NOR閃存提升OTA固件升級能力

（Cypress博客文章，原文作者Pritesh Mandaliya，略有刪改）

在這個世界上，既沒有完美到毫無缺點的東西，也沒有糟糕到毫無優點的東西，凡事均有好壞兩個方面。

這句話同樣也適用于數量不斷增加的連接設備。誠然，“互聯”使這些設備更加容易受到攻擊，但我們認為，這同樣也使它們有機會變得更加安全。

固件無線（FOTA）升級，可用于遠程修復錯誤并增強系統性能。對于偏遠地區應用或因本身性質而需持續升級的應用（包括無線基礎設施、智能工廠和車聯網）而言，FOTA尤其有用。

但是，任務關鍵型系統在進行FOTA升級時須格外謹慎，因為它們在升級過程中根本承受不起任何失敗。

對于這些系統，進程必須對通信錯誤免疫，并且在升過程中，要盡量減少系統暫停。為了確?？煽啃?，必須能夠在系統層面實現此功能，并且要求芯片具有強大的FOTA功能。

每臺設備都需要存儲器來保存軟件/固件代碼，而閃存通常是選擇的媒介。FOTA的主要目的，就是升級閃存中的代碼。當前這一代主機設備，通常只使用內部閃存或內/外部閃存組合。

然而，隨著系統復雜度不斷增加，將閃存嵌入至微控制器變得愈發困難，而且很可能需要外部閃存及可進行FOTA升級的主機。

當前的FOTA升級方法包括以下幾類：

• 無軟件/固件備份的FOTA升級：系統使用單個閃存器件存儲應用軟件。如果只有一個閃存器件，則需要在升級過程中暫停該應用。這樣的應用通常擁有一個具備基本功能且內存有限的主MCU。

• 通過軟件/固件備份進行FOTA升級：高端MCU增添第二個閃存器件，以克服升級期間暫停應用的需要。新增的閃存允許應用在進行升級時繼續運行。

• 使用“黃金”軟件/固件備份進行FOTA升級：系統使用三個閃存器件。通常，一個分區（或Die）包含當前軟件，第二個分區用于升級代碼，第三個分區用于存儲軟件的“黃金”副本——如果當前及新軟件損壞，系統可以恢復至該副本。

NOR閃存更加適合FOTA

如今的NOR閃存器件可以實現更加可靠的FOTA升級，包括：

• 同步讀/寫操作：最先進的NOR閃存器件具有靈活的內存庫（Bank）架構（即一組扇區），可以從一個內存庫連續讀取數據，同時在另一個內存庫執行擦除/編程功能。這被稱為同步讀/寫操作，是FOTA升級過程的理想選擇。它允許主機系統在一個內存庫中編程或擦除，然后立即從另一個內存庫中同步讀取，從而提高系統整體性能。因此，它可以防止系統在等待編程或擦除操作時發生暫停。

• 編程/擦除恢復/暫停：這是NOR閃存的另一個重要功能，可大大提高FOTA操作的可靠性。它允許系統中斷編程/擦除操作，以便從任何非編程/擦除暫停扇區讀取數據，一旦讀取操作完成，則恢復編程/擦除操作。

• 全局唯一標識符（GUID）分區表：為將此方法用于NOR閃存器件，主機則需要對閃存進行分區。閃存器件包含一個主分區表（若主分區損壞，則包含輔助分區表），用來描述如何劃分和移植內存。其余扇區在兩個應用之間進行劃分。

• 存儲和下載（SnD）：使用這種方法，系統在通電后立即將NOR閃存數據復制到RAM器件。MCU將NOR閃存器件的數據復制并存儲到RAM設備后，從RAM器件讀取應用軟件，并可以使用三種FOTA升級方法中的任意一種在閃存中執行FOTA升級。

NOR閃存器件具備高性能和高密度、多晶粒封裝解決方案及同步操作等特點，可實現穩定、可靠的FOTA升級，同時節省主板空間并降低總成本。

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