EEPROM和Flash的耐久性与数据安全

admin

非易失存储器看起来很可靠，但实际上有寿命限制。EEPROM通常标称100万次擦写，Flash是10万次。但这是典型值，实际上和温度、电压、擦写模式都有关系。
如果你在高温下频繁擦写，寿命可能大大缩短。而且，磨损不是均匀的。如果你总是更新同一个地址，这个地址会先坏掉。
解决方案是磨损均衡。简单的方法是写计数，每次写到下一个地址。但这样地址管理复杂。更高级的方法是使用文件系统或者专门的磨损均衡算法。

另一个问题是数据安全。突然断电时，写操作可能只完成一半，导致数据损坏。我遇到过智能电表数据丢失的案例，就是因为停电时正在写EEPROM。
解决方法是用冗余存储：每个数据存三份，加上版本号和校验和。读取时比较三份数据，取最新的正确数据。

还有一个技巧是写前擦除，因为Flash写0容易，写1难（需要先擦除）。如果直接写，可能把0写成1失败。所以要先擦除整个扇区，再写入。但这增加了操作时间。对于关键数据，我建议用铁电存储器（FRAM），它没有擦写次数限制，但价格贵。折中方案是仔细设计数据更新策略，减少不必要的写操作。