Flash芯片你都认识吗？
flash存储器，简称flash，它结合了rom和ram的长处，不仅具备电子可擦除可编程的性能，还不会因断电而丢失数据，具有快速读取数据的特点；在现在琳琅满目的电子市场上，flash总类可谓繁多，功能各异，而你对它了解有多少呢？
为了让大家更深入了解flash，今天将主要根据芯片的通信协议并且结合flash的特点，给大家一个全新认识。
一、iic eeprom
iic eeprom，采用的是iic通信协议；iic通信协议具有的特点：简单的两条总线线路，一条串行数据线（sda），一条串行时钟线（scl）；串行半双工通信模式的8位双向数据传输，位速率标准模式下可达100kbit/s；一种电可擦除可编程只读存储器，掉电后数据不丢失，由于芯片能够支持单字节擦写，且支持擦除的次数非常之多，一个地址位可重复擦写的理论值为100万次，在实际应用中具有着不可替代的作用。日常我们常接触芯片型号有at24c02、fm24c02、cat24c02等，其常见的封装多为dip8，sop8，tssop8等。
二、spi norflash
spi norflash，采用的是spi 通信协议，有4线（时钟，两个数据线，片选线）或者3线（时钟，两个数据线）通信接口，由于它有两个数据线能实现全双工通信，因此比iic通信协议的iic eeprom的读写速度上要快很多。spi norflash具有nor技术flash memory的特点，即程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从flash中读取代码执行；可以单字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以sector为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对sector或整片进行预编程和擦除操作。
norflash在擦写次数上远远达不到iic eeprom，并且由于nor技术flash memory的擦除和编程速度较慢，块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间会很长；但spi norflash接口简单，使用的引脚少，易于连接，操作方便，并且可以在芯片上直接运行代码，其稳定性出色，传输速率高，在小容量时具有很高的性价比，这使其很适合应于嵌入式系统中作为 flash rom，所以在市场的占用率非常高。
我们通常见到的s25fl128、mx25l1605、w25q64等型号都是spi norflash，其常见的封装多为sop8，sop16，wson8，us0n8，qfn8、bga24等。
三、parallel norfalsh （cfi flash）
parallel norfalsh，也叫做并行norflash，采用的parallel接口通信协议，拥有独立的数据线和地址总线，它同样继承了nor技术flash memory的所有特点；由于采用了parallel接口，。parallel norfalsh相对于spi norflash，支持的容量更大，读写的速度更快，但是由于占用的地址线和数据线太多，在电路电子设计上会占用很多资源。parallel norfalsh读写时序类似于sram，只是写的次数较少，速度也慢，由于其读时序类似于sram，读地址也是线性结构，所以多用于不需要经常更改程序代码的数据存储。
我们通常见到的s29gl128、mx29gl512、sst39vf020等型号都是parallel norflash，其常见的封装多为tssop32、tsop48、bga64，plcc32等。
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四、parallel nandflash
parallel nandflash同样采用了parallel接口通信协议，nandflash在工艺制程方面分有三种类型：slc、mlc、tlc。nandflash技术flash memory具有以下特点：以页为单位进行读和编程操作，以块为单位进行擦除操作；具有快编程和快擦除的功能，其块擦除时间是2ms，而nor技术的块擦除时间达到几百ms；芯片尺寸小，引脚少，是位成本（bit cost）最低的固态存储器；芯片包含有坏块，其数目取决于存储器密度。坏块不会影响有效块的性能，但设计者需要有一套的坏块管理策略！
对比parallel norfalsh，nandflash在擦除、读写方面，速度快，使用擦写次数更多，并且它强调更高的性能，更低的成本，更小的体积，更大的容量，更长的使用寿命。这使nandflash很擅于存储纯资料或数据等，在嵌入式系统中用来支持文件系统。其主要用来数据存储，大部分的u盘都是使用nandflash，当前nandflash在嵌入式产品中应用仍然极为广泛，因此坏块管理、掉电保护等措施就需要依赖nandflash使用厂家通软件进行完善。
我们通常见到的s34ml01g100、mx30lf2g18ac、mt29f4g08abada等型号都是parallel nandflash，其常见的封装多为tsop48、bga63、bga107，bga137等。
五、spi nandflash
spi nandflash，采用了spi norflash一样的spi的通信协议，在读写的速度上没什么区别，但在存储结构上却采用了与parallel nandflash相同的结构，所以spi nand相对于spi norflash具有擦写的次数多，擦写速度快的优势，但是在使用以及使用过程中会同样跟parallel nandflash一样会出现坏块，因此，也需要做特殊坏块处理才能使用；
spi nandflash相对比parallel nandflash还有一个重要的特点，那就是芯片自己有内部ecc纠错模块，用户无需再使用ecc算法计算纠错，用户可以在系统应用当中可以简化代码，简单操作；
我们通常见到的w25n01gvzeig、gd5f4gq4ubyig、f50l1g41a等型号都是spi nandflash，其常见的封装多为qfn8、bga24等。
六、emmc flash
emmc采用统一的mmc标准接口，自身集成mmc controller，存储单元与nandflash相同。针对flash的特性，emmc产品内部已经包含了flash管理技术，包括错误探测和纠正，flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术。mmc接口速度高达每秒52mbytes，emmc具有快速、可升级的性能，同时其接口电压可以是 1.8v 或者是 3.3v。
emmc相当于nandflash+主控ic ，对外的接口协议与sd、tf卡一样，主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。emmc的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器，它提供标准接口并管理闪存，使得手机厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。这些特点对于希望通过缩小光刻尺寸和降低成本的nand供应商来说，同样的重要。
emmc由一个嵌入式存储解决方案组成，带有mmc（多媒体卡）接口、快闪存储器设备（nand flash）及主控制器，所有都在一个小型的bga 封装，最常见的有bga153封装;我们通常见到的klmag8dedd、thgbmag8b4jbaim、emmc04g-s100等型号都是emmc flash。emmcflash存储容量大，市场上32gbyte容量都常见了，其常见的封装多为bga153、bga169、bga100等。
七、usf2.0
jedec在2013年9月发布了新一代的通用闪存存储器标准usf2.0，该标准下得闪存读写速度可以高达每秒1400mb，这相当于在两秒钟内读写两个cd光盘的数据，不仅比emmc有更巨大的优势，而且它甚至能够让电脑上使用的闪存存储介质固态硬盘也相形见绌。ufs闪存规格采用了新的标准2.0接口，它使用的是串行界面，很像pata、sata的转换，并且它支持全双工运行，可同时读写操作，还支持指令队列。相对之下，emmc是半双工，读写必须分开执行，指令也是打包，在速度上就已经是略逊一筹了，而且ufs芯片不仅传输速度快，功耗也要比emmc5.0低一半，可以说是日后旗舰手机闪存的理想搭配。目前仅有少数的半导体厂商有提供封装成品，如三星、东芝电子等。
flash因功能不同，使用的领域也各异，它在电子市场上应用极为广泛，需求量极大，每日的需求量可达百万的数量级，工厂要保证生产效率就必须要求所用的编程高稳定、高速度，目前国内zlg致远电子的smartpro 6000f-plus是给flash量身定制的一款高效能的flash专烧编程器。
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一、iic eeprom
iic eeprom，采用的是iic通信协议；iic通信协议具有的特点：简单的两条总线线路，一条串行数据线（sda），一条串行时钟线（scl）；串行半双工通信模式的8位双向数据传输，位速率标准模式下可达100kbit/s；一种电可擦除可编程只读存储器，掉电后数据不丢失，由于芯片能够支持单字节擦写，且支持擦除的次数非常之多，一个地址位可重复擦写的理论值为100万次，在实际应用中具有着不可替代的作用。日常我们常接触芯片型号有at24c02、fm24c02、cat24c02等，其常见的封装多为dip8，sop8，tssop8等。
二、spi norflash
spi norflash，采用的是spi 通信协议，有4线（时钟，两个数据线，片选线）或者3线（时钟，两个数据线）通信接口，由于它有两个数据线能实现全双工通信，因此比iic通信协议的iic eeprom的读写速度上要快很多。spi norflash具有nor技术flash memory的特点，即程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从flash中读取代码执行；可以单字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以sector为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对sector或整片进行预编程和擦除操作。
norflash在擦写次数上远远达不到iic eeprom，并且由于nor技术flash memory的擦除和编程速度较慢，块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间会很长；但spi norflash接口简单，使用的引脚少，易于连接，操作方便，并且可以在芯片上直接运行代码，其稳定性出色，传输速率高，在小容量时具有很高的性价比，这使其很适合应于嵌入式系统中作为 flash rom，所以在市场的占用率非常高。
我们通常见到的s25fl128、mx25l1605、w25q64等型号都是spi norflash，其常见的封装多为sop8，sop16，wson8，us0n8，qfn8、bga24等。
三、parallel norfalsh （cfi flash）
parallel norfalsh，也叫做并行norflash，采用的parallel接口通信协议，拥有独立的数据线和地址总线，它同样继承了nor技术flash memory的所有特点；由于采用了parallel接口，。parallel norfalsh相对于spi norflash，支持的容量更大，读写的速度更快，但是由于占用的地址线和数据线太多，在电路电子设计上会占用很多资源。parallel norfalsh读写时序类似于sram，只是写的次数较少，速度也慢，由于其读时序类似于sram，读地址也是线性结构，所以多用于不需要经常更改程序代码的数据存储。
我们通常见到的s29gl128、mx29gl512、sst39vf020等型号都是parallel norflash，其常见的封装多为tssop32、tsop48、bga64，plcc32等。
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四、parallel nandflash
parallel nandflash同样采用了parallel接口通信协议，nandflash在工艺制程方面分有三种类型：slc、mlc、tlc。nandflash技术flash memory具有以下特点：以页为单位进行读和编程操作，以块为单位进行擦除操作；具有快编程和快擦除的功能，其块擦除时间是2ms，而nor技术的块擦除时间达到几百ms；芯片尺寸小，引脚少，是位成本（bit cost）最低的固态存储器；芯片包含有坏块，其数目取决于存储器密度。坏块不会影响有效块的性能，但设计者需要有一套的坏块管理策略！
对比parallel norfalsh，nandflash在擦除、读写方面，速度快，使用擦写次数更多，并且它强调更高的性能，更低的成本，更小的体积，更大的容量，更长的使用寿命。这使nandflash很擅于存储纯资料或数据等，在嵌入式系统中用来支持文件系统。其主要用来数据存储，大部分的u盘都是使用nandflash，当前nandflash在嵌入式产品中应用仍然极为广泛，因此坏块管理、掉电保护等措施就需要依赖nandflash使用厂家通软件进行完善。
我们通常见到的s34ml01g100、mx30lf2g18ac、mt29f4g08abada等型号都是parallel nandflash，其常见的封装多为tsop48、bga63、bga107，bga137等。
五、spi nandflash
spi nandflash，采用了spi norflash一样的spi的通信协议，在读写的速度上没什么区别，但在存储结构上却采用了与parallel nandflash相同的结构，所以spi nand相对于spi norflash具有擦写的次数多，擦写速度快的优势，但是在使用以及使用过程中会同样跟parallel nandflash一样会出现坏块，因此，也需要做特殊坏块处理才能使用；
spi nandflash相对比parallel nandflash还有一个重要的特点，那就是芯片自己有内部ecc纠错模块，用户无需再使用ecc算法计算纠错，用户可以在系统应用当中可以简化代码，简单操作；
我们通常见到的w25n01gvzeig、gd5f4gq4ubyig、f50l1g41a等型号都是spi nandflash，其常见的封装多为qfn8、bga24等。
六、emmc flash
emmc采用统一的mmc标准接口，自身集成mmc controller，存储单元与nandflash相同。针对flash的特性，emmc产品内部已经包含了flash管理技术，包括错误探测和纠正，flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术。mmc接口速度高达每秒52mbytes，emmc具有快速、可升级的性能，同时其接口电压可以是 1.8v 或者是 3.3v。
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