目前NAND Flash已经很普及了。我们平时所用的SD、TF、CF、U盘，其实都是一个NAND Flash芯片颗粒加上一个控制器而成。控制器的不同就形成了丰富的接口。
而目前世面上的MP3、MP4、包括速度最快、也是价格最贵的SSD，其实也是一个控制器加上N个NAND Flash颗粒构成。
我们公司在CPU的换代中也渐渐使用了NAND Flash。
下面就介绍了目前的NAND Flash的技术、工艺以及CPU对NAND的控制器。方便以后研发。
背景介绍
NAND Flash相对于NOR Flash来说，容量大，价格低，速度快。但是优点的引入必然会带了缺陷。由于制造工艺的问题，NAND Flash在生产和使用过程中会出现坏块。
坏块指的是擦除后无法变成1的扇区，通常有2钟：
- 出厂时有厂家标记的坏块
- 在使用过程中生成的坏块
由于NAND Flash坏块的存在，所以在使用时就需要对读写的数据做校验。通常使用CPU内部的ECC或者Linux MTD的软ECC对Flash做校验。
Linux MTD采用BBT记录坏区，并将这个BBT保存在芯片的最后一个好的扇区中，并且做冗余。并且使用NAND Flash每个Page的apare array，用来存储ECC和其他数据，Linux MTD下称之为OOB。
NAND Flash分类
制造工艺
从制造工艺来说，NAND Flash分为3钟：SLC/MLC/TCL。
SLC
传统上，每个存储单元内存储1个信息比特，称为单阶存储单元(Single-Level Cell,SLC)，使用这种存储单元的闪存也称为单阶存储单元闪存(SLC flash memory)，或简称SLC闪存。SLC闪存的优点是传输速度更快，功率消耗更低和存储单元的寿命更长。然而，由于每个存储单元包含的信息较少，其每百万字节需花费较高的成本来生产。由于快速的传输速度，SLC闪存技术会用在高性能的储存卡。
MLC
多阶存储单元(Multi-Level Cell,MLC)可以在每个存储单元内存储2个以上的信息比特，其“多阶”指的是电荷充电 有多个能阶(即多个电压值)，如此便能存储多个比特的值于每个存储单元中。借由每个存储单元可存储更多的比特，MLC闪存可降低生产成本，但比起SLC闪 存，其传输速度较慢，功率消耗较高和存储单元的寿命较低，因此MLC闪存技术会用在标准型的储存卡。另外，如飞索半导体的MirrorBit®技术，也是属于这一类技术。
TLC
三阶储存单元(Triple-Level Cell,TLC)，这种架构的原理与MLC类似，但可以在每个储存单元内储存3个信息比特。TLC的写入速度比SLC和MLC慢，寿命也比SLC和MLC短，大约500~1000次。
我所使用的SamSung SSD 840固态硬盘就属于TLC。
页面大小
从页面大小来说，我目前所用到的2钟，SP和LP。这2钟主要是以1Gb容量的NAND Flash区分，1Gb以下的是SP，以上的是LP。1Gb的需要看文档决定。
SP
Small Page，指一个Page为512B+16B，前者用来存放数据，后者用来做oob。一个block为16KB+512B。
LP
Large Page，指一个Page为2KB+64B，前者用来存放数据，后者用来做oob。一个block为128KB+4KB。
CPU NAND Flash控制器
ATMEL
硬件
ATMEL ARM CPU中的NAND Flash控制器的数据线与SDRAM/DDR的数据线复用，通过不同的片选来选择访问的芯片。由于DDR是1.8V，NAND Flash可以为1.8V和3.3V，所以ATMEL设计如果使用不同电压的NAND和DDR，则NAND放置在数据线的高16位，DDR在低16位，对不同的功能单独供电。
软件
ATMEL ARM CPU的NAND Flash启动相对来说比较简单，ATMEL提供了一个很小的Bootstrap，CPU首先自动探测所连接NAND Flash型号、8bit/16bit、SP/LP，然后将Bootstrap读进CPU内部的SRAM，然后Bootstrap初始化DDR 2，读进u-boot，启动之。
同时ATMEL提供了SAM-BA软件，可以在线编程NAND Flash。
Freescale
硬件
Freescale的QUICC系列PowerPC CPU具有单独的DDR 2总线和本地总线。本地总线挂载NAND Flash，接线简单。然后通过配置CFG_RESET_SOURCE选择LP或者SP的NAND Flash启动。
软件
Freescale通常使用FCM/UPM控制NAND Flash。U-boot启动分别2步。
STAGE 0
CPU首先读取4KB的代码到FCM的RAM中，并根据设置对没512字节做ECC检查。检查无错后从偏移0x100执行读入的代码。这一部分的代码会做以下步骤：
- 复位并初始化CPU的寄存器、cache和memory access windows；
- 保存复位状态寄存器上下文；
- 设置数据cache作为数据存储区以存储将要运行C代码的堆栈；
- 配置CS0的BR/OR，以设置时序和ECC模式；
- 配置DDR和DDR访问窗口；
- 将FCM buffer中的STAGE 0 bootloader拷贝到DDR，这样就可以读取剩下的u-boot；
- 清除FMC[BOOT]位从FCM buffer模式回到正常模式；
- 从NAND Flash读u-boot image到DDR内存；
- 跳到u-boot image的启动地址；
参考
- Using U-boot to Boot From a NAND Flash Memory Device for MPC8313E (nand_spl.pdf)
- MPC8309 PowerQUICC II Pro Integrated Communications Processor Reference Manual (MPC8309RM.pdf)
- ATMEL SAM9G25 DATASHEET (doc11032.pdf)
- http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%97%AA%E5%AD%98
- linux-2.6/drivers/mtd/nand/nand_bbt.c
