NAND Flash in NOR Flash sta oba tipa nehlapnega pomnilnika, vendar služita različnim namenom. NOR Flash je boljši za hitro naključno branje in neposreden dostop do kode, medtem ko je NAND Flash boljši za shranjevanje z veliko kapaciteto ter učinkovito pisanje in brisanje. Njihove razlike vplivajo tudi na zanesljivost, vedenje ob zagonu in potrebe po podpori sistemov. Ta članek ponuja informacije o teh razlikah in kriterijih izbire.
Kakšna je razlika med NAND Flash in NOR Flash?
NAND Flash in NOR Flash sta dve vrsti nehlapnega pomnilnika. Oba lahko hranita podatke tudi ob izklopu elektrike, vendar sta zasnovana za različne vrste dela. Njihova glavna razlika ni le hitrost ali cena. Večja razlika je v tem, kako berejo podatke, shranjujejo informacije in podpirajo delovanje sistema.
NOR Flash se izbere, kadar je potrebno hitro naključno branje in neposreden dostop do kode. NAND Flash se izbere, kadar sistem potrebuje večjo kapaciteto shranjevanja, nižje stroške na bit in učinkovitejše operacije pisanja in brisanja za velike bloke podatkov.
NAND proti NOR flash arhitekturi in dostopu do podatkov
Osnovna arhitekturna razlika
Razlika med NAND Flash in NOR Flash se začne v načinu razporeditve njunih pomnilniških polj. NOR Flash je strukturiran tako, da omogoča neposreden dostop do posameznih pomnilniških lokacij. To podpira branje z naključnim dostopom in neposredno branje ukazov. NAND Flash uporablja gostejšo strukturo, ki temelji na stranskih in blokovnih operacijah. Ta struktura jo naredi bolj primerno za shranjevanje z večjo kapaciteto.
Učinki na zmogljivost v uporabi
NOR Flash
• Boljše za naključni dostop
• Boljše za neposredno branje kode
• Boljše za majhne, hitre branje
NAND Flash
• Boljše za operacije strani in blokov
• Boljše za zaporedne prenose podatkov
• Boljše za shranjevanje z visoko gostoto
Kaj je boljše za zagonsko kodo in XIP
NOR Flash je običajno boljša izbira za zagonsko kodo in izvajanje na mestu (XIP). Procesorju omogoča branje in izvajanje kode neposredno iz Flasha, brez predhodnega kopiranja v RAM, kar poenostavi zagon in omogoča hiter naključni dostop med izvajanjem kode. Zaradi tega se NOR Flash pogosto uporablja v sistemih, kjer so vedenje zagona, izvajanje vdelane programske opreme in neposreden dostop do kode pomembnejši od velike kapacitete shranjevanja.
NAND Flash se še vedno lahko uporablja v shranjevanju kode, vendar je bolj primeren za slike vdelane programske opreme, posodobitvene pakete ali sisteme, kjer se koda najprej naloži v RAM pred izvajanjem. Običajno se izbere, kadar je višja zmogljivost pomembnejša od neposrednega izvajanja iz Flash in kadar sistem že podpira upravljanje NAND.
Hitrost dostopa in obdelava podatkov
Uspešnost branja
NOR Flash bolje deluje pri naključnih branjih. Omogoča dostop do določenih naslovov z nizko zakasnitvijo, kar ga naredi primernega za shranjevanje programske opreme in kode. NAND Flash je manj učinkovit za majhne naključne branja, vendar se bolje obnese pri večjih zaporednih branjih.
Zmogljivost pisanja
NAND Flash je boljši za aktivnosti z veliko pisanja. Zasnovan je za učinkovitejše programiranje podatkov na straneh kot NOR Flash, zaradi česar je bolj primeren za podatke, ki se pogosto spreminjajo.
Učinkovitost brisanja
Obe vrsti pomnilnika brišeta podatke v blokih, vendar je NAND Flash učinkovitejši za shranjevalne naloge, ki vključujejo pogoste cikle brisanja in ponovnega zapisovanja.
Praktično pravilo zmogljivosti
• Izberite NOR Flash za naključne branje in neposreden dostop do kode
• Izbrati NAND Flash za shranjevanje z veliko zapisom in večje prenose podatkov
Razlike v kapaciteti shranjevanja in stroških
| Faktor | NAND Flash | NOR Flash |
|---|---|---|
| Gostota | Višje | Spodnji |
| Strošek na bit | Spodnji | Višje |
| Najboljša uporaba | Pomnilnik z veliko kapaciteto | Manjši pomnilnik, usmerjen v kodo |
ECC, slabi bloki in vzdržljivost
ECC, slabi bloki in izravnavanje obrabe
NAND Flash zahteva več upravljanja podatkov kot NOR Flash. Za ohranjanje zanesljivega delovanja je odvisen od popravljanja napak, slabega ravnanja z bloki in izravnave obrabe. NOR Flash je v tem pogledu enostavnejši in ne zahteva enake ravni podpore za osnovno shranjevanje kode.
Vzdržljivost in zadrževanje
Vzdržljivost se nanaša na število ciklov programiranja in brisanja, ki jih pomnilnik prenese. Shranjevanje se nanaša na to, kako dobro shranjuje shranjene podatke skozi čas. Te vrednosti so odvisne od specifične naprave, procesne tehnologije, temperature in delovnih pogojev.
Ne smemo predpostavljati, da ima ena vrsta spomina vedno boljšo vzdržljivost od druge. Dejanska zmogljivost je odvisna od posameznega dela in njegove uporabe.
Pogoste uporabe in vloge shranjevanja
NOR Flash se pogosto uporablja v sistemih, ki potrebujejo neposreden dostop do kode, stabilno zagonsko vedenje in hitro naključno branje, kot so zagonski pomnilnik, shranjevanje vdelane programske opreme, shranjevanje kode mikrokrmilnikov, industrijski krmilni sistemi, avtomobilski krmilni moduli in omrežna oprema.
NAND Flash se pogosteje uporablja v sistemih, ki potrebujejo večjo gostoto shranjevanja, nižje stroške na bit in učinkovito obdelavo podatkov na strani in blokih, kot so SSD-ji, pomnilniške kartice, USB pomnilniški naprave, pametni telefoni, multimedijska shramba, sistemi za beleženje podatkov in vgrajeni podatkovni sistemi.
V nekaterih zasnovah se oba tipa pomnilnika uporabljata skupaj, pri čemer NOR Flash upravlja zagonsko kodo in osnovno programsko opremo, NAND Flash pa večji prostor za shranjevanje podatkov.
Zaključek
NAND Flash in NOR Flash je treba primerjati glede na vlogo shranjevanja, vzorec dostopa, aktivnost pisanja in brisanja, zahteve za zagon in podporo. NOR Flash bolj učinkovito omogoča shranjevanje kode in neposredno izvajanje, medtem ko NAND Flash učinkoviteje omogoča shranjevanje velikih podatkov. Izbira naj vključuje tudi ECC, izravnavo obrabe, slabo upravljanje blokov, vzdržljivost, zadrževanje in celoten vpliv sistema, ne le gostote, hitrosti ali stroškov.
Pogosto zastavljena vprašanja [FAQ]
Kaj so SLC, MLC, TLC in QLC?
Gre za vrste bliskovnih celic, ki temeljijo na tem, koliko bitov vsaka celica shrani. Več bitov poveča gostoto shranjevanja, vendar zmanjša vzdržljivost in napako.
Zakaj je vmesnik pomemben?
Vpliva na to, kako se pomnilnik poveže s sistemom in kako enostavno ga je mogoče uporabljati.
Zakaj je velikost strani in bloka pomembna?
Vplivajo na način zapisovanja in brisanja podatkov ter lahko povečajo stroške upravljanja pomnilnika.
Ali je poraba energije pomembna?
Da. Vpliva na učinkovitost sistema, življenjsko dobo baterije in zasnovo porabe energije.
Ali lahko tako NAND kot NOR podpirata varno shranjevanje?
Da. Obe se lahko uporabljata v zasnovah varnega shranjevanja.
Zakaj je podpora programske opreme NAND pomembna?
Pomaga pravilno upravljati podatke ter vpliva na zmogljivost, zanesljivost in stabilnost.
