【導讀】設備運行中的“間歇性故障”往往令人困惑——開機異常、程序紊亂，可重新燒錄固件后一切又恢復正常。當這樣的問題與NAND Flash存儲介質相遇時，“位翻轉”這一易被忽視的技術現象，很可能就是幕后根源。本文將從NAND Flash的工作原理切入，清晰闡釋位翻轉的本質、誘發因素，進而聚焦ECC校驗這一核心解決方案，并結合ZLG致遠電子M3352核心版的實踐案例，帶您了解如何應對此類存儲相關故障。
NAND Flash的工作原理
NAND Flash是一種基于數據絕緣存儲的存儲技術。當需要寫入數據時，施加電壓會形成電場，使電子能夠穿越絕緣體進入存儲單元，從而完成數據寫入。而當需要刪除存儲單元的數據時，同樣需要施加電壓，以引導電子穿越絕緣層離開存儲單元。
什么是位翻轉？
位翻轉是指在NAND Flash存儲單元中，由于長期使用、電壓變化、物理效應等因素，存儲單元內的電子狀態發生意外變化的現象。例如，本應存儲為0的狀態可能被意外變成1，或者反之。這種變化會導致數據讀取錯誤，進而引發設備異常運行、啟動問題等。1. 位翻轉的原因位翻轉的出現通常源于以下幾個原因：
漂移效應：長期使用過程中，電子在存儲單元內的漂移可能導致狀態變化。頻繁讀寫操作：對某一區域的頻繁讀寫操作會加速存儲單元的老化。存儲單元壽命耗盡：隨著使用時間的增加，存儲單元的絕緣層逐漸退化，導致電子狀態不穩定。
2. 解決方案：ECC校驗機制為了解決位翻轉問題，一種常見的方法是引入ECC（Error-Correcting Code）校驗機制。ECC校驗機制能夠檢驗所讀取數據的正確性，并在一定范圍內糾正錯誤。具體來說：
ECC校驗算法：通過在數據中添加冗余信息，ECC算法可以在讀取數據時檢測并糾正錯誤。例如，8位ECC校驗算法可以糾正小于8位的位翻轉問題。備份分區：對于超過8位的數據位翻轉，系統可以從備份分區啟動并恢復壞區，從而保障系統不會因NAND Flash位翻轉而導致啟動問題。
ZLG致遠電子M3352核心版解決方案
為了應對NAND Flash位翻轉可能帶來的啟動異常等問題，ZLG致遠電子M3352核心版提供了有力的解決方案。該核心版在U-Boot中支持8位ECC校驗算法，能夠有效糾正小于8位的位翻轉問題。對于更嚴重的情況，系統將從備份分區啟動并恢復壞區，從而確保設備的穩定運行。
通過這些技術手段，ZLG致遠電子M3352核心版能夠有效解決NAND Flash位翻轉問題，保障設備的穩定性和可靠性。
M335x-T系列工業級核心板
NAND Flash位翻轉雖由存儲單元電子狀態微變引發，卻會嚴重影響設備運行，是嵌入式設備可靠性的關鍵課題。其發生有必然性，但通過ECC校驗與備份分區可有效管控。ZLG致遠電子M3352核心版的落地解決方案印證了這一點，也提示我們在嵌入式設計中需針對存儲特性預設防護，以保障設備穩定、降低運維成本。
