美光公司的ClearNAND 閃存分為標(biāo)準(zhǔn)型和增強(qiáng)型兩個(gè)版本。標(biāo)準(zhǔn)型ClearNAND閃存主要用于消費(fèi)電子設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)所需的ECC功能，并提供便于閃存升級(jí)的傳統(tǒng)異步型ONFI總線。

　　增強(qiáng)型ClearNAND閃存能夠管理ECC算法，并提供多個(gè)對(duì)于企業(yè)應(yīng)用頗具價(jià)值的關(guān)鍵功能。它還支持ONFI 2.2接口的異步和同步通信標(biāo)準(zhǔn)，可用存儲(chǔ)容量高達(dá)64GB。

　　通過(guò)改善ECC算法，兩款ClearNAND閃存都能夠?qū)崿F(xiàn)下一代NAND閃存所需的ECC糾錯(cuò)功能。這使得設(shè)計(jì)人員無(wú)需反復(fù)重新設(shè)計(jì)電路來(lái)支持制造商最新的NAND ECC要求。


增強(qiáng)型ClearNAND閃存

　　圖4所示為增強(qiáng)型ClearNAND閃存的架構(gòu)。它支持1個(gè)ONFI 2.2接口和速度高達(dá)200MT/s的指令、地址和數(shù)據(jù)總線。VDDI去耦電容常見于e？MMC產(chǎn)品和內(nèi)含控制器的其它閃存，用于對(duì)內(nèi)部穩(wěn)壓器進(jìn)行去耦。為向后兼容傳統(tǒng)NAND閃存，VDDI連接放置在一個(gè)閑置引腳上。ClearNAND控制器支持兩條內(nèi)部閃存總線，其中一條用于連接偶數(shù)編號(hào)的邏輯單元（LUN），另一條則連接奇數(shù)編號(hào)的邏輯單元。這兩條獨(dú)立閃存總線的速度高達(dá)200MT/s。此外，每條總線都配有各自的ECC引擎，可在兩條總線上同時(shí)管理讀操作或?qū)懖僮??？梢灶A(yù)見，未來(lái)的控制器還將支持面向400MT/s的ONFI 3接口規(guī)范。



下面將討論增強(qiáng)型ClearNAND提供的四項(xiàng)高級(jí)功能：卷尋址、電子數(shù)據(jù)映像、中斷功能和內(nèi)部回寫（copyback）。

　　卷尋址

　　卷尋址允許一個(gè)片選或芯片啟動(dòng)信號(hào)（CE#）對(duì)16個(gè)ClearNAND卷進(jìn)行尋址。每個(gè) ClearNAND控制器支持在一個(gè)MCP封裝內(nèi)堆疊8個(gè)裸片。ClearNAND控制器為主處理器或SSD控制器存取操作提供一個(gè)緩沖區(qū)。

如圖5所示，增強(qiáng)型ClearNAND設(shè)計(jì)將存儲(chǔ)容量擴(kuò)大八倍，同時(shí)保持或提升了信號(hào)完整性，并減少了所需的有效芯片使能數(shù)量。這是因?yàn)閷?duì)于SSD控制器，一個(gè)ClearNAND控制器僅代表一個(gè)負(fù)載，但是在一個(gè)MCP封裝內(nèi)最多可支持八個(gè)NAND裸片。

　　卷尋址概念有兩層含義。第一層是為每個(gè)ClearNAND 封裝確定卷地址。卷地址僅在初始化時(shí)分配一次，并保存到電源重啟為止。第二層含義是卷選擇指令本身，在這個(gè)新指令后面緊跟一個(gè)單字節(jié)（實(shí)際上只有4位）卷地址。一旦目標(biāo)地址被選擇，該地址就會(huì)保持被選狀態(tài)，直到另一個(gè)卷被選擇為止。這可以節(jié)省很多使能引腳。例如，一個(gè)32通道SSD需要8個(gè)使能引腳來(lái)控制兩個(gè)8裸片標(biāo)準(zhǔn)NAND封裝。上述32通道SSD示例需要總共256個(gè)使能引腳，而增強(qiáng)型ClearNAND卷尋址功能對(duì)相同數(shù)量的NAND閃存進(jìn)行尋址只需32個(gè)使能引腳。此外，這相同的32個(gè)使能引腳可尋址容量是現(xiàn)有容量的八倍。

　　電子數(shù)據(jù)映像

　　增強(qiáng)型ClearNAND支持電子數(shù)據(jù)映像，這允許通過(guò)電子方式將數(shù)據(jù)總線信號(hào)順序重映射為兩種配置之一。這個(gè)功能對(duì)于PCB正反兩面都安裝ClearNAND閃存的高密度設(shè)計(jì)非常有用。利用一個(gè)特殊的初始化或復(fù)位序列，ClearNAND封裝能夠以電子方式檢測(cè)閃存是安裝在PCB的正面還是背面。例如，通常的做法是在上電后向閃存發(fā)送一個(gè)復(fù)位或FFh指令。為完成電子DQ映像，在執(zhí)行完FFh指令后，主處理器必須接著執(zhí)行傳統(tǒng)的READ STATUS（70h）指令。安裝在PCB正面的閃存檢測(cè)到FFh-70h命令序列；而安裝在PCB背面的閃存則檢測(cè)到FFh-0Eh命令序列，并向主處理器確認(rèn)這是背面閃存封裝，然后重新將數(shù)據(jù)總線直接排在正面閃存的后面，這不僅可以改善PCB的布線，還能提高信號(hào)完整性。