nandflash的參數(shù)和兼容探討

nandflash的參數(shù)和兼容探討

長(zhǎng)虹網(wǎng)絡(luò)科技蔣曉東2015.01.06一、常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)二、常見(jiàn)nandflash參數(shù)三、nandflash的啟動(dòng)流程四、生產(chǎn)文件，升級(jí)文件的生成五、兼容性的探討常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Flashsize=128MPagesize=2048Blocksize=128KOobsize=64/128。Block0Block1023page0page1page62page63page0page1page62page63常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Pagesize=2048Oobsize=64/128Page0OobOobsize通常根據(jù)頁(yè)的大小，按照每512頁(yè)字節(jié)頁(yè)多少個(gè)oob字節(jié)來(lái)計(jì)算。Oobsize=64

:8Byteoob/512Bytepage，oob=(2048/512)*8=64Oobsize=128

:16Byteoob/512Bytepage，oob=(2048/512)*8=64常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Page區(qū):也叫main區(qū)，用于正常數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。Oob區(qū)：也叫spare區(qū)，用于存儲(chǔ)一些附加信息，如壞塊標(biāo)記、MainEcc、SpareEcc，以及用戶附加數(shù)據(jù)（與具體的文件系統(tǒng)和平臺(tái)有關(guān)有關(guān)）。 Pagesize大于512Byte，被稱作largeblock，反之叫smallblock。 約定俗成，smallblock的nand

，壞塊標(biāo)記在oob的byte5，而largeblock的nandflash在oob的byte0，只要這位不是0XFF，就認(rèn)為是壞塊。 壞塊標(biāo)記，是一塊壞的標(biāo)記，而一塊有許多頁(yè)，那么壞塊標(biāo)記是放在哪個(gè)頁(yè)的oob里面的呢？ 不同nandflash就有不同的規(guī)定，有的是標(biāo)記在壞塊的第一個(gè)頁(yè)（或者是第二個(gè)頁(yè)，有的是標(biāo)記在一個(gè)塊內(nèi)的最后一頁(yè)或倒數(shù)第二頁(yè)。常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Ecc的存放: ECC數(shù)據(jù)以及大小和nandflash的X-bitECC參數(shù)有關(guān)，和具體的芯片方案使用的ECC算法（一般都是硬件實(shí)現(xiàn)）有關(guān)。1-bitECC：1bitECC/

512Byte

4-bitECC：4bitECC/

512Byte8-bitECC：8bitECC/

512ByteBCH目前通常以512Byte或者1024Byte為單位處理BCH-4:7Byte/512Byte（每512字節(jié)能糾錯(cuò)4位）BCH-8:14Byte/512Byte（每512字節(jié)能糾錯(cuò)8位）BCH-16:27Byte/512Byte（每512字節(jié)能糾錯(cuò)16位）HammingECC:3Byte/512Byte

（每512字節(jié)能只能糾錯(cuò)1位）HammingECC:3Byte/512Byte

BCH-4

:7Byte/512Byte

BCH-8:14Byte/512Byte

常見(jiàn)nandflash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Organization：x8I/O，Input/OutputBusWidth:8-bits位寬PageSize：(withoutsparearea)常見(jiàn)nandflash參數(shù)PlaneSize：(withoutsparearea)：PlaneNumber：SpareAreaSize：(byte/512byte)InternalChipNumber：BlockSize：(withoutsparearea)Celltype：2Level的是SLCnandflash，其它全都是MLC一個(gè)cell中存儲(chǔ)一個(gè)bit的叫SLC

nandflash

，存儲(chǔ)多個(gè)的叫MLCnandflash。Numberofsimultaneouslyprogrammedpages：ECCLevel：1bit/512bytes，2bit/512bytes 4bit/512bytes，8bit/512bytes常見(jiàn)nandflash參數(shù)ManufacturerCode：Spansion

是01h，每個(gè)廠家都不一樣。DeviceIdentifier：比如dah，一般來(lái)說(shuō)不同廠家生產(chǎn)的相同規(guī)格的flash，這個(gè)編號(hào)是相同的。 主芯片對(duì)nandflash的控制是通過(guò)cpu上的Nandflash控制器來(lái)完成的。 如果從Nandflash啟動(dòng)，那么CPU上電會(huì)自動(dòng)將nandflash第一塊的一小段（4K）搬到cpu內(nèi)部器件上，再將其地址映射到啟動(dòng)地址空間上，先運(yùn)行這段代碼。 完成CPU初始化，外部SDRAM初始化，Nandflash控制器初始化等基本功能；將Nandflash上剩余的u-boot代碼拷貝到SDRAM中；跳到外部的SDRAM中來(lái)運(yùn)行u-boot代碼，這樣，U-boot就啟動(dòng)了。nandflash的啟動(dòng)流程

cfe（u-boot）：博通平臺(tái)主要是通過(guò)BBS調(diào)試口，通過(guò)BBS工具軟件寫進(jìn)flash的，原始文件是不帶oob內(nèi)容的，是在寫入的過(guò)程中有工具軟件自動(dòng)生成后寫入flash的。 其他文件：非ubi分區(qū)的文件，原始文件也不帶oob內(nèi)容，通過(guò)cfe，在cfe下寫入flash時(shí)自動(dòng)生成的。

ubi分區(qū)的文件，會(huì)根據(jù)塊大小，頁(yè)大小不同生成不同的原始文件，原始文件也不帶oob內(nèi)容，是通過(guò)內(nèi)核（kernel），在文件系統(tǒng)下寫入flash時(shí)自動(dòng)生成的。 以上的原始文件生成的原始文件便也作為升級(jí)文件。 生產(chǎn)文件，在以上的基礎(chǔ)上，在機(jī)器進(jìn)入進(jìn)入文件后，使用nanddump命令，將flash各分區(qū)的物理內(nèi)容（包含oob區(qū)內(nèi)容），讀出來(lái)。再按編程器的要求，合并成生產(chǎn)寫程的文件。 要能正確的啟動(dòng)，同一套軟件，必須保證BBS、CFE、kernel、fs對(duì)flash的ECC算法一致。

nandflash生產(chǎn)文件、升級(jí)文件的生成 介紹以上過(guò)程主要就是來(lái)探討兼容。1、BusWidth、InternalChipNumber、Celltype如果這幾個(gè)參數(shù)不一樣，可能硬件上也都不一樣了，就談不上兼容了。2、PageSize、BlockSize不同的話，生成的原始文件也不相同，因此也沒(méi)法兼容。3、

Plane、Numberofsimultaneouslyprogrammedpages這幾個(gè)不太清楚是否有影響。4、SpareAreaSize

、ECCLevel這兩個(gè)不同可能在一些情況下做到一定程度的兼容。Nandflash兼容性的探討僅僅ECCleve不同的兼容： 在物理上，低等級(jí)的ECCleve（比如1bitecc）是兼容高等級(jí)ECCleve，也就是說(shuō)可以把1bitecc當(dāng)做4bitecc來(lái)使用。 如果硬件上分別配置的話，軟件可以不做修改，但生產(chǎn)文件不一樣，因?yàn)闀?huì)根據(jù)不同的硬件配置采用不同的ECC算法，產(chǎn)生不一樣的OOB區(qū)數(shù)據(jù)。 如果硬件上都配置成高等級(jí)ECCleve（比如4bitecc），則要看低等級(jí)的ECCleve（比如1bitecc

），采用高等級(jí)ECCleve的

ecc算法所產(chǎn)生的校驗(yàn)位是否能夠在OOB區(qū)放得下。同時(shí)可能軟件也需要修改，不同平臺(tái)可能不一樣。博通平臺(tái)不需要修改。Nandflash兼容性的探討僅僅SpareAreaSize（OOBsize）不同的兼容： 在物理上，由于OOB大小不一樣，最終得到的生產(chǎn)文件肯定不一樣，所以肯定無(wú)法做到生產(chǎn)文件也兼容。 把大的OOB當(dāng)做小的OOB來(lái)使用。需要修改kernel代碼。因?yàn)榧词共捎靡粯拥腅CC算法，如果OOB大小不一樣，產(chǎn)生的校驗(yàn)碼在OOB區(qū)放的位置是不一樣的。這樣就需要通過(guò)大OOBflash的廠商ID和devicesid來(lái)把這類flash作為特殊的flash處理。Nandflash兼容性的探討ECCleve和SpareAreaSize（OOBsize）不同的兼容： 可以根據(jù)上面單獨(dú)不同的兼容處理來(lái)分析： 比如：1bit_ECC-64bit_oobsize、4bit_ECC-64bit_oobsiz、4bit_ECC-128bit_oobsiz、8bit_ECC-128bit_oobsiz。幾種的兼容就只有將ecc算法采用8bit，而oobsiz當(dāng)做64bit來(lái)做兼容設(shè)計(jì)，將4bit_ECC-128bit_oobsiz、8bit_ECC-128bit_oobsiz這兩種作為特殊的flash來(lái)處理。涉及到kernel、fs的修改，平臺(tái)不一樣可能涉及到的修改更多。Nandflash兼容性的探討結(jié)論探討：

ECCleve的改變影響較小，一般只需要涉及到將硬件做相應(yīng)的配置，重新做生產(chǎn)軟件。 而