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关于SSD 中Flash/SRAM尺寸基础信息

2019-07-04 19:36:36  阅读:354  来源: 互联网

标签:ONFI 异步 同步 闪存 SRAM Flash NAND DDR SSD


DDR3

  1. Size 14mm*9mm
  2. FBGA 96-ball
  3. VDD = DR1V5 ±0.075V; Power supply
  4. VDDQ = DR1V5±0.075V;DQ power supply

 DDR4

  1. Size 14mm*9mm & 13.5mm*7.5mm
  2. FBGA 96-ball
  3. VDD = DRAM1V2 ±60mV; Power supply
  4. VDDQ = DRAM1V2 ±60mV;DQ Power supply
  5. VPP= 2.5V -0.125V/+0.250V; DRAM activating power supply

DDR3 & DDR4 区别:

     DDR3 支持 x16 bit,在带Dram 的NVMe产品上 贴单容量为

NAND

Intel&Micron 独有的ONFI接口

ONFI(Open NAND Flash Interface)标准是由英特尔,镁光,海力士,台湾群联电子,SanDisk, 索尼,飞索半导体为首宣布统一制定的连接NAND闪存和控制芯片的接口标准,当初制定ONFI标准的主要目的是统一当时混乱的闪存标准。

  2006年,随着手机、MP3播放器、U盘的需求量逐渐增大,以及开始步入消费市场的SSD,市场对NAND闪存的需求也增加不少,而当时各个闪存制造厂所用的设计标准各有不同,这样导致闪存控制器厂商和下游产品制造厂在制作产品时碰到各种麻烦,业界迫切需求一个统一的标准,这就是ONFI的诞生背景

ONFI 1.0制定于2006年12月,内容主要是制定闪存的物理接口、封装、工作机制、控制指令、寄存器等规范,增加对ECC的支持,传输带宽从传统的Legacy接口的40MB/s提升到50MB/s,性能提升幅度不大,不过其主要目的还是统一闪存接口规范,减轻产品厂商的开发压力。

ONFI 2.0标准诞生于2008年2月,2.0标准将带宽速度提高到133MB/s以满足高速设备对闪存性能的需求,在该版本中,主要是通过两项技术来提高传输速度。第一项就是在DRAM领域里常用的DDR(Double Data Rate,双倍数据率)信号技术。第二项是使用源同步时钟来精确控制锁存信号,使其能够达到更高的工作频率

ONFI 2.1标准于2009年1月发布,带宽提升到166MB/s和200MB/s(工作模式不同速度不同),8KB page数据传输延时降低,改良电源管理降低写入操作能耗,加强ECC纠错能力,新增“Small Data Move”与“Change Row Address”指令。

ONFI 2.2发表于2009年10月,增加了LUN(逻辑单元号)重置、增强页编程寄存器的清除和新的ICC测量和规范。LUN重置和页编程寄存器清除提升了拥有多个NAND闪存芯片设备的处理效率,ICC规范则简化了下游厂家的测试程序。

ONFI 2.3在2010年8月的闪存峰会上发布,在2.2标准的基础上加入了EZ-NAND协议。EZ-NAND是Error Zero NAND的简写,这一协议将NAND闪存的纠错码管理由主控芯片中转移到闪存自身,以减轻主控芯片负担。

2011年的3月ONFI 3.0规范发布,通过使用非易失性DDR2接口(NV-DDR2),NAND闪存接口的传输速度得以翻番达到400MB/s(或者说400MT/s),同时继续保持向下兼容

Samsung&Toshiba 独有的Toggle接口

Toggle DDR是由三星和东芝(Toshiba)两大NAND Flash巨擘,以DDR(Double Data Rate)的接口技术为基础所共同制订的新技术。

原有的SDR NAND FLASH架构传输速度为每秒40Mb,Toggle DDR 1.0技术规格的最大传输速度提升至每秒133Mb,而Toggle DDR 2.0的最大传输速度更提升至每秒400Mb,是Toggle DDR 1.0技术的3倍,更是现有SDR NAND FLASH架构传输速度的10倍;再者,三星和东芝已向JEDEC固态技术协会(Solid State Technology Association)提出了标准化方案。

三星2010年也开始将Toggle DDR技术导入量产,也推出第1款采用Toggle DDR技术的SSD,是采用30奈米制程的32Gb芯片制造,此款SSD的连续读取速度最高可达每秒250MB,连续写入速度最大可到每秒220MB

 

 同步与异步差异

我们经常说闪存的同步与异步模式,其实是在ONFI 2.0标准中新加入的特性(ToggleDDR不存在同步闪存的情况,均为异步设计,但性能仍然强悍),ONFI 2.0标准在NAND中加入了同步时钟发生器,主控可以通过发送同步指令激活闪存上的同步时钟信号,使闪存工作在同步模式 ,此时闪存的数据传输速率会大幅度提升,异步模式相当于ONFI 1.0,闪存的带宽为50MB/s,而同步模式下闪存至少也符合ONFI 2.0,闪存带宽可达到133MB/s以上。3.0规范下,闪存带宽可达到400MB/s以上

 实际上同步与异步闪存都是同一生产线上下来的,颗粒品质的优劣才产生了这样的区别。所谓异步颗粒,我们可以判断它是在原厂检测中,无法通过所有最严格的测试,而在降低性能后(只允许使用异步,而不使用同步模式),其它质量测试都可通过的颗粒,所以原厂仍把它们作为合格的产品(标记为仅可跑异步模式)出售。

开机时SSD是运行在异步模式的,只有当主控发送同步指令给闪存后,才激活闪存上的源同步时钟,然后针脚定义发生改变,激活DQS信号, 让其工作在同步模式,并将异步模式下的WE#信号变为CLK信号,RE#变为W/R信号,同步模式下DQS信号的上升沿与下级沿都能控制信号的传输,使传输速度翻倍

标签:ONFI,异步,同步,闪存,SRAM,Flash,NAND,DDR,SSD
来源: https://blog.csdn.net/baochendan/article/details/94636431

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