工业级板载存储新选择:创世 SD NAND 实测-------产品测试专栏

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目录

前言

[一、初识 SD NAND:工业级板载存储的专属选手](#一、初识 SD NAND:工业级板载存储的专属选手)

[1.1 SD NAND基本概念](#1.1 SD NAND基本概念)

1.2、芯片实物图及核心特点

1.3、内部原理图

二、核心参数与技术优势

2.1、核心规格

[2.2 自研控制器与 Flash 管理算法](#2.2 自研控制器与 Flash 管理算法)

2.2.1、自研控制器优势

[2.2.2、四大 Flash 管理算法](#2.2.2、四大 Flash 管理算法)

2.3、与同类产品对比:稳省快的平衡之选

三、芯片实测表现

3.1、测试写入读回速度

3.2测试烧录代码功能

总结


前言

近期很荣幸受到深圳市雷龙发展有限公司的邀请, 尝试测评其代理的创世SD NAND存储芯片样品,他们给我邮寄了一颗128mbyte的SD NAND(CSNP1GCR01-AOW)以及一块转接板。

不得不说的是雷龙的效率非常高,博主当天交流完,立马就发了顺丰,第二天就到了,这波真是深圳速度的具象化了。

而且很贴心的帮我把芯片和转接板给焊好了,这波相当于开箱即食了。

深圳市雷龙发展有限公司是一家专注NAND Flash设计研发的公司

(公司网址http://www.longsto.com/)。


一、初识 SD NAND:工业级板载存储的专属选手

1.1 SD NAND基本概念

相信大家用的比较多的是TF SD卡,**创世SD NAND可以理解为:**贴片式TF卡、贴片式SD卡。这样大家应该对此产品有个简单的概念了。

大家可以把SD NAND简单的理解为 把TF/SD卡做成了一个6*8mm LGA-8封装,可以机贴的存储芯片。

1.2、芯片实物图及核心特点

下面两张图是芯片的实物图:

芯片正面图

芯片背面图

贴片焊接设计:LGA-8 封装,直接焊接在 PCB 板上,无插拔损耗,抗震、抗干扰性拉满,适配工业设备的严苛环境;

尺寸小巧:仅 6×8mm,比传统 TF 卡座 + TF 卡方案节省大量 PCB 空间,特别适合小型化手持设备、智能终端;

高集成度:自带坏块管理与 Flash 管理算法,无需编写驱动程序,标准 SDIO 接口兼容SPI/SD 协议,直接移植标准驱动即可使用;

工业级寿命与稳定性:内置 SLC 晶圆擦写寿命可达 10 万次,通过 1 万次随机掉电测试,支持 - 40℃~+85℃宽温工作,远超消费级存储产品。

1.3、内部原理图

下图是芯片的内部原理图:

接下来我便详细讲解一下这个原理图:

电源滤波:

VCC 引脚(第 8 脚)接 3.3V 供电,搭配两颗滤波电容 C1(104,即 0.1μF)、C2(103,即 0.01μF),官方推荐额外增加2.2μF 电容进一步优化电源稳定性,适配工业环境的电源波动。

VSS 引脚(第 4 脚)直接接地,完成电源回路。

时钟线设计:

CLK 引脚(第 3 脚)串接 33Ω 电阻 R2-A(官方推荐范围 0~120Ω)

用于抑制信号反射、减少电磁干扰,保证高速时钟信号的完整性,避免传输误码。

上拉电阻设计:

CMD 和 DAT0~3 线均需接 10K~100KΩ 上拉电阻(图中 R3-A~R7-A),防止 SD NAND 进入高阻态时总线浮空,避免总线电平不确定导致的通信异常。
注意:即使仅使用 1-bit SD 模式,也必须对 DAT0~3 全部上拉,这是保证总线稳定的关键。

数据与命令线:

SDD0~SDD3(数据总线)、CMD(命令线)直接连接到主控的 SDIO 引脚,配合上拉电阻完成通信链路,无需额外驱动器件。

二、核心参数与技术优势

2.1、核心规格

参数项 CSNP1GCR01-AOW 详细说明
型号 CSNP1GCR01-AOW(1Gbit/128MB),同系列最高支持 32Gbit
封装 LGA-8,尺寸 6×8mm
颗粒类型 SLC晶圆,擦写寿命 10 万次
接口 标准 SDIO 接口,兼容 SPI/SD 2.0 协议
速率 Class10,读取速度 23.5MB/s,写入速度 12.3MB/s
温度范围 -40℃~+85℃(工业级)
特殊特性 自带坏块管理、掉电保护,通过 1 万次随机掉电测试
容量选项 128MB/512MB/4GB/8GB(主流容量)

2.2 自研控制器与 Flash 管理算法

雷龙 SD NAND 的核心竞争力在于自研控制器 + 四大 Flash 管理算法

2.2.1、自研控制器优势

2.2.2、四大 Flash 管理算法

产品内置了均衡磨损、坏块替换、掉电保护、数据校验四大核心算法,从底层保证了工业场景下的数据可靠性,这是普通消费级 TF 卡完全无法比拟的。如下图所示:

2.3、与同类产品对比:稳省快的平衡之选

雷龙 SD NAND 在工业存储选型中,完美填补了 TF 卡、Raw NAND、eMMC 之间的空白

对比维度 SD NAND TF 卡 eMMC Raw NAND
可靠性 焊接式,抗震抗干扰,工业级 插拔式,易接触不良 焊接式,成本高 需自行驱动,开发复杂
开发难度 无需驱动,直接移植 SDIO 驱动 需卡座,驱动简单 驱动复杂,硬件要求高 极高,需坏块管理
成本 适中,比 eMMC 便宜 低,但工业场景易损坏 低,但开发成本高
速率 Class10,读 23.5MB/s 写 12.3MB/s 参差不齐 高速 取决于主控
寿命 SLC 颗粒 10 万次擦写 消费级,寿命短 较长 取决于颗粒

三、芯片实测表现

3.1、测试写入读回速度

下图就是雷龙给我邮寄的样品,可以看到128mbyte的SD NAND与转接板已经焊好了。

使用方法如下,插入读卡器,再插入USB接口

插入USB如下图所示:

可以看到电脑上一句多了个sd卡设备

写入一个109 MB的文件,平均速度在4MB/s

再将其读回到电脑硬盘,读取平均速度可以达到20MB/s。

3.2测试烧录代码功能

这里我们使用imx6ull开发板进行测试,首先咱们从ubuntu中把代码烧录进sd卡,还是插入读卡器,先用ls /dev/sd*查看地址。

我的是/dev/sdb。

再给予imxdownload可执行权限:

chmod 777 imxdownload

这里我们烧写led亮实验

烧写命令:

复制代码
./imxdownload ledc.bin /dev/sdb

如下图所示:

烧写成功,再把卡插入开发板,并使用SD卡启动。如下图所示:

最终开发板成功启动,LED 正常点亮,证明 SD NAND 完全可以替代传统 TF 卡作为系统启动介质,兼容性拉满。


总结

通过本次实测,我对创世 SD NAND(CSNP1GCR01-AOW)的整体表现非常满意,对于嵌入式开发者来说,如果你正在为工业项目寻找一款稳定、小巧、易用、成本可控的板载存储方案,又不想被 TF 卡座的可靠性问题困扰,那么这款创世 SD NAND 绝对值得一试。它不仅能缩小产品体积、提升设备稳定性,还能大幅降低开发与维护成本,是工业存储领域的优质新选择。

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