iphone闪存芯片片出厂的时候就一定都有坏块吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-02-11 12:21 标签： iphone闪存芯片

Nand Flash存储器是Flash存储器的一种，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，如嵌入式产品中包括数码相机、记忆卡、体积小巧的U盘等。

Flash结构，强调降低每比特的成本，更高的性能，并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。经过十几年的发展，NAND应用越来越广泛，但是大多数工程师却仍然不知道关于NAND应用的一些难点：分区、ECC纠错、坏块管理等。只有真正了解NAND特性的工程师，才能在应用上得心应手，不会被Nand Flash所绊倒。

定义分区的实质是定义数据会如何写入NAND Flash，不同内容的数据写到对应的地址中。一般用户会有多个区，比如boot、kernel、fs、user等分区。

分区的描述：分区的地址范围（起始块、结束块），镜像文件大小（Image Size）。

分区的数据存储：镜像文件是从分区的起始块开始存放，如果分区中有坏块，将使用坏块处理策略替换坏块，直到镜像文件结束，如果分区中不够好块存放镜像文件，则烧录失败。

如下图是跳过坏块的镜像文件分区烧写示意图：

ECC（错误更正）算法

ECC 存在于NAND 每页的备用区（Spare Area）中，它允许外部系统发现主区的数据是否有误。在大多数情况下，ECC 算法可以纠正误码，NandFlash在使用中也可能会出现坏块，所以ECC是非常有必要的。

不同的用户会可能会使用不同的ECC算法，一般来说ECC算法由处理器供应商提供，如果编程器软件中无这个ECC算法，则需要用户提供ECC算法源代码。

如果用户不使用调入文件，而是使用读母片的方式烧录，并且无动态数据，则可以不考虑ECC算法，因为母片中的备用区已计算好ECC，直接将母片的备用区拷贝至其他芯片即可。

坏块处理策略定义了在遇到坏块时算法应该如何处理，基本的坏块处理策略有：跳过坏块、替换表（预留块区Reserve BlockArea，RBA）等等，下面分别对几种坏块处理方案进行说明。

硬拷贝其实就是遇到坏块什么都不处理，不管好块还是坏块直接烧写按顺序烧写数据，即使校验数据不一致也不报错，这是最简单、直接的处理方法，但是只能适用于数据不需管理的方案；

跳过坏块就是烧录数据时，遇到坏块即跳过此坏块，将数据顺延烧到下一个好块，这样可以保证所有的数据都能烧写到NAND存储空间中，但是并不知道数据究竟烧到了哪一位；

此方法是将NAND存储空间中预留出一些块作为保留块，当遇到坏块时，在预留的保留块中选一个块来替换坏块，将原来写到坏块的数据写到替换块中；

此方法核心是跳过坏块，但是跳过后需要在NAND闪存指定位置写入一个坏块表（Bad block table），下图是BBT的结构图。

NAND应用需要注意的点大致整理如上，实际使用中会有灵活的应用方案，需要熟知NAND特性、编程器原理的工程师才能设计出合适的方案加以运用。P800Flash极速编程器融合了ZLG致远电子三代Flash编程器的特点，全面支持eMMC、NOR、NAND Flash的烧录，可提供完善的编程解决方案。

原文标题：遇到Nand Flash坏块如何处理？

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— 本帖被 發騷友 从 U盘存储技术 移动到本区() —

公司的文员MM有个金士顿的U盘，上次让她帮忙copy个ghost文件，没想到在我电脑上还原的时候出错了！

她说她一直都用的好好的，我第一反应是遇到扩容的山寨货了！

侧面还有丝印的，可惜是印上去的，不是激光或者蚀刻的。

上芯片精灵，主控是安国，但没有提示是山寨扩容盘

具体的芯片型号不知道，开盘再说

从USB头那里用个镊子撬一下，外壳就裂开了

慢慢将壳子卸开，是用4个固定柱子卡住的，不知道正品的是不是这样？

不过外壳没什么技术含量，山寨的也可以做的很好！

主控特写，看清了是FC8508

Flash特写，好像是打磨过的？或者根本就是黑片，还没有刻字的，一片”白光“

在Flash的右下角找到几个小小的字”Y774“，谁见过？

知道了主控就好办，打开安国FC8508的量产程序，到是识别出来了

设置量产参数：低级格式化，全面扫描，ECC 8位，然后重新量产

量产完成，我的妈呀！总共8192个块，竟然坏了2082个！！！

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4G的U盘现在只剩下3G了，可恶的黑片

不过3G也还能正常使用，看来这个JS是用的黑片，而不是用小容量的扩容来的。

可能是Flash厂商内部检测已经有问题的了，所以连型号都没打！

另外，我发现安国FC8508这个芯片第7、8脚是连在一起的，如果有坛友再遇到，不要以为是短路哦，是正常的，

这个问题，我专门在坛子里发帖得到另一位朋友的验证的。

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比我这个好多了，我当时不懂开ECC，这个盘量产之后直接剩下不到一半了。

下面是量产的时候截的图，不过用了至少有两年多还没挂，说明当年的黑片质量真不错


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ECC到8了还有这么多坏块，说明这片闪存是从垃圾堆里捡回来的[表情]


首先说明：ECC是位数越高越严格的！首先介绍一点背景知识：

Code”的简写，中文名称是“错误检查和纠正”。ECC是一种能够实现“错误检查和纠正”的技术。ECC有很多具体的实现方法比如奇偶校验（有奇偶校验、水平垂直奇偶校验、汉明码，又称海明码），定比码（国际无线电通信、中国的电传打字机都是用这种编码的），正反码，循环校验码（就是大名鼎鼎的CRC）等。随着技术的进步，现在更是出现了很多新的编码，他们的目的都是为了验证存储（或者传输）的数据是对的还是错的！有需要的时候还可以纠正错误！

无论什么编码，除了编码方法的先进性之外，还有就是附加的冗余位是不是够多，如果冗余位足够多，就能确保100％的检查出来数据是不是正确（当然这时的效率问题就要考虑了）。对于ECC来说，如果我们用2位冗余位，肯定比用1位冗余位的检错效果要好！

(这是小页的Flash，现在很多 F都是大页的，页大小有2KB, 4KB等等，后面的冗余区就是64Bytes或者128Bytes)。在具体的应用中，这个OOB区就会存放由Flash自己或者F的控制器产生的ECC码，一般Flash自己产生的ECC位数是固定的。量产工具中的ECC数，这个应该是主控控制的，可以改变的，实际上就是计算ECC时的冗余位数，应该是越多越好的！

首先说明：ECC是位数越高越严格的！.......


简单讲就是：ECC开的越多，能纠正的错误位数就越多，最终可能得到的容量也就越大。

ECC开的越多，发现错误的机会就多大，漏检几率就小，有些不太稳定的块就不能通过扫描！
Flash存储器，简称Flash，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程的性能，还不会因断电而丢失数据，具有快速读取数据的特点；在现在琳琅满目的电子市场上，Flash总类可谓繁多，功能各异，而你对它了解有多少呢？为了让大家更深入了解Flash，今天将主要根据芯片的通信协议并且结合Flash的特点，给大家一个全新认识。

EEPROM，采用的是IIC通信协议；IIC通信协议具有的特点：简单的两条总线线路，一条串行数据线（SDA），一条串行时钟线（SCL）；串行半双工通信模式的8位双向数据传输，位速率标准模式下可达100Kbit/s；一种电可擦除可编程只读存储器，掉电后数据不丢失，由于芯片能够支持单字节擦写，且支持擦除的次数非常之多，一个地址位可重复擦写的理论值为100万次，在实际应用中具有着不可替代的作用。日常我们常接触芯片型号有AT24C02、FM24C02、CAT24C02等，其常见的封装多为DIP8，SOP8，TSSOP8等。


SPI NorFlash，采用的是SPI 通信协议，有4线（时钟，两个数据线，片选线）或者3线（时钟，两个数据线）通信接口，由于它有两个数据线能实现全双工通信，因此比IIC通信协议的IIC EEPROM的读写速度上要快很多。SPI NorFlash具有NOR技术Flash Memory的特点，即程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从Flash中读取代码执行；可以单字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以Sector为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对Sector或整片进行预编程和擦除操作。

NorFlash在擦写次数上远远达不到IIC EEPROM，并且由于NOR技术Flash Memory的擦除和编程速度较慢，块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间会很长；但SPI NorFlash接口简单，使用的引脚少，易于连接，操作方便，并且可以在芯片上直接运行代码，其稳定性出色，传输速率高，在小容量时具有很高的性价比，这使其很适合应于嵌入式系统中作为 FLASH ROM，所以在市场的占用率非常高。


NorFlash,支持的容量更大，读写的速度更快，但是由于占用的地址线和数据线太多，在电路电子设计上会占用很多资源。Parallel NorFalsh读写时序类似于SRAM，只是写的次数较少，速度也慢，由于其读时序类似于SRAM，读地址也是线性结构，所以多用于不需要经常更改程序代码的数据存储。


Memory具有以下特点：以页为单位进行读和编程操作，以块为单位进行擦除操作；具有快编程和快擦除的功能，其块擦除时间是2ms，而NOR技术的块擦除时间达到几百ms；芯片尺寸小，引脚少，是位成本(bit cost)最低的固态存储器；芯片包含有坏块，其数目取决于存储器密度。坏块不会影响有效块的性能，但设计者需要有一套的坏块管理策略！

NorFalsh，NandFlash在擦除、读写方面，速度快，使用擦写次数更多，并且它强调更高的性能，更低的成本，更小的体积，更大的容量，更长的使用寿命。这使NandFlash很擅于存储纯资料或数据等，在嵌入式系统中用来支持文件系统。其主要用来数据存储，大部分的U盘都是使用NandFlash，当前NandFlash在嵌入式产品中应用仍然极为广泛，因此坏块管理、掉电保护等措施就需要依赖NandFlash使用厂家通软件进行完善。


SPI NandFlash，采用了SPI NorFlash一样的SPI的通信协议，在读写的速度上没什么区别，但在存储结构上却采用了与Parallel NandFlash相同的结构，所以SPI nand相对于SPI norFlash具有擦写的次数多，擦写速度快的优势，但是在使用以及使用过程中会同样跟Parallel NandFlash一样会出现坏块，因此，也需要做特殊坏块处理才能使用；

SPI NandFlash相对比Parallel NandFlash还有一个重要的特点，那就是芯片自己有内部ECC纠错模块，用户无需再使用ECC算法计算纠错，用户可以在系统应用当中可以简化代码，简单操作；


eMMC采用统一的MMC标准接口，自身集成MMC Controller，存储单元与NandFlash相同。针对Flash的特性，eMMC产品内部已经包含了Flash管理技术，包括错误探测和纠正，Flash平均擦写，坏块管理，掉电保护等技术。MMC接口速度高达每秒52MBytes，eMMC具有快速、可升级的性能，同时其接口电压可以是 1.8v 或者是 3.3v。

eMMC相当于NandFlash+主控IC ，对外的接口协议与SD、TF卡一样，主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器，它提供标准接口并管理闪存，使得手机厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。这些特点对于希望通过缩小光刻尺寸和降低成本的NAND供应商来说，同样的重要。


JEDEC在2013年9月发布了新一代的通用闪存存储器标准USF2.0，该标准下得闪存读写速度可以高达每秒1400MB，这相当于在两秒钟内读写两个CD光盘的数据，不仅比eMMC有更巨大的优势，而且它甚至能够让电脑上使用的闪存存储介质固态硬盘也相形见绌。UFS闪存规格采用了新的标准2.0接口，它使用的是串行界面，很像PATA、SATA的转换，并且它支持全双工运行，可同时读写操作，还支持指令队列。相对之下，eMMC是半双工，读写必须分开执行，指令也是打包，在速度上就已经是略逊一筹了，而且UFS芯片不仅传输速度快，功耗也要比eMMC5.0低一半，可以说是日后旗舰手机闪存的理想搭配。目前仅有少数的半导体厂商有提供封装成品，如三星、东芝电子等。



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