NAND512R3A2C
NAND512R4A2C NAND512W3A2C
512-Mbit, 528-byte/264-word page,
1.8 V/3 V, SLC NAND flash memories
Not For New Design
Features
●
High density NAND flash memories
– 512-Mbit memory array
– Cost effective solutions for mass storage
applications
NAND interface
– x8 or x16 bus width
– Multiplexed address/ data
Supply voltage: 1.8 V, 3 V
Page size
– x8 device: (512 + 16 spare) bytes
– x16 device: (256 + 8 spare) words
Block size
– x8 device: (16K + 512 spare) bytes
– x16 device: (8K + 256 spare) words
Page read/program
– Random access:
12 µs (3 V)/15 µs (1.8 V) (max)
– Sequential access:
30 ns (3 V)/50 ns (1.8 V) (min)
– Page program time: 200 µs (typ)
Copy back program mode
Fast block erase: 2 ms (typ)
Status register
Electronic signature
Chip Enable ‘don’t care’
Security features
– OTP area
Device summary
Reference
Root part number
NAND512R3A2C
NAND512-A2C
NAND512R4A2C
NAND512W3A2C
●
●
●
FBGA
●
TSOP48 12 x 20 mm (N)
●
●
●
VFBGA55 8 x 10 x 1.05 mm (ZD)
VFBGA63 9 x 11 x 1.05 mm (ZA)
●
– Serial number (unique ID) option
Hardware data protection
– Program/erase locked during power
transitions
Data integrity
– 100,000 program/erase cycles (with ECC)
– 10 years data retention
RoHS compliant packages
Development tools
– Error correction code models
– Bad blocks management and wear leveling
algorithms
– Hardware simulation models
●
●
●
●
●
●
●
Table 1.
June 2009
Rev 5
1/55
www.numonyx.com
1
This is information on a product still in production but not recommended for new designs.
Contents
NAND512-A2C
Contents
1
2
3
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Memory array organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
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) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Inputs/outputs (I/O8-I/O15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Address Latch Enable (AL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Command Latch Enable (CL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Read Enable (R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Protect (WP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Ready/Busy (RB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
DD
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
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
6.2
Pointer operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read memory array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.2.1
6.2.2
6.2.3
Random read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Page read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Sequential row read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2/55
NAND512-A2C
Contents
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
Page program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Copy back program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Block erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Read status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.7.1
6.7.2
6.7.3
6.7.4
Write protection bit (SR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
P/E/R controller bit (SR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Error bit (SR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
SR5, SR4, SR3, SR2 and SR1 are reserved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.8
Read electronic signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7
Software algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
Bad block management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
NAND flash memory failure modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Garbage collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Wear-leveling algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Error correction code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Hardware simulation models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.6.1
7.6.2
Behavioral simulation models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
IBIS simulations models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8
9
10
Program and erase times and endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
10.1
10.2
Ready/Busy signal electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
11
12
13
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3/55
List of tables
NAND512-A2C
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.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Product description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Valid blocks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Address insertion, x8 devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Address insertion, x16 devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Address definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Copy back program addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Status register bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Electronic signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
NAND flash failure modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Program, erase times and program erase endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Operating and AC measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
DC characteristics, 1.8 V devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
DC characteristics, 3 V devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
AC characteristics for command, address, data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
AC characteristics for operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
TSOP48 - 48 lead plastic thin small outline, 12 x 20 mm, mechanical data . . . . . . . . . . . . 49
VFBGA55 8 x 10 x 1.05 mm - 6 x 8 +7 active ball array, 0.8 mm pitch, mechanical data . 51
VFBGA63 9 x 11 x 1.05 mm - 6 x 8 +15 active ball array, 0.8 mm pitch, mechanical data 52
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4/55
NAND512-A2C
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Figure 32.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Figure 39.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Logic block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
TSOP48 connections - x8 devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
VFBGA55 connections - x8 devices (top view through package) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
VFBGA63 connections - x8 devices (top view through package) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Memory array organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Pointer operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Pointer operations for programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Read (A,B,C) operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Sequential row read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Sequential row read block diagrams. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read block diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Page program operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Copy back operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Block erase operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Bad block management flowchart. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Garbage collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Error detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Equivalent testing circuit for AC characteristics measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Command Latch AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Address Latch AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Data Input Latch AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Sequential data output after read AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Read status register AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Read electronic signature AC waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Page read A/read B operation AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Read C operation, one page AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Page program AC waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Block erase AC waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Reset AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Program/erase enable waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Program/erase disable waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Ready/Busy AC waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Ready/Busy load circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Resistor value versus waveform timings for Ready/Busy signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
TSOP48 - 48 lead plastic thin small outline, 12 x 20 mm, package outline . . . . . . . . . . . . 49
VFBGA55 8 x 10 x 1.05 mm - 6 x 8 +7 active ball array, 0.8 mm pitch, package outline . . 50
VFBGA63 9 x 11 x 1.05 mm - 6 x 8 +15, 0.8 mm pitch, package outline . . . . . . . . . . . . . . 52
5/55
stm32/stm8
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