标签: 贴片式T卡

　　前言 　　作为一名电子专业的学生，半导体存储显然是绕不过去的一个坎，今天聊一聊关于Nand Flash的一些小知识。 　　这里十分感谢深圳雷龙发展有限公司为博主提供的两片CS创世SD NAND的存储芯片，同时也给大家推荐该品牌的相关产品。 　　一、定义 　　存储芯片根据断电后是否保留存储的信息可分为易失性存储芯片（RAM）和非易失性存储芯片（ROM）。 　　非易失性存储器芯片在断电后亦能持续保存代码及数据，分为闪型存储器 （Flash Memory）与只读存储器（Read-OnlyMemory），其中闪型存储器是主流，而闪型存储器又主要是NAND Flash 和NOR Flash。 　　NAND Flash 存储单元尺寸更小，存储密度更高，单位容量成本更低，块擦/写速度快， 具有更长的寿命，多应用于大容量数据存储，如智能手机、PC、平板电脑、U 盘、固态硬盘、服务器等领域。 　　NOR Flash 读取速度更快，具备可在芯片内执行程序（XIP）的特点，在传输效率、稳定性和可靠性方面更具优势，通常用于小容量数据存储，适宜中等容量代码存储（通常在 1Mb~1Gb），在计算机、消费电子（智能手机、TV、TWS 耳机、可 穿戴设备）、安防设备、汽车电子（ADAS、车窗控制、仪表盘）等领域均有应用。 　　二、NAND Flash 　　NAND Flash的存储单元是数据存储的最小单位，目前闪存已经由数千亿个存储单元组成，通过将电子移入和移出封闭在绝缘体中的电荷存储膜来存储数据。 　　NAND Flash存储器使用浮栅晶体管，它能在没有电源的情况下存储信息。所有的电路都依赖于某种能量来使整个电池的电荷产生差异，这种能量迫使电子穿过栅极，Nand闪存的浮动栅极系统通过使用第二个栅极在电子穿过电池时收集和捕获一些电子， 这使得粘在浮栅上的电子在没有电压的情况下保持原位，在这一过程中不管是否有电源连 接，芯片都能继续存储下一个值。 　　NAND Flash 为大容量数据存储的实现提供了廉价有效的解决方案，是目前全球市场大容量非易失存储的主流技术方案。 　　三、NAND Flash分类 　　NAND闪存卡的主要分类以NAND闪存颗粒的技术为主，NAND闪存颗粒根据存储原理分为SLC、MLC、TLC和QLC，从结构上又可分为2D、3D两大类。 　　Flash按技术主要分为SLC、MLC、TLC和QLC四大类，对应不同的空间结构，这四类技术可又分为2D结构和3D结构两大类；2D结构的存储单元仅布置在芯片的XY平面中，为了提高存储密度，制造商开发了3D NAND或V-NAND(垂直NAND)技术，该技术将Z平面中的存储单元堆叠在同一晶圆上。 　　3D NAND, 即立体堆叠技术，如果把2D NAND看成平房，那么3D NAND就是高楼大厦，建筑面积成倍扩增，理论上可以无限堆叠，可以摆脱对先进制程工艺的束缚，同时也不依赖于极紫外光刻（EUV）技术。 　　与2D NAND缩小Cell提高存储密度不同的是，3D NAND只需要提高堆栈层数，目前多种工艺架构并存。从2013年三星推出了第一款24层SLC/MLC 3D V-NAND，到现在层数已经迈进200+层，并即将进入300+层阶段。目前，三星/西部数据/海力士/美光/铠 侠等几乎垄断了所有市场份额，并且都具有自己的特殊工艺架构，韩系三星/海力士的CTF，美系镁光/英特尔的FG，国内长江存储的X-tacking。 　　随着堆栈层数的增加，工艺也面临越来越多的挑战，对制造设备和材料也提出了更多的要求。主要包括以下几个方面： 　　1）ONON薄膜应力：随着器件层数增加，薄膜应力问题越发凸显，会影响后续光刻对准精度； 　　2）高深宽比通孔刻蚀：随着深宽比增加，刻蚀难度会显著增加，容易出现刻蚀不完全、通孔结构扭曲等问题； 　　3）WL台阶的设计与刻蚀：垂直管状环栅结构的器件需要刻蚀出精确的台阶结构，保障CT能打到对应位置，而随着层数增加， 工艺难度加大，需要重新设计WL台阶结构。 　　四、品牌推荐——雷龙发展代理CS创世SD NAND 　　对于电子这一专业来说，仅仅从书面上了解一款电子元件是远远不够格的，上手实践才是第一要义。 　　这里十分感谢深圳雷龙发展有限公司为博主提供的两片SD NAND的存储芯片，同时也给大家推荐该品牌的相关产品。 　　博主拿到手上的芯片型号为：CSNP4GCR01-AMW，其性能如下 　　这款存储芯片作为博主正在完成的物联网项目中表现优异，性能良好，是作为存储工具的不二选择。

　　亲爱的卡友们，如果看完文章之后还是有疑惑或不懂的地方，请联系我们，自己去理解或猜答案是件很累的事，请把最麻烦的事情交给我们来处理，术业有专攻，闻道有先后，深圳市雷龙发展专注存储行业13年，专业提供小容量存储解决方案。 　　【SD NAND】用ok6410进行烧写时，每次都需要敲一大堆命令，又费时又费力。 记得以前用TQ2440时，u-boot启动时会有一个菜单，只按一个数字键就把内核烧好了，非常方便。 　　现在这张SD卡功能就很全面了，不仅能够直接从SD卡启动，而且还可以烧写NAND Flash中的u-boot zImage rootfs,呵呵。 　　下面就把这个功能加到ok6410的u-boot 中去。 　　一、修改SD卡的u-boot1.1.6 　　1. common/main.c中 　　void main_loop （void） 　　{ 　　…… =0&&s&&!abortboot（bootdelay））{　} 　　//如果在启动过程中有按键，打断了执行过程的话 　　run_command（"menu",0）； 　　//如果menu返回的话，就进入u-boot的shell中 　　#ifdef CFG_HUSH_PARSER 　　parse_file_outer（）； 　　…… 　　} 　　2. 执行menu的过程 　　run_command（"menu", 0），最终会执行do_menu. 　　do_menu 开始时先打印出命令菜单，然后根据不同的选择，执行不同的命令。 　　所以添加的文件 common/cmd_menu.c,如下： 　　#include 　　#include 　　#include 　　#include 　　void print_menu_usage（void） 　　{ 　　printf（"rn##### SD boot Menu#####rn"）； 　　printf（" Download u-boot bootloader to Nand Flashrn"）； 　　printf（" Download Linux Kernel to Nand Flashrn"）； 　　printf（" Download CRAMFS image to Nand Flashrn"）； 　　printf（" Download YAFFS image to Nand Flashrn"）； 　　printf（" Boot the systemrn"）； 　　printf（" Format the Nand Flashrn"）； 　　printf（" Set the boot parametersrn"）； 　　printf（" Download User Program （eg: uCOS-II or TQ2440_Test）rn"）； 　　printf（" Download LOGO Picture （。bin） to Nand Flash rn"）； 　　printf（" quit from menurn"）； 　　printf（"Enter your selection: "）； 　　} 　　intdo_menu（cmd_tbl_t*cmdtp,intflag,intargc,char*argv ; 　　while（1） 　　{ 　　print_menu_usage（）； 　　c=getc（）； 　　printf（"%cn",c）； 　　switch（c） 　　{ 　　case'1': 　　{ 　　strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 u-boot.bin_nand; nand erase 0 100000; nand write.uboot 50008000 0 10000"）； 　　run_command（cmd_buf,0）； 　　break; 　　} 　　case'2': 　　{ 　　strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 zImage_nand; nand erase 100000 500000; nand write.e 50008000 100000 500000"）； 　　run_command（cmd_buf,0）； 　　break; 　　} 　　case'3': 　　{ 　　//strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 u-boot.bin; nand erase 0 100000; nand write.uboot 50008000 0 10000"）； 　　//run_command（cmd_buf,0）； 　　break; 　　} 　　case'4': 　　{ 　　//strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 rootfs.yaffs; nand erase 600000 4A4000; nand write.yaffs2 50008000 600000 4A4000"）； 　　//strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 rootfs.yaffs; nand erase 600000 $（filesize）； nand write.yaffs2 50008000 600000 $（filesize）"）； 　　//注意：nand erase 600000 $（filesize），假设有坏块的话，这样会有数据不能写入， 所以这个地方可以固定一个较大值，如 　　// 0x1400000=20M,所以rootfs.yaffs的大小不能超过20M, 　　//考虑此处是不是要加上NAND Flash分区： nand erase root,把整个的root分区全部擦除，这样就不必担心是否有坏块的问题了 　　strcpy（cmd_buf,"fatload mmc 0:1 50008000 rootfs.yaffs; nand erase 600000 1400000; nand write.yaffs2 50008000 600000 $（filesize）"）； 　　run_command（cmd_buf,0）； 　　break; 　　} 　　case'5': 　　{ 　　strcpy（cmd_buf,"bootm 50008000"）； 　　run_command（cmd_buf,0）； 　　break; 　　} 　　case'q': 　　return; 　　default: 　　printf（"command not foundn"）； 　　break; 　　} 　　} 　　} 　　U_BOOT_CMD（ 　　menu,5,1,do_menu, 　　"menu - manipulate BMP image datan", 　　"menu long help: TNND mu you" 　　）； 　　3. 添加到Makefile中 　　最后在common/Makefile中添加一行 　　COBJS+=cmd_menu.o 　　注意：在组合命令时，如NAND write不知道烧写的大小怎么办？ 没关系，有变量 $（filesize）， 只要加上这个任何问题都不再困难。 　　上面的50008000是从SD卡启动时，要读到的内存地址； 若是从Nand Flash启动要把上面的50008000改为C0008000 　　二。 测试一下 　　2.1 sd卡 　　a. 因为都是从SD卡和第一个分区读数据，所以将SD卡分区时第一个分区格式必须为FAT32. 　　b. 编译u-boot.bin: 　　代码要用光盘中带的u-boot,这个支持从NAND Flash 启动 　　make forlinx_nand_ram256_config, 后生成 u-boot.bin 　　复制到SD卡的第一个分区， 并改名为 u-boot.bin_nand（要与u-boot代码中的名称保持一致） 　　c. 编译zImage 　　代码要用光盘中带的linux-3.0.1, make后生成zImage 　　复制到SD卡的第一个分区， 并改名为 zImage_nand（要与u-boot代码中的名称保持一致） 　　d. 生成rootfs.yaffs 　　可以用光盘中带的FileSystem-Yaffs2.tar.gz, 解压后，嫌太大，把不需要的删掉， 　　里面的busybox好像是动态链接的，自己编个静态的busybox,最后生成rootfs.yaffs 　　sudo /opt/6410/4.3.2/bin/mkyaffs2image-nand2g FileSystem-Yaffs2 rootfs.yaffs 　　NAND Flash 是2G的所以要用命令 mkyaffs2image-nand2g 　　将rootfs.yaffs复制到SD卡的第一个分区（要与u-boot代码中的名称保持一致） 　　注意： 如果不确定rootfs本身有没有问题，可以先从nfs启动，看是否正常。 　　如果正常再用mkyaffs2image-nand2g,做成yaffs镜像烧入到NAND Flash中。 　　亲爱的卡友们，如果看完文章之后还是有疑惑或不懂的地方，请联系我们，自己去理解或猜答案是件很累的事，请把最麻烦的事情交给我们来处理，术业有专攻，闻道有先后，深圳市雷龙发展专注存储行业13年，专业提供小容量存储解决方案。