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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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文章目录

  • 前言
  • 一、pandas是什么?
  • 二、使用步骤
    • 1.引入库
    • 2.读入数据
  • 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 NANDTF 卡eMMCRaw 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:

./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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