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[讨论] NAND flash坏块分类和管理
2018-7-19 09:52:43  1016 eeprom nand
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NAND flash的坏块

1.为什么会出现坏块

  由于NAND Flash的工艺不能保证NAND的Memory Array(由NAND cell组成的阵列)在其生命周期中保持性能的可靠(电荷可能由于其他异常原因没有被锁起来,可参考“NOR flashNAND flash的掉电保存原理介绍”这篇文章。

),因此,在NAND的生产中及使用过程中会产生坏块。坏块的特性是:当编程/擦除这个块时,不能将某些位拉高,这 会造成Page Program和Block Erase操作时的错误,相应地反映到Status Register的相应位。

2.坏块的分类

  总体上,坏块可以分为两大类

  (1) 固有坏块

    这是生产过程中产生的坏块,一般芯片原厂都会在出厂时都会将坏块第一个page的spare area的第6个byte标记为不等于0xff的值。出厂时,ATO solution原厂也会保证第一个块一定不是坏块。

  (2) 使用坏块

    这是在NAND Flash使用过程中,如果Block Erase或者Page Program错误,就可以简单地将这个块作为坏块来处理,这个时候需要把坏块标记起来。为了和固有坏块信息保持一致,将新发现的坏块的第一个page的 spare area的第6个Byte标记为非0xff的值。

3.坏块管理

  根据上面的这些叙述,可以了解NAND Flash出厂时在spare area中已经反映出了坏块信息,因此,如果在擦除一个块之前,一定要先check一下spare area的第6个byte是否是0xff,如果是就证明这是一个好块,可以擦除;如果是非0xff,那么就不能擦除。

当然,这样处理可能会犯一个错误―――“错杀伪坏块”,因为在芯片操作过程中可能由于电压不稳定等偶然因素会造成NAND操作的错误。但是,为了数据的可 靠性及软件设计的简单化,我们就要奉行“蒋委员长”的“宁可错杀一千,也决不放过一个”的宗旨。

4.补充

  (1)需要对前面由于Page Program错误发现的坏块进行一下特别说明。如果在对一个块的某个page进行编程的时候发生了错误就要把这个块标记为坏块,首先就要把其他好的page里面的内容备份到另外一个空的好块里面,然后,把这个块标记为坏块。

当然,这可能会犯“错杀”之误,一个补救的办法,就是在进行完页备份之后,再将这个块擦除一遍,如果Block Erase发生错误,那就证明这个块是个真正的坏块,那就毫不犹豫地将它打个“戳”吧!

  (2)可能有人会问,为什么要使用spare area的第六个byte作为坏块标记。这是NAND Flash生产商的默认约定,你可以看到Samsung,Toshiba,ATO solution都是使用这个Byte作为坏块标记的。

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