NAND Flash管理算法的设计及实现

　　2．3 SPARE区和ECC校验

　　Flash中每个页里的每个字节都是没有任何差别的，物理上并没有data区和spare区的区别，具体怎样划分data区和spare区，可由用户自己决定。本设计采用的划分办法如图4所示，这样，每个扇区和一个spare区相连，故可方便连续读出，并进行校验纠错。

　　图4中同时给出了Spare的区定义，其中两字节用于标识本物理块所对应的母块；两字节用于标识本物理块对应的逻辑块；一字节用于标识本物理页对应的逻辑页，一字节用于标识连续逻辑页数(表示上面连续逻辑页的个数，此域可以辅助加快建立页映射表的时间)，余下的10字节用于存放ECC，这样可以达到4字节错误的纠错能力。一般情况下，前面的4个字节是建立块地址映射表的关键，其次，后面两个字节则是建立页地址映射表的关键。

　　2．4 页映射表建立时间的优化

　　因为建立页映射表需要读取母块和子块中各物理页spare区以判定该物理页对应的逻辑页，而每个物理页的读取都要花费大约50μs的时间。因此，如果对每个物理页都读取，建立页映射表就会比较费时。为了加快建立页映射表的速度，一般只希望能读取一个物理页，而免于读取其他若干页，以便加快建表速度。因为很多时候都是连续写，而连续的几个物理页在逻辑上也是连续的，因此可以考虑在spare区加入连续逻辑页号，这样，重新建表时，就可根据连续页号知道连续几个物理页对应的逻辑页，从而加快建表的速度。对于最佳情形，有时只需要读一个页就可以建立整个逻辑块的页映射表。图5所示是一种加快建表的示意图。

　　2．5 分区

　　不同的flash，块数是不同的，其块映射表需要的RAM空间也不一样。对于当前主流flash，有的具有8192个块，如果对整个flash建表，需要的RAM空间将多达32KB，这样芯片成本就会比较高。一个可行的解决办法是对flash分区，比如1024个块为一个分区，每次只对一个分区进行建表，这样，RAM空间就可以降低到4KB。这样，随着将来flash容量的增加，块数即使再多，也能够用同样的方法处理，而不用增大RAM。

　　3 结束语

　　本文介绍了一种针对MLC flash的优异管理算法及软件实现方法，并且已在SD卡上大规模商用。该算法只需简单配置就能支持市场上的各种flash，而且也兼容各种SD设备。同时RAM空间需求小，成本低，寿命长，兼容性好，扩展性强，flash空间利用率高，具有很高的商用价值。