如何將“壞塊”進(jìn)行有效利用

　　被廣泛應用于手機、平板等數碼設備中的Nand Flash由于工藝原因無(wú)法避免壞塊的存在，但是我們可以憑借高科技變廢為寶，將“壞塊”進(jìn)行有效的利用，從而滿(mǎn)足我們的應用需求，讓壞塊不“壞”。

　　要想變廢為寶，有效利用壞塊。我們首先要弄明白什么是“壞塊”，做到知己知彼，才能為我所用。壞塊的特點(diǎn)是當編程或者擦除這個(gè)塊時(shí)，不能將某些位拉高，從而造成編程和塊擦除操作時(shí)的錯誤，這種錯誤可以通過(guò)狀態(tài)寄存器的值反映出來(lái)。這些無(wú)效塊無(wú)法確定編程時(shí)的狀態(tài)，就是大家常說(shuō)的“壞塊”。那么這些“壞塊”是怎么產(chǎn)生的呢?

　　圖1 壞塊示意圖

　　由于工藝上的問(wèn)題，Nand Flash中不可避免的會(huì )出現出廠(chǎng)壞塊(出廠(chǎng)時(shí)允許存在2%數量的壞塊)，同時(shí)在Nand Flash的使用過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生新的壞塊。Nand Flash每個(gè)塊的最大擦除次數大約為100萬(wàn)次，如果超過(guò)這個(gè)次數，也會(huì )變成壞塊。除了上述情況之外，壞塊的產(chǎn)生原因還有很多，比如存儲單元錯誤、地址線(xiàn)錯誤等……

　　那么重點(diǎn)來(lái)了，既然不能完全地消除“壞塊”，那么我們可以選擇將它利用起來(lái)，實(shí)現一些特殊且必要的功能。為什么說(shuō)能將壞塊“變廢為寶”呢?除了上文中介紹的幾種類(lèi)型的壞塊，我們在一些特殊情況下需要人為地將Nand Flash芯片的某些塊標記為壞塊。比如某塊非常不穩定以致超出了系統ECC的糾錯范圍，這個(gè)時(shí)候需要將此塊標記為壞塊;或者我們想驗證燒寫(xiě)方案的壞塊處理部分是否正確時(shí)，也需要制作出一些壞塊以供測試驗證;還有為了滿(mǎn)足某類(lèi)系統的特性，需要制作指定的壞塊，比如我們一開(kāi)始提到的UBI文件系統。這些特殊情況需要我們有目的性的設置指定壞塊，滿(mǎn)足相應的需求。

　　清楚了什么是壞塊以及壞塊是怎么產(chǎn)生的，那么我們下面來(lái)看看怎么人為地設置壞塊，讓壞塊為我們所用，達到“變廢為寶”的目的

　　首先，我們要知道什么是芯片的“壞塊標記位”(英文簡(jiǎn)稱(chēng)BI)。對于不同的器件，壞塊標志位不盡相同。通常對于512字節/頁(yè)的NandFlash芯片，壞塊標記位在第0、1頁(yè)(或別的頁(yè))備用區的第5個(gè)字節，對于2K字節/頁(yè)的芯片壞塊標記位置在第0個(gè)字節。

　　圖2 壞塊標記位

　　那么從原理上來(lái)說(shuō)，我們只需要在芯片某塊的BI位置按照芯片手冊上的規定寫(xiě)入特定的數值，就可以將該塊標記為壞塊。大部分芯片的壞塊標記值為“非0xff”即被認為是壞塊，然而有些芯片是“0x00”才被認為是壞塊，而且壞塊標記所在頁(yè)也是變化的，所以為了統一，我們使用一個(gè)通用有效的方法：將整塊寫(xiě)數值0x00。致遠電子自主研發(fā)的6000F-PLUS編程器及配套的SmartPRO III軟件，可以很方便的完成壞塊的標記。