【科普】NAND闪存读写原理（下）

nkc3g4 · 发表于 2021-8-22 16:43:20

[size=16px]SSD系列科普目录：[/size]

1. NAND闪存芯片内部结构介绍
2. NAND闪存读写原理（上）
3. NAND闪存读写原理（下）
4. NAND闪存接口标准介绍
5. SSD主控硬件架构介绍

本贴是SSD系列科普的第三期
本期讲解一些加速读写的基本原理
一、两个寄存器（Register）的缓存读写操作

在第一期中提到，每一个Plane都有一个Cache Register和Page Register，容量等于一个Page的大小，这两个寄存器配合可以提升读写速度。

闪存的读写模式分为正常读、正常写、Cache读、Cache写
正常读：
1. 存储单元矩阵传输至Cache Register
2. Cache Register传输至I/O 控制电路（I/O控制电路连接主控芯片）
可以不把整个Page传至I/O 控制电路，而是按需传输。
正常写：
1.I/O控制电路将数据传输至Cache Register
2.将Cache Register的数据写到存储单元矩阵
Cache读：
1. 存储单元矩阵目标数据传输到Page Register
2. Page Register传输至Cache Register
3. Cache Register传输至I/O控制电路，同时存储单元矩阵传输下一个Page的数据到Page Register

Cache写：
1、 I/O电路传输一个Page的数据到Cache Register
2.从Cache Register传输至Page Register
3. 将Page Register的数据写入存储单元矩阵，同时I/O 控制电路传输下一个Page的数据到Cache Register

如下图所示，Cache读写方式，可以提高并行度，提高读写速度

二、多Plane读写操作（Multi-Plane）
写入步骤：
1. 将数据写入第一Plane的相应Cache Register
2. 将数据写入第二Plane的相应Cache Register
3. 两个Cache Register统一写入存储单元矩阵
这样两个写入存储单元矩阵的操作，在同一时间并行完成，提升了写入速度。
读操作同理，四Plane操作同理。
因此闪存的Plane数量多，速度快，例如东芝DFL系列闪存比DDL系列速度快。

参考资料：
1. SSDFans. 深入浅出SSD：固态存储核心技术、原理与实战. 机械工业出版社
2. AN1727: How to Use the Cache Program Feature of NAND Flash Memories

ZhanBE · 发表于 2021-8-22 19:49:04

站长辛苦了

jyssysz · 发表于 2021-8-23 08:24:00

科普文章一篇接一篇，学习了太多的东西。
消化消化！

OOO · 发表于 2021-8-23 09:42:41

感觉可以整理成电子书周刊了

太瘦 · 发表于 2021-8-23 14:25:59

太牛了。讲这么详细。

龍在天涯 · 发表于 2021-8-23 15:49:03

进来学习一下

xiaohu96 · 发表于 2021-8-23 16:02:49

昨天没学习，今天有空就来学习科普贴了

841020672 · 发表于 2021-8-23 17:04:06

学习一下科普文章

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