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存儲器Flash頁、扇區(qū)、塊的區(qū)別

時間：2021-11-29 16:37:12
關鍵字： 存儲器   
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[導讀]關注星標公眾號，不錯過精彩內容作者?|strongerHuang微信公眾號|嵌入式專欄大家都知道Flash是用于存儲數據的存儲器，但很多讀者看到頁(Page)、扇區(qū)(Sector)、塊(Block)等這些單位時一臉懵逼，這到底是什么，有什么區(qū)別？下面就來講講關于Flash內部結構...


作者 | strongerHuang


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大家都知道Flash是用于存儲數據的存儲器，但很多讀者看到頁(Page)、扇區(qū)(Sector)、塊(Block)等這些單位時一臉懵逼，這到底是什么，有什么區(qū)別？



下面就來講講關于Flash內部結構組織以及相關的內容。




頁、扇區(qū)、塊的描述


扇區(qū)、塊這些專用名詞，其實是從早期的軟盤、硬盤等存儲器發(fā)展而來，目的是將一個存儲器劃分為多個（扇區(qū)、塊）區(qū)域，更方便的編程管理這些存儲單元。


1.頁（Page）


Flash存儲器中一種區(qū)域劃分的單元，好比一本書中一頁（其中包含N個字）。
比如：STM32F1中小容量芯片內部Flash，1K字節(jié)為1頁，整個Flash分為32頁（當然，不同容量的芯片，頁數不同）。



注：不同廠家的、不同類型存儲器的頁大小不同，1KB、2KB、4KB等各種容量的頁大小都有。




2.扇區(qū)（Sector）


扇區(qū)和頁類似，也是一種存儲結構單元，只是扇區(qū)更常見，大部分Flash主要還是以扇區(qū)為最小的單元。
比如：W25Q256芯片以4KB為1扇區(qū)。



同樣：不同廠家的、不同類型存儲器的扇區(qū)大小可能不同。
3.塊(Block)


塊，比扇區(qū)更高一個等級，一般1塊包含多個扇區(qū)。




同樣，以上圖W25Q256芯片為例：1塊包含16個扇區(qū)。




4.額外說明


不同廠家的、不同類型存儲器的劃分方式不同，有的以頁為最小單元，有的以扇區(qū)為最小單元，但大部分都以扇區(qū)為最小單元。




還有，你可能會看到一些其他的名詞，比如：和扇區(qū)一個級別的SubSector，和塊一個級別的Bank、Bulk等。




它們的區(qū)別


其實，從上面的描述，大家應該看出來它們的區(qū)別了。




用包含關系來描述Flash物理分區(qū)的話：芯片包含多個塊，塊又包含多個扇區(qū)，扇區(qū)又包含多個頁，頁包含多個字節(jié)。




根據容量大小來說，它們的關系：
 頁（Page）< 扇區(qū)（Sector） < 塊（Block）< 芯片（Chip）




網上有一個很形象的比如：
Flash芯片就像一列火車，塊（Block）就像一節(jié)車廂，車廂里的每排座位就像一個扇區(qū)（Sector）。


文件系統(tǒng)中的扇區(qū)、塊


上面描述的Flash存儲器物理地址的劃分，為了方便管理，編程讀寫操作Flash時引入了文件系統(tǒng)。




文件系統(tǒng)的種類很多，比如：FAT、FAT32、exFAT 、 Ext3、 NFS、 NTFS等。不同文件系統(tǒng)，底層對存儲地址的劃分可能不同。




在MCU這類嵌入式系統(tǒng)中，頁、扇區(qū)是最小的物理存儲單元，但在Windows、Linux這類系統(tǒng)中，這么小的存儲單元已經不能滿足要求了（不能對眾多扇區(qū)尋址），于是就會以塊作為最小的尋址單元。




在Windows環(huán)境下，塊是另外一種稱呼，叫簇，可以理解一群、一組（扇區(qū)）。




注：簇是操作系統(tǒng)所使用的邏輯概念，而非磁盤的物理特性。
最小存儲單元如果太小了，會造成尋址空間不夠，像現在動輒上G、T的存儲容量，太小了肯定
如果太大，會造成存儲空間的浪費，也就是所謂的碎片。
所以，最小存儲單元應該要根據存儲器大小設置一個合理的值，就如U盤分配單元大小一樣：



U盤格式化時，一般建議選擇默認配置即可。
------------ END ------------





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