高容量和高性能闪存

高速存储器接口是支持个人计算机、移动电话和数码相机等应用中高速数据的关键组件。这些应用需要高容量和高性能的NAND闪存，而Toggle2NAND是最合适的NAND接口之一。

Toggle2NAND 在没有时钟的情况下使用双倍数据速率 （DDR），但它与传统 SDR NAND 中支持的功能和命令兼容。在提供高数据传输速率的同时，分离的DQ电压也实现了节能。Toggle2NAND 支持高达 200 MHz （400 Mbps） 的速度，比 SDR NAND 提供的数据传输速率 （10 Mbps） 快 40 倍以上。

下一代 Toggle3NAND 支持高达 400 MHz （800 Mbps） 的接口速度，比 Toggle2NAND 闪存 （2 Mbps） 提供的数据传输速率快 400 倍。

在我们之前的内存博客中，我们根据过去 5 年与内存供应商和 Synopsys VIP 早期采用者合作的理解，讨论了 LPDDR2 的新功能 – LPDDR5：物联网、人工智能和图像处理的带宽、可靠性和功耗增强。在这篇博客中，我们将讨论 Toggle3Nand/Toggle2NAND 的基本操作，以及它如何以更低的功耗提供更高的性能。

DQS 信令
切换 2NAND 利用双向 DQS 信令高速传输数据。DQS信号表现为时钟，仅在数据传输时使用，从而实现最佳功耗。在 Toggle2NAND 寻址方案中，使用两种地址类型 – 列地址和行地址。列地址用于访问页面中的字节（即列地址是页面中的字节偏移量）。列地址的最低有效位应始终为零（即始终传输偶数字节）。

平面地址由块地址的最低阶位组成，如上图所示。在 LUN 上执行多平面操作时，将使用平面地址。此寻址方案提供更高的数据速率，支持在同一窗口中执行多个操作。

切换2NAND页面读取操作
这是从存储设备读取数据的典型示例。读取的数据在 DQS 信号的每个边缘发送，提供 DDR 传输。以下是页面读取操作的威尔第快照和顺序：

控制器发送命令 （00h） 一个PAGE_READ命令（用于读取设备数据）

命令 （00h） 后跟地址（{列地址}、{行地址}）

接下来是PAGE_READ命令的第二个操作码（30h）

通过取消置位 RB 信号，设备在读取繁忙时间 （tr） 内处于繁忙状态

当 RB 从低切换到高时，每个 DQS 边上的数据开始出现时，将发出操作结束的信号

切换2NAND页面程序操作 现在让我们看一下设备内存中的页面程序操作
。以下是页面程序操作的威尔第快照和顺序：

控制器发送命令（80h）PAGE_PROGRAM命令（用于写入设备数据）

命令 （80h） 后跟地址（{列地址}、{行地址}）

控制器开始在每个 DQS 边缘上发送数据

显示PAGE_PROGRAM命令的第二个操作码 （10h）

设备通过取消置位 RB 信号在程序繁忙时间 （tprog） 内处于繁忙状态

将数据写入终端存储设备后，将RB从低切换到高

NAND 闪存类型 NAND 闪存技术主要有三种类型
：

单级单元 （SLC）：每个单元存储 1 位，提供最高的耐用性

多级单元 （MLC）：每个单元存储 2 位，提供中等耐用性

三级单元 （TLC）：每个单元存储 3 位，提供最低的耐用性

闪存制造商通过纠错码算法提高了MLC和TLC闪存驱动器的耐用性和可靠性。Toggle2NAND 支持所有三种类型的技术。

Toggle2NAND 使用双倍数据速率信号将数据传输到存储器，从而提供更高的数据速率。Toggle2NAND 设备支持同时读取（即双总线支持）。它还支持对同一芯片上的多个芯片进行编程和擦除操作，以及多 LUN 事务。这些功能可提高设备的吞吐量。下一代 Toggle3NAND 将接口速度进一步提高一倍，达到 400 MHz （800 Mbps）。

审核编辑：郭婷