一、产品概述

中国北京（2025年4月15日）—— 业界领先的半导体器件供应商兆易创新GigaDevice宣布推出GD5F1GM9系列高速QSPI NAND Flash，该系列以其突破性的读取速度和创新的坏块管理（BBM）功能，可有效解决传统SPI NAND Flash响应速度慢、易受坏块干扰的行业痛点。作为一种巧妙融合了NOR Flash高速读取优势与NAND Flash大容量、低成本优势的新型解决方案，GD5F1GM9系列的面世将为SPI NAND Flash带来新的发展机遇，成为安防、工业、IoT等快速启动应用场景的理想之选。

二、产品特性

GD5F1GM9系列高速QSPI NAND Flash采用24nm工艺节点，支持内置8bit ECC、3V和1.8V两种工作电压，以及Continuous Read、Cache Read、Auto Load Next Page等多种高速读取模式，为用户提供多种组合设计方案。与传统SPI NAND Flash相比，GD5F1GM9系列在ECC设计上摒弃了原有的串行计算方式，实现复杂ECC算法的并行计算，这极大地缩短了内置ECC的计算时间。该系列3V产品最高时钟频率为166MHz，在Continuous Read模式下可达83MB/s连续读取速率；1.8V产品最高时钟频率为133MHz，在Continuous Read模式下可达66MB/s连续读取速率。这意味着在同频率下，GD5F1GM9系列的读取速度可达到传统SPI NAND产品的2~3倍，该设计优势可有效提高器件的数据访问效率，显著缩短系统启动时间，进一步降低系统功耗。

为了解决传统NAND Flash的坏块难题，GD5F1GM9系列引入了先进的坏块管理（BBM）功能。该功能允许用户通过改变物理块地址和逻辑块地址的映射关系，从而有效应对出厂坏块和使用过程中新增坏块的挑战。一方面，传统NAND Flash在出厂时可能存在随机分布的坏块，若这些坏块出现在前部代码区，将导致NAND Flash无法正常使用。而GD5F1GM9系列通过坏块管理（BBM）功能，可确保前256个Block均为出厂好块，进而保障代码区的稳定性。另一方面，在使用过程中，NAND Flash可能出现新增坏块，传统解决方案需要预留大量冗余Block用于不同分区的坏块替换，造成严重的资源浪费。GD5F1GM9系列的坏块管理（BBM）功能允许用户重新映射逻辑地址和物理地址，使损坏的坏块地址重新可用，并且仅需预留最小限度的冗余Block，该功能不仅显著提高了资源利用率，还有效简化了系统设计。

“目前，SPI NAND Flash的读取速度普遍较慢，已成为制约终端产品性能提升的重要瓶颈”，兆易创新副总裁、存储事业部总经理苏如伟表示，“GD5F1GM9系列高速QSPI NAND Flash的推出，为市场中树立了新的性能标杆，该系列不仅有效弥补了传统SPI NAND Flash在读取速度上的不足，并为坏块管理提供了新的解决方案，可成为NOR Flash用户在扩容需求下的理想替代选择。未来，兆易创新还将持续打磨底层技术，为客户提供更高效、更可靠的存储方案。”

目前，兆易创新GD5F1GM9系列可提供1Gb容量、3V/1.8V两种电压选择，并支持WSON8 8x6mm、WSON8 6x5mm、BGA24（5x5 ball array）5x5ball封装选项。

三、技术优势

QSPI接口的优势

QSPI（四路串行外设接口）是一种旨在提高数据传输速率的接口标准，相比于传统的SPI（串行外设接口）来说，QSPI允许多个数据线同时传输信息。

具体而言，QSPI可以通过四条数据线实现四倍于SPI的传输速率。这种高带宽特性使得QSPI成为高速存储设备的理想选择，能够满足对快速数据访问的需求。

GD5F1GM9系列闪存采用了QSPI接口，能够提供更快的数据读写速度。

这对于大多数对存储设备要求极高的应用，尤其是需要快速引导和实时数据处理的场景，具有重要的意义。例如，在嵌入式系统中，操作系统和应用程序的快速加载对用户体验影响深远，而GD5F1GM9系列则能够有效缩短启动时间。

读取与写入性能

GD5F1GM9系列高速QSPI NAND Flash在读取和写入性能方面表现出色。该系列产品通常具备高达104 mb/s的读速率，以及相对较高的写入速率。这种性能的提升不仅依赖于QSPI接口架构的优势，更得益于闪存本身的设计优化。

具体而言，该系列产品使用了多层单元（mlc）技术，这种技术允许在同一物理单元内存储多个比特的信息。通过这样的设计，GD5F1GM9能够在相同的芯片面积上提供更高的存储密度和数据,mlc技术的引入也带来了读写耐久性和数据保持时间等。

数据管理与错误校正

高速闪存的另一个重要方面是数据管理。GD5F1GM9系列闪存中集成了先进的错误校正码（ecc）功能，能够有效检测和修正数据传输过程中可能出现的错误。ecc不仅提高了数据传输的可靠性，也提升了数据存储的安全性，确保了在恶劣环境或复杂应用下数据的完整性。

此外，该系列还采用了动态磨损均衡算法，能够均匀地分布写入和擦除操作，从而延长闪存的使用寿命。通过有效管理存储单元的擦写次数，GD5F1GM9系列能够在长期运行中保持稳定的性能表现。

四、应用场景

GD5F1GM9系列高速QSPI NAND Flash的应用场景非常广泛。在消费电子领域，这种闪存可以用于智能手机、平板电脑等设备中，为用户提供快速的应用加载体验。在工业控制领域，GD5F1GM9的高可靠性和耐久性使其成为工业自动化设备的理想选择，可以在设备不断运行的情况下保持高效稳定的性能。

另外，汽车电子领域对存储设备的要求同样严格，GD5F1GM9系列闪存凭借其出色的温度范围和抗震性，可以适应严苛的工作环境。例如，在车载导航、娱乐系统等应用中，GD5F1GM9能够确保数据的快速访问与稳定存储。

五、未来发展方向

随着技术的不断进步，闪存技术的发展也面临着新的挑战。为了满足不断增长的数据存储需求，GD5F1GM9系列的后续版本可能会进一步提升存储密度和数据传输速率。此外，随着人工智能和大数据处理的迅速发展，对存储设备的智能化管理也将成为未来的重要趋势。

在这一背景下，对存储架构的优化、控制器技术的革新、以及新型材料的应用将是未来技术发展的重要方向。GD5F1GM9系列作为行业中的佼佼者，将在这场技术变革中继续发挥重要的作用。自动化管理、动态优化与智能调度等新技术的引入，将使得闪存的性能再上一个台阶，进一步提升其在各行业中的应用价值。