre choix, vous devrez toujours respecter les meilleures pratiques de PCB lors de la conception avec des solutions de stockage flash.

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