SD NAND写之前需要擦除吗

关于SD NAND在写入前是否需要擦除，简单来说：从用户和上层系统的视角来看，通常不需要手动擦除，SD NAND内部的控制器会自动管理这一切。但为了达到最佳性能和寿命，理解其内部机制是有帮助的。

由于SD NAND基于NAND闪存技术，其基本存储单元的特性决定了写入前往往需要擦除。不过，得益于内部集成的控制器（FTL），绝大多数擦除操作对用户是透明的。

下面是一个简要的对比表，帮你快速了解关键信息：

图片.png

SD NAND 的写入机制

SD NAND的物理特性决定了：

擦除（Erase）：是以块（Block） 为单位进行的，擦除后该块所有位变为“1”（通常表示为 0xFF）

写入（Write/Program）：实际上只能将位（Bit） 从“1”变成“0”。如果想将“0”改回“1”，就必须执行擦除操作。

你可以把NAND闪存的每个存储单元想象成一个只能单向开关的微型开关["写入"相当于合上开关(1→0)，"擦除"则是一次性把所有开关复位到打开状态(0→1)，这个过程需要施加高电压且耗时。

控制器：自动化的关键

SD NAND芯片内部集成了一个智能控制器（内置FTL - Flash Translation Layer）。这个控制器管理着所有物理存储单元，并模拟成一个简单的块设备（如磁盘）给主机系统

。它的自动化管理主要包括：

垃圾回收（Garbage Collection）：当某个块中含有已无效（被删除或覆盖）的数据时，控制器会在空闲时将这些无效数据标记为可回收，并将该块中仍有效的数据搬移到其他空块，然后擦除整个旧块，以供后续使用。
坏块管理（Bad Block Management）：自动检测和标记损坏的存储块，并用预留的好块替换，确保存储容量和可靠性。

是否需要手动擦除

日常写入（多数情况）： 不需要手动擦除。就像使用U盘或硬盘一样，直接写入即可。SD NAND的控制器会自动处理底层所有复杂的擦除和映射工作。
特定优化或维护：在大批量连续数据写入之前，如果主机先发送预擦除命令（如 ACMD23），告知控制器即将写入的数据量，控制器可以提前准备足够的空块。这有时可以减少写入过程中的延迟，提升写入速度。
安全擦除或恢复出厂：当你希望彻底删除所有数据（例如出售设备前），或者因为软件问题需要将存储设备恢复到一个全新的空白状态时，执行一次全盘擦除是有效且必要的做法。

擦除对写入速度的影响

虽然日常使用无需手动擦除，但了解擦除如何影响速度有助理解某些现象：