正确选择闪存写入缓冲区大小，优化擦写速度

　

概要：示采用的写入缓冲区大小，纵坐标表示完成所有地址空间写入所用的时间。结果表明，当对64字节连续地址空间进行写入时，采用大于64字节的写入缓冲区大小的写入时间基本相当；同样，当对连续空间大小为512字节时，512字节与1024字节的写入缓冲区大小所用写入时间基本一致，而较低的写入缓冲区大小，如64/128/256字节，则所需时间明显增加。但考虑到用1024字节的写入缓冲区相比使用512字节缓冲区需要多发送512个字节的冗余数据，会耗费512个命令周期时间，因此选择512字节缓冲区大小具有最高的写入效率。因此，当只需写入较小范围的地址空间时，可以选择跟写入地址空间大小相同的缓冲区大小，写入效率最高。当然在实际应用中，如果为了简化操作需要采用固定的写入缓冲区大小，使用大容量的写入缓冲区由于具有较高的平均每字节写入速度，依然具有较高的写入效率。 点击看原图图3. 对小地址空间（64~512字节）进行写入操作时，采用不同缓冲区大小与写入时间关系 大容量写入缓冲区的产品优势再来对比Numonyx公司的M29EW与市场上的同类产品S29GL256P。M29EW具有1024字节的写入缓冲区大小而S29GL256P最大的写入缓冲区为64字节。为了说明问题，这里同时对两种闪存芯片相同大小的地址空间进行擦

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对小范围地址空间的高效写入
还有一个在实际应用中值得工程师关注的问题是，当需要写入的地址空间仅仅是小范围内的，如只有512字节或者更低到64字节，该如何选取写入缓冲区大小才会具有较高的写入速度？对此，采用不同的写入缓冲区大小（64-1024字节）分别对64-512字节的连续地址空间进行写入操作，记录各自所用的写入时间，如图3所示。这里，之所以最低考虑到64字节地址空间，是因为写入到NOR型闪存的数据量通常要高于64字节。如果实际应用中只需要写入更少的地址空间，如只有两字节地址范围，本文的结果依然适用。在使用1024字节的写入缓冲区大小去写入512字节的地址空间时，缓冲区中的前512个字节填入所需要写入的数据，其余用冗余数据（FFh）来填充。结果如图3所示，每条线代表不同的地址空间大小，横坐标表示采用的写入缓冲区大小，纵坐标表示完成所有地址空间写入所用的时间。结果表明，当对64字节连续地址空间进行写入时，采用大于64字节的写入缓冲区大小的写入时间基本相当；同样，当对连续空间大小为512字节时，512字节与1024字节的写入缓冲区大小所用写入时间基本一致，而较低的写入缓冲区大小，如64/128/256字节，则所需时间明显增加。但考虑到用1024字节的写入缓冲区相比使用512字节缓冲区需要多发送512个字节的冗余数据，会耗费512个命令周期时间，因此选择512字节缓冲区大小具有最高的写入效率。因此，当只需写入较小范围的地址空间时，可以选择跟写入地址空间大小相同的缓冲区大小，写入效率最高。当然在实际应用中，如果为了简化操作需要采用固定的写入缓冲区大小，使用大容量的写入缓冲区由于具有较高的平均每字节写入速度，依然具有较高的写入效率。
 

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图3. 对小地址空间（64~512字节）进行写入操作时，采用不同缓冲区大小与写入时间关系

大容量写入缓冲区的产品优势
再来对比Numonyx公司的M29EW与市场上的同类产品S29GL256P。M29EW具有1024字节的写入缓冲区大小而S29GL256P最大的写入缓冲区为64字节。为了说明问题，这里同时对两种闪存芯片相同大小的地址空间进行擦写操作，如图4所示。测试结果表明，M29EW整体的写入时间是S29GL256P的30%，写入效率远远高于S29GL256P。究其原因很简单，M29EW采用1024字节的写入缓冲区大小，使得其在写入时间相比最高采用64字节写入缓冲区的S29GL256P，优势非常明显。
 

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图4. M29EW与S29GL256P写入速度比较

（均采用产品最大写入缓冲区大小，M29EW是1024字节而S29Gl256P是64字节）
 

结论
综上所述，我们对Numonyx公司的NOR型闪存M29EW进行了测试分析，并与市场上同类的S29GL系列产品进行了比较。分析结果表明，对于需要经常进行读写操作的电子产品，如移动电子设备，汽车电子设备来说，在设计过程中采用尽可能大的缓冲区大小，提高平均每字节写入速度，是优化提高读写速度的关键，同时也是最简单易行的方法。在执行相同的写入操作时，选用1024字节的写入缓冲区大小，可使写入速度相比使用64字节缓冲区至少提高2.5倍以上。

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