FOMA N900iL手机目前NOR和NAND闪存处于混合应用局面。大多数日本的高端手机在设计中同时采用NOR和NAND型闪存,而北美手机则历来倾向于基于NOR型闪存的设计。 这种共存形式会否变成主流,或各自的领导性厂商继续为赢得设计中标而相互争斗?目前英特尔和Spansion支持NOR型闪存,而三星和东芝则两种技术都支持。英特尔始终致力于其NOR计划,并相信NOR闪存对大批量生产的中档手机市场来说是甜点(sweet spot)密度的最佳解决方案。另一方面,东芝认为NAND闪存将成为中档和高端手机的主流解决方案,因为手机上的相机、音乐、视频和其它功能正在不断推高对存储容量的要求。 无论是低端手机、高端手机、还是视频/智能手机,其硬件架构大都对各种各样的存储器吞吐量要求十分敏感。在这种情形下,所需的存储器吞吐量决定了应如何组合闪存(NOR和NAND)和RAM来满足手机日增的复杂性。随着高端应用、视频和普通智能电话等功能被集成到2.5G和3G手机中,存储器的吞吐量也从低于50 MBps攀升到150 MBps以上。而且,多媒体应用也在不断推高对闪存的密度要求。 这将如何影响NOR和NAND型闪存在手机中的应用前景呢?为了更加清楚地了解两者的区别,让我们来看看当前正在实现的手机架构和运营商业务模式,以便更好地理解各种需求和局限。 虽然NOR+NAND+RAM的组合能够充分利用NOR和NAND两者的优势,并正在高端手机领域获得认可,但是手机存储子系统的两种主要架构仍是NOR+RAM和NAND+RAM。基于NOR的手机使用了“本地执行(XIP)”的技术,而基于NAND的手机则使用了“代码映射(code shadowing)”技术。 每一种方法都使用了RAM作为工作存储区,RAM的类型有SRAM、PSRAM和DRAM。XIP的本质正如其名所示,是指与所需的SRAM缓冲存储器一起,在本地执行代码。代码映射架构涉及在NAND和移动SDRAM之间进行大量的代码复制。XIP是一种已经验证的架构,可以直接由NOR快速执行代码而无需RAM开销;但代码映射使用的却是一种新型的架构(软硬件均是),由DRAM快速执行代码,但是这样会导致由RAM开销和分页速度减慢带来的性能问题。与XIP相比,代码映射的功耗也是一个问题,XIP在运行期间所消耗的功耗远远小于代码映射。 局限和优势 总体而言,NAND闪存自身具有诸多局限。例如,系统无法从NAND直接启动。在稳定性方面,NAND存在位翻转(bit-flipping)、坏块(bad blocks)和寿命有限等隐患。而且,它使用一种非标准接口并且需要进行软件治理,而这些都提高了系统的成本。虽然有一些架构方面的方法可以帮助解决上述问题,但却还需要其它一些技术实现折衷来解决上述隐患。 过去,NAND闪存在手机中的使用由于缺乏支持其工作的控制器而受到限制。但是现在,许多量产基带芯片组的供给商都支持NAND,而其它的供给商也已或快或慢地加入这个阵营。基带芯片组内的NAND控制器处理错误校正并对损耗水平(wear leveling)进行软件治理,它带有少量的片上存储器,能够实现基于NAND手机的引导启动。 在调制解调器(modem)方面,NAND不能执行随机存取,它需要额外的DRAM来执行modem指令代码。而这样很轻易增加NAND进行读取操作的功耗,而且还会延长引导时间。但是另一方面,NOR的写入和擦除功耗比NAND高。NAND使用的典型纠错功能类似于在硬盘中的操作,这种纠错能力被包括在许多第三方NAND控制器中。 NAND的支持者认为,手持设备中不断增加的功能集将促使设计师们使用NAND。游戏、通用功能、多媒体、庞大的数据中心需求,以及对大容量移动存储介质的需求,都使得NAND领先于NOR。NAND在手机应用中的一个主要优势就是它的写入速度,而且它擦除模块和写入新模块所需的时间都极短。 NOR存储器最为严重的缺点之一是其密度不高。虽然速度和代码执行性能为其加分不少,但与NAND相比,其相对较低的密度却是其发展的障碍。NOR为低端到中档手机提供各种密度范围,从低端到“甜点”(128到256 Mb),最高可达512Mb。NOR也能堆叠起来提供千兆级的密度,但眼下OEM使用的最高密度是512Mb。 新闻热点
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