SD NAND芯片(或称为SD NAND闪存)主要由以下几个核心器件组成:
NAND闪存阵列:
这是SD NAND芯片的核心存储部分,包含了大量的存储单元,通常为浮动门单元(Floating Gate)或尖峰晶体管(Charge Trap)形式。它负责存储数据。
在NAND闪存中,存储单元按页(page)和块(block)组织,数据按页读写,而块作为擦除单位。
控制器(Controller):
控制器是整个SD NAND芯片的“大脑”,负责管理数据的读写操作、擦除操作、坏块管理(BBM)、错误校正(ECC)以及其他内部处理功能。它保证数据的正确性并执行所有内部逻辑。
控制器通常内置一个错误校正码(ECC)引擎,以便进行数据的修正和错误处理。
NAND接口(NAND Interface):
这个部分包括与主机系统通信的接口部分,常见的接口协议有SPI、SD、eMMC等。SD NAND芯片通常使用SD接口或SDIO接口来与外部设备(如单片机或嵌入式系统)连接。
时钟发生器(Clock Generator):
为芯片的各个部分提供时钟信号,确保数据传输、读写和擦除操作等能够同步进行。
缓存(Cache):
一些SD NAND芯片会配有内部缓存,以提升读写速度和减少数据传输的延迟。缓存通常用于存储待写入或刚读出的数据。
电源管理单元(Power Management Unit, PMU):
用于为芯片各个部分提供所需的电源,并调节电压以确保芯片稳定运行。
坏块管理(Bad Block Management, BBM):
由于NAND闪存的特性,随着使用时间的增长,一些存储块会出现损坏。控制器通过坏块管理机制将这些坏块从正常的存储区域隔离,并将其标记为不可用。
加密与安全模块(可选):
高端SD NAND芯片可能包含加密模块,用于保护数据安全,例如AES加密模块,以确保存储在闪存中的数据能够得到加密保护。
这些组成部分协同工作,保证了SD NAND芯片在高速读写、大容量存储以及长时间使用中的可靠性和稳定性。