痞子衡嵌入式:並行介面NAND互操作性標準(JEDEC-JESD230)

痞子衡發表於2018-06-24

  大家好,我是痞子衡,是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是JESD230標準

  眾所周知,最早也最流行的Raw NAND介面標準是ONFI標準,痞子衡在 並行介面NAND標準(ONFI)及SLC Raw NAND簡介 裡詳細介紹過ONFI 1.0,很多知名NAND廠商(Hynix、Intel、Micron、Phison、Sony、ST)都是ONFI標準的制定者,但發展到高速DDR NAND的時候出現了一個與ONFI分庭抗禮的標準Toggle DDR,這個Toggle DDR標準是由Samsung和Toshiba兩家共同推出的,這兩家NAND的產能佔據全球70%,所以Toggle DDR標準不容忽視。眼看著這兩大NAND標準要打起來,微電子行業的標準權威JEDEC組織出來打圓場了,JEDEC嘗試制定了一套Raw NAND互操作標準,即本文的主角JESD230標準,該標準的目的主要是為了融合ONFI和Toggle兩大標準。痞子衡今天就為大家介紹一下JESD230標準。

一、JESD230標準由來

  在講JESD230標準之前有必要先簡要介紹一下ONFI以及Toggle DDR標準,ONFI組織成立於2006年,該組織於2006年12月釋出了ONFI 1.0標準(僅針對50MB/s低速非同步模式NAND),ONFI標準從此便成為了Raw NAND事實上的標準,ONFI標準一直指導著Raw NAND介面技術的發展,到了2012年9月,ONFI標準已經發展到了3.1(可支援400MB/s(NV-DDR2)高速同步模式NAND)。再說到Samsung和Toshiba聯盟,這兩家在2007年簽署了NAND技術互換授權協議,並於2010年6月正式推出Toggle DDR 1.0介面標準的NAND產品,在這樣的背景下JEDEC組織站出來與ONFI組織合作並於2012年10月推出JESD230標準第一個版本,從此JESD230標準便與ONFI、Toggle DDR標準同步發展,其對應關係可見下表:

時間 JEDEC標準 對應ONFI標準 對應Toggle DDR標準
2012.10 JESD230 ONFI 3.1 Toggle DDR 2.0
2013.08 JESD230A ONFI 3.2
2014.07 JESD230B
2016.11 JESD230C ONFI 4.0

  現在說回JESD230標準,其全名是NAND Flash Interface Interoperability,從全稱可見JESD230是NAND介面的一種補充協議,我們再來看一下JESD230官方Scope:

This document defines a standard NAND flash device interface interoperability standard that provides means for a system to be designed that can support Asynchronous SDR, Synchronous DDR and Toggle DDR NAND flash devices that are interoperable between JEDEC and ONFI member implementations. This standard was jointly developed by JEDEC and the Open NAND Flash Interface Workgroup (ONFI).

  從Scope可以看出,JESD230主要是對Asynchronous SDR, Synchronous DDR and Toggle DDR NAND裝置互操作性方面進行了規範。

二、JESD230標準概要

  讓我們從分析JESD230與ONFI區別的角度來概要了解JESD230,就以最新的JESD230C與ONFI 4.0對比著來分析吧,ONFI 4.0手冊共315頁,而JESD230C僅有60頁,可見JESD230標準補充的內容相比ONFI原規範內容是少很多的。下面我們僅從軟體驅動設計的角度(命令集、參數列)來看兩者區別:
  首先從命令集角度來看兩者區別,下圖是JESD230C與ONFI 4.0命令集對比,根據對比我們可以發現,兩者命令基本是相容的,只是JESD230多了Toggle Mode下的一些Multi-plane相關命令的第二種實現。

痞子衡嵌入式:並行介面NAND互操作性標準(JEDEC-JESD230)

  再從參數列角度來看兩者區別,下圖是JESD230C與ONFI 4.0參數列對比(僅擷取部分),ONFI參數列是256bytes,而JESD230參數列是512bytes,關於具體byte定義兩者有很多相似之處,其中對於AC特性尤其是速度等級定義,兩者是一致,這是互操作性的保證。

痞子衡嵌入式:並行介面NAND互操作性標準(JEDEC-JESD230)

  至此,JESD230標準痞子衡便介紹完畢了,掌聲在哪裡~~~

參考資料

[1]. 關於SSD的二三事,NAND快閃記憶體的一些常識

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