NAND flash的坏块

NAND flash的坏块

1.为什么会出现坏块
由于NAND Flash的工艺不能保证NAND的Memory Array（由NAND cell组成的阵列）在其生命周期中保持性能的可靠（电荷可能由于其他异常原因没有被锁起来。因此，在NAND的生产中及使用过程中会产生坏块。坏块的特性是：当编程/擦除这个块时，不能将某些位拉高，这会造成Page Program和Block Erase操作时的错误，相应地反映到Status Register的相应位。

2.坏块的分类
总体上，坏块可以分为两大类
（1） 固有坏块
这是生产过程中产生的坏块，一般芯片原厂都会在出厂时都会将坏块第一个page的spare area的第6个byte标记为不等于0xff的值。出厂时，ATO solution原厂也会保证第一个块一定不是坏块。
（2） 使用坏块
这是在NAND Flash使用过程中，如果Block Erase或者Page Program错误，就可以简单地将这个块作为坏块来处理，这个时候需要把坏块标记起来。为了和固有坏块信息保持一致，将新发现的坏块的第一个page的 spare area的第6个Byte标记为非0xff的值。

3.坏块管理
根据上面的这些叙述，可以了解NAND Flash出厂时在spare area中已经反映出了坏块信息，因此，如果在擦除一个块之前，一定要先check一下spare area的第6个byte是否是0xff，如果是就证明这是一个好块，可以擦除；如果是非0xff，那么就不能擦除。
当然，这样处理可能会犯一个错误―――“错杀伪坏块”，因为在芯片操作过程中可能由于电压不稳定等偶然因素会造成NAND操作的错误。但是，为了数据的可靠性及软件设计的简单化，我们就要奉行“蒋委员长”的“宁可错杀一千，也决不放过一个”的宗旨。

4.补充
（1）需要对前面由于Page Program错误发现的坏块进行一下特别说明。如果在对一个块的某个page进行编程的时候发生了错误就要把这个块标记为坏块，首先就要把其他好的page里面的内容备份到另外一个空的好块里面，然后，把这个块标记为坏块。
当然，这可能会犯“错杀”之误，一个补救的办法，就是在进行完页备份之后，再将这个块擦除一遍，如果Block Erase发生错误，那就证明这个块是个真正的坏块，那就毫不犹豫地将它打个“戳”吧！
（2）可能有人会问，为什么要使用spare area的第六个byte作为坏块标记。这是NAND Flash生产商的默认约定，你可以看到Samsung,Toshiba,ATO solution都是使用这个Byte作为坏块标记的。