发一篇陈年旧文——nor flash寿命及失效模式测试

djyos 2009-06-05 07:40:31

加精

动手写djyos的flash文件系统前，花几天实测了一下flash寿命和失效模式。从以往使用经验中，对flash的失效模式是有一个基本的感性认识的，但毕竟没有实测过，都是凭经验和手册使用。djyos的flash文件系统会利用这些测试结果，用以优化文件系统性能；但不会依赖这些测试结果，一是这些测试结果并没有得到器件datasheet的明文确认，二是如果将来flash技术如果改变，使flash特性与测试结果不再相符，不会导致致命错误，三是测试不能覆盖所有厂家和型号。
测试的flash型号是sst39vf160，由于测试时间的问题，只测试了一个扇区4个字节，用了整整一个星期才完成所有测试，测试结果总结如下：
1、flash有寿命限制，sst39vf160手册上说是10万次，实验片的实测却超过80万次。
2、每一个位的寿命是独立的，也就是说，一个字节的bit0失效了，bit1仍然可以正常操作。
3、flash的寿命指的是被改写的次数，如果一次擦除或写操作不改变某一个位的内容，该位就不会被磨损。比如一个字节被反复执行“擦除-写入0xfe”操作，把bit0损坏后，该字节高7位的寿命丝毫不受影响。
4、flash磨损后，总是表现为擦除不干净，多擦除几次又能够擦干净，随着磨损程度的加剧，越来越难以擦除干净，但只要擦干净了，写入一定是正确的。但写入的数据是否牢固就没有办法测了。
5、只要原来内容是1的位，总是可以被写入，但只要原来内容是0的位，就只有擦除才能改为1.

实测数据，对一个字节反复写0和擦除，寿命指的是写0的次数。
第一次擦除不干净的寿命：876842次
第一次出现连续两次擦除仍然不干净的寿命：1169465次
第一次出现连续4次擦除仍然不干净的寿命：1769609次
第一次出现连续8次擦除仍然不干净的寿命：1886879次

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