从SSD角度学习NAND Flash(一)

开始了解之前先整明白一些概念:
SSD 分为前端，中端，后端。这个跟互联网那个叫法没关系，但其实都是抽象出来的概念，如下图所示:

因为是学习NAND flash的知识，所以前端后中端我们暂时不管。先聊一下后端的事情，网上关于NAND flash的文章并不算少，但是对于SSD来讲这些可能不够，因为网上的文章大多数的还是在讲平时一些嵌入式中所使用的少量的NAND flash的场景。而SSD中NAND flash是作为主要的部件，以及这个部件还比较多的情况使用，一旦器件多了，事情也就多了。了解NAND FLASH应该有这样(NAND flash原理->NAND flash的data sheet->单科NAND flash的使用->SSD中的NAND flash使用->SSD中的NAND flash controller)
概念(CH-CE-LUN-Plan-Block-Page):
首先我们对于NAND flash的概念应该就是下面这个图片:

这个一个闪存芯片也叫package/device,一个package呢会有很多的Lun(也叫die)，然后公用CE信号线的我们就称之为一个Target(可以理解target=CE)。Lun呢是NAND 最小的执行命令的单元。每一个NAND flash的data sheet会详细介绍一些feature。基本上概念从大到小就是 CH CE Lun Plan Block Page，下面是一个NAND device的组织结构图:

page Register和 cache Register 可以理解为NAND Array到NAND controller的二级缓存，一般情况下他们合为一体只做一级缓存用，然后等到有cache的命令才会将两个Register分开作为两个缓存地带。
package和CE(target),Lun的概念已经描述完了，然后接下来再讲Lun下面的概念,讲之前明确一个SLC/TLC的概念，SLC就是一个cell里面只能存储1bit，TLC的话就是一个cell能存储3bit.现阶段咱们不讲什么cell存储多少bit的概念，先了解一下，一个NAND flash它既可以是SLC,也可以是TLC，只需要在发送读写命令之前发送相应的命令就行(详情见NAND flash的data sheet)，那么SLC/TLC mode影响什么呢(不考虑什么retention，pe/cycle)？影响的是一个block中page的数量,SLC基本为TLC的1/3，如图所示:

上面的图都是为LUN的逻辑结构图，也就是一个Lun中大概有这么些个概念，Lun下面可能有几个plan组成，一个plan有很多个block组成。一个block有很多个page组成。
上面讲了NANDflash中存在的逻辑概念(页，块等)，那么应该对一个NAND flash已经有一定的认识，接下来要明白的是，NAND的读写单元为一个page，擦除单元为一个block。按照这种特性如果你是一个使用NAND flash的人会怎么做？
为了在NAND flash上存储数据，那么就得知道每一个位置的地址，要不然数据瞎存也没有用，要记录每一笔数据存在哪一个位置。地址的组成由行地址，列地址组成，这里要是有问题为什么做成行地址和列地址，可以想一下单片机中的矩阵键盘。行地址(Lun+Block(block的最低为plane)+page),列地址就是每个page里面的offset了。CH和CE是物理上的信号就不用在地址里面了。下面是发送地址的顺序，列地址的低8位、列地址的高8位、行（页）地址的0_{7位、行（页）地址的8}15位和行（页）地址的15~23位

闪存存在的限制:
1.坏块
2.读/写干扰
3.存储单元之前的耦合
4.电荷泄漏
5.寿命

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