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目录
一.存储架构
二.接口与封装
三.特性对比
四.典型应用场景
4.1 SPI NOR Flash
4.2 SPI NAND Flash
五.技术演进与市场趋势
六.选择建议
6.1 选择SPI NOR的场景
6.2 选择SPI NAND的场景
SPI NAND Flash和SPI NOR Flash是嵌入式设备中常用的存储器。下面通过全面对比分析来了解它们。
一.存储架构
1.SPI NOR Flash
基于NOR结构，每个存储单元独立寻址，支持随机访问（类似RAM）。其接口早期为并行（Parallel）形式，后因引脚兼容性和体积问题转向SPI串行接口。
2.SPI NAND Flash
基于NAND结构，采用页-块存储管理，地址和数据线复用，需按页或块顺序读写。在传统并行NAND基础上集成SPI接口和ECC纠错模块，简化了控制器设计。
二.接口与封装
1.SPI NOR
通常采用SOIC或WSON封装，引脚少（如8引脚），体积小，兼容不同容量芯片。
2.SPI NAND
封装更小（如WSON8 8x6mm），支持更大容量（1Gb~4Gb），内置ECC纠错，减少主控负担。
三.特性对比
| 序号 | 特性 | SPI NOR Flash | SPI NAND Flash |
|---|---|---|---|
| 1 | 读取速度 | （1）随机读取快（微秒级），适合代码执行。 （2）一般可达50-166MB/s（QSPI/DTR模式） | （1）顺序读取快，随机读取较慢（需页预读） （2）一般可达26-83MB/s（预读取/ECC优化） |
| 2 | 写入/擦除速度 | （1）写入慢（毫秒级），擦除以扇区为单位（典型30ms） （2）一般为0.1-2MB/s（单字节/扇区操作） | （1）写入快（页级操作），擦除以块为单位（典型2ms） （2）一般为20-35MB/s（页编程模式） |
| 3 | 擦写寿命 | 约10万次（如GD25系列） | 10万次以上（车规级GD5F系列） |
| 4 | 容量与成本 | 容量相对较小（512Kb 至 2Gb），单位成本高 | 容量大（1Gb 至 8Gb），单位成本低 |
| 5 | 功耗 | 低功耗设计（如GD25NE系列读功耗降低50%） | 较高（因ECC模块和频繁操作），但整体优化后仍具竞争力 |
四.典型应用场景
4.1 SPI NOR Flash
1.代码存储与执行
嵌入式系统启动代码（如STM32外接W25X16）、智能手机基带处理器代码存储。
2.低功耗设备
可穿戴设备（GD25NE系列支持1.2V SoC，功耗减半）。
3.实时控制
工业PLC、汽车仪表盘（需快速随机读取响应）。
4.2 SPI NAND Flash
1.大容量数据存储
智能电视固件、监控摄像头视频缓存（1Gb容量满足高密度需求）。
2.车载电子
智能座舱、Tbox（GD5F系列通过AEC-Q100认证，耐宽温）。
3.物联网网关
日志存储、OTA升级（内置ECC和FTL简化设计，如天微电子方案）。
五.技术演进与市场趋势
1.SPI NOR Flash
（1）低电压与高性能
兆易创新GD25NE系列支持双电压（1.8V核心+1.2V IO），适配下一代低功耗SoC。
（2）功能安全
车规级产品通过ISO 26262认证，满足ASIL-D要求。
2.SPI NAND Flash
（1）高可靠性与集成化
内置FTL（Flash Translation Layer）实现坏块管理、磨损均衡，适合RTOS精简系统（如工业控制、无人机）。
（2）车规与国产化
兆易创新GD5F系列全产业链国产化，填补车用大容量存储空白。
六.选择建议
6.1 选择SPI NOR的场景
需快速启动、低延迟代码执行（如STM32启动代码）、小容量配置（32Mb~256Mb）、功耗敏感设备（如医疗传感器）。
例如，兆易GD25NE256H（256Mb，双电压）用于智能手表。
6.2 选择SPI NAND的场景
大容量数据存储（≥1Gb）、频繁擦写（如日志记录）、空间受限设计（如车载模块）。
例如，兆易GD5F4GQ6（4Gb，车规级）用于智能座舱数据存储。