NAND04GA3C2A
NAND04GW3C2A
4Gbit, 2112 Byte Page, 3V, Multi-level NAND Flash Memory
Features
■
High density multi-level Cell (MLC) NAND
Flash memories:
– Up to 128 Mbit spare area
– Cost effective solutions for mass storage
applications
NAND interface
– x8 bus width
– Multiplexed Address/ Data
Supply voltages
– V
DD
= 2.7 to 3.6V core supply voltage for
Program, Erase and Read operations.
– V
DDQ
= 1.7 to 1.95 or 2.7 to 3.6V for I/O
buffers.
Page size: (2048 + 64 spare) Bytes
Block size: (256K + 8K spare) Bytes
Page Read/Program
– Random access: 60µs (max)
– Sequential access: 60ns(min)
– Page Program Operation time: 800µs (typ)
Cache Read mode
– Internal Cache Register to improve the
read throughput
Fast Block Erase
– Block erase time: 1.5ms (typ)
Status Register
Electronic Signature
Serial Number option
Product List
Reference
NAND04Gx3C2A
NAND04GW3C2A
Part Number
NAND04GA3C2A
4 Gbits
Density
■
■
■
TSOP48 12 x 20mm
■
Chip Enable ‘don’t care’
– for simple interface with microcontroller
Data Protection
– Hardware Program/Erase locked during
power transitions
Embedded Error Correction Code (ECC)
– Internal ECC accelerator
– Easy ECC Command Interface
Data integrity
– 10,000 Program/Erase cycles (with ECC)
– 10 years Data Retention
ECOPACK
®
package available
Development tools
– Bad Blocks Management and Wear
Leveling algorithms
– File System OS Native reference software
– Hardware simulation models
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
Table 1.
November 2006
Rev 2
1/51
www.st.com
1
NAND04GA3C2A, NAND04GW3C2A
Contents
1
2
Summary description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Memory array organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1
Bad blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3
Signal Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
Inputs/outputs (I/O0-I/O7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Address Latch Enable (AL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Command Latch Enable (CL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Read Enable (R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Protect (WP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ready/Busy (RB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
DD
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
VSSQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
VDDQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Command Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Address Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Data Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Data Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Protect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5
6
Command Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Device operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.1
6.2
Read memory array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Random Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2/51
NAND04GA3C2A, NAND04GW3C2A
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
Page read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Cache Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Page Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Sequential Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Random Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Block Erase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.10.1
6.10.2
6.10.3
6.10.4
6.10.5
Write Protection Bit (SR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
P/E/R Controller and Cache Ready/Busy Bit (SR6) . . . . . . . . . . . . . . . 25
P/E/R Controller Bit (SR5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Error Bit (SR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
SR4, SR3, SR2 and SR1 are Reserved . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.11
Read Electronic Signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7
8
9
Data Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Embedded ECC accelerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Software algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
Bad block management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Block replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Garbage collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Wear-leveling algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Hardware simulation models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.5.1
9.5.2
Behavioral simulation models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
IBIS simulations models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
10
11
12
Program and erase times and endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
12.1
Ready/busy signal electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
13
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3/51
NAND04GA3C2A, NAND04GW3C2A
14
15
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4/51
NAND04GA3C2A, NAND04GW3C2A
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.
Product List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Product Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Valid Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Address insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Address Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Electronic Signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Electronic Signature Byte 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Electronic Signature Byte 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Block Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Program, Erase Times and Program Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
DC Characteristics, VDDQ 3V Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
AC Characteristics for Command, Address, Data Input, VDDQ 3V Devices . . . . . . . . . . . 37
AC Characteristics for Operations, VDDQ 3V Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
TSOP48 - 48 lead Plastic Thin Small Outline, 12 x 20 mm, Package Mechanical Data. . . 48
Ordering Information Scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5/51
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