NAND02G-B2D
2 Gbit, 2112-byte/1056-word page
multiplane architecture, 1.8 V or 3 V, NAND Flash memories
Preliminary Data
Features
■
High density NAND Flash memory
– Up to 2 Gbit memory array
– Cost-effective solution for mass storage
applications
NAND interface
– x 8 or x 16 bus width
– Multiplexed address/data
Supply voltage: 1.8 V or 3.0 V device
Page size
– x 8 device: (2048 + 64 spare) bytes
– x 16 device: (1024 + 32 spare) words
Block size
– x 8 device: (128 K + 4 K spare) bytes
– x 16 device: (64 K + 2 K spare) words
Multiplane architecture
– Array split into two independent planes
– Program/erase operations can be
performed on both planes at the same time
Page read/program
– Random access: 25 µs (max)
– Sequential access: 25 ns (min)
– Page program time: 200 µs (typ)
– Multiplane page program time (2 pages):
200 µs (typ)
Copy back program with automatic EDC (error
detection code)
Cache read mode
Fast block erase
– Block erase time: 1.5 ms (typ)
– Multiblock erase time (2 blocks): 1.5 ms
(typ)
■
■
■
■
■
■
TSOP48 12 x 20 mm (N)
■
■
FBGA
VFBGA63 9.5 x 12 mm (ZA)
■
Status register
Electronic signature
Chip Enable ‘don’t care’
Serial number option
Data protection:
– Hardware program/erase disabled during
power transitions
– Non-volatile protection option
ONFI 1.0 compliant command set
Data integrity
– 100,000 program/erase cycles (with ECC)
– 10 years data retention
ECOPACK
®
packages
Device summary
Part number
NAND02GR3B2D
NAND02G-B2D
NAND02GW3B2D
NAND02GR4B2D
(1)
NAND02GW4B2D
(1)
■
■
■
■
■
■
■
■
Table 1.
Reference
1. x 16 organization only available for MCP products.
February 2008
Rev 2
1/69
www.st.com
1
This is preliminary information on a new product now in development or undergoing evaluation. Details are subject to
change without notice.
Contents
NAND02G-B2D
Contents
1
2
3
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Memory array organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
Inputs/outputs (I/O0-I/O7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Inputs/outputs (I/O8-I/O15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Address Latch Enable (AL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Command Latch Enable (CL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Read Enable (R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Write Protect (WP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Ready/Busy (RB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
V
DD
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Command input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Address input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Data output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write protect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5
6
Command set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Device operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.1
Read memory array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.1.1
6.1.2
Random read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Page read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.2
Cache read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2/69
NAND02G-B2D
Contents
6.3
Page program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.3.1
6.3.2
Sequential input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Random data input in page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
6.11
Multiplane page program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Copy back program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Multiplane copy back program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Block erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Multiplane block erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Error detection code (EDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Read Status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.11.1
6.11.2
6.11.3
6.11.4
6.11.5
Write protection bit (SR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
P/E/R controller and cache ready/busy bit (SR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
P/E/R controller bit (SR5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Error bit (SR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
SR4, SR3, SR2 and SR1 are reserved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.12
6.13
6.14
6.15
6.16
Read Status Enhanced . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Read EDC Status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Read electronic signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Read ONFI signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Read parameter page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7
8
Data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Software algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
Bad block management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
NAND Flash memory failure modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Garbage collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Wear-leveling algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Error correction code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
9
10
Program and erase times and endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3/69
Contents
NAND02G-B2D
11
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
11.1
11.2
Ready/busy signal electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
12
13
14
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4/69
NAND02G-B2D
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Product description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Address insertion (x 8 devices). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Address insertion (x 16 devices). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Address definition (x 8 devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Address definition (x 16 devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Address definition for EDC units (x 8 devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Address definition for EDC units (x 16 devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Status register bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
EDC Status register bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Electronic signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Electronic signature byte 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Electronic signature byte 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Electronic signature byte 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Read ONFI signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Parameter page data structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Block failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Program erase times and program erase endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Operating and AC measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
DC characteristics (1.8 V devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
DC characteristics (3 V devices). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
AC characteristics for command, address, data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
AC Characteristics for operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
TSOP48 - 48 lead plastic thin small outline, 12 x 20 mm, package mechanical data. . . . . 65
VFBGA63 9.5 x 12 mm - 6 x 8 active ball array, 0.80 mm pitch, package mechanical
data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5/69
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