ДомойТехникаФлеш- память: История, устройство и области использования

Флеш- память: История, устройство и области использования

Флеш- память – это электронная память, компьютер (или другое устройство с памятью), энергонезависимая (в которой данные сохраняются и без электроснабжения), и которую можно при необходимости удалить и перепрограммировать (перезагрузить с данными). « Вспышка » также относится к технологии, используемой для изготовления таких воспоминаний. Флэш- память – это память произвольного доступа.

Флэш- память (типа NOR и NAND ) была изобретена доктором Фудзио Масуокой в 1980 году во время работы в Toshiba. По словам Toshiba, имя « вспышка » было предложено коллегой Масуоки, а именно Содзи Ариизуми, потому что процесс стирания напомнил ему вспышку камеры со вспышкой (по- английски : вспышка ).

Особенности

Флэш- память (иногда называемая « флэш-памятью ») представляет собой тип энергонезависимой памяти с постоянным источником питания, блоки памяти которой можно стирать и перепрограммировать. Это вариант типа EEPROM (« электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство »), который, в отличие от флэш- памяти, стирается и программируется на уровне битов , что замедляет его работу.

Название « флэш- память» происходит от того факта, что чип организован таким образом, что операция очистки выполняется одним действием или « флэш-памятью ». Удаление вызвано туннельным явлением Фаулера-Нордхайма , при котором электроны проникают в тонкий диэлектрический материал, чтобы удалить заряд с плавающего затвора, связанного с каждой ячейкой памяти.

Флэш- память часто используется для хранения управляющего кода, аналогичного BIOS персональных компьютеров . Когда информация в BIOS должна быть изменена, память может быть записана на уровне блоков, что облегчает изменение. Напротив, флэш-память не используется в качестве ОЗУ (« Память с произвольным доступом »), поскольку ОЗУ адресуется на уровне байтов .

Intel предлагает технологию флэш-памяти, которая содержит 2 бита в ячейке памяти, удваивая емкость при той же цене.

Классификации

Существует два типа флэш- памяти: NOR ( не или ) и NAND ( не и ). Имена относятся к типу логического элемента, используемого для ячеек памяти. NOR означает: true, только если обе записи ложны, а NAND означает: false, только если обе записи верны. Флэш- память NOR ( NOR flash ) была представлена Intel в 1988 году, а NAND – Toshiba в 1989 году. Два чипа работают по-разному. С NAND можно достичь гораздо более высоких объемов хранения, чем с NOR. Технология NAND нашла свое применение в устройствах, которые требуют большой емкости хранения данных, а также частого удаления и программирования. MP3-плееры, цифровые камеры и USB- накопители используют NAND. NOR, напротив, быстрее, но и дороже. Важной целью производителей NAND является снижение стоимости за бит и увеличение емкости чипа, чтобы он мог конкурировать с такими магнитными запоминающими устройствами, как. жесткие диски . Новые технологии NAND привели к уменьшению размера микросхемы, снижению напряжения и увеличению цикла записи-чтения.

NOR

Флэш- память NOR имеет ожидаемый срок службы от 10000 до 100000 циклов записи-удаления. Несмотря на низкую скорость записи и удаления, он обеспечивает произвольный доступ для чтения и записи, что делает его пригодным для хранения данных, которые не требуют частого обновления.

Важно, чтобы при доставке схем NOR гарантировалось, что все области памяти являются «хорошими» и имеют одинаковое гарантированное количество циклов удаления-программирования. Кроме того, на этапе производства предусматривается большое количество «запасных» мест, которые используются для ремонта путем замены любых неисправных мест.

NAND

Флэш- память NAND-типа имеет более высокую скорость записи и удаления, более высокую плотность памяти, более низкую стоимость бита и намного более длительный срок службы, поддерживая примерно в 10 раз больше циклов записи-удаления, чем память. Тип вспышки NOR. Недостатком является интерфейс ввода-вывода, который позволяет только последовательный доступ к данным.

NAND Flash

На схеме NAND Flash производитель НЕ гарантирует, что все области памяти являются «хорошими» и имеют одинаковое гарантированное количество циклов удаления-программирования. Кроме того, очень небольшое количество запасных мест может быть использовано для ремонта любых неисправных мест, что приводит к дополнительной экономии. В такой схеме должен быть механизм для обнаружения ошибок и управления дефектными местоположениями, чип доставляется по экономическим причинам с дефектными местоположениями с завода! Кроме того, возможно, что некоторые ячейки памяти могут исчерпать свои возможности программирования удаления раньше, чем другие во время использования схемы.

Работа NAND Flash аналогична другим устройствам ввода-вывода, таким как жесткий диск, который он хочет заменить. Благодаря этому косвенному интерфейсу вычислительная система может выполнять код, сохраненный во флэш-памяти NAND, только через контроллер памяти или выделенный последовательный компьютер.

Флеш- память: История, устройство и области использования

С практической точки зрения, разработчика системы и пользователя, самое большое различие между двумя категориями схем заключается в пользовательском интерфейсе. Схема NOR Flash очень похожа по интерфейсу на схему EPROM (или SRAM ) с отдельным адресом (шиной) и линиями данных. Это может быть легко отображено непосредственно в область памяти вычислительной системы. Таким образом, вычислительная система может непосредственно считывать код, сохраненный в NOR Flash, и выполнять его.

Память NOR поддерживает произвольный доступ к приманке , что позволяет системе извлекать данные и выполнять их непосредственно из микросхемы так же, как ПК извлекает данные из основной памяти. NOR flash имеет интерфейс SRAM, который содержит достаточно адресных штырьков для отображения всей микросхемы, что дает доступ к каждой приманке.

Поддержка программного обеспечения

В отличие от других схем памяти, для пользователя технологии флэш-памяти также существует программный компонент, присутствие которого обязательно, особенно в случае схем флэш-памяти NAND .

Существует два различных уровня поддержки программного обеспечения: базовый уровень для операций чтения-стирания-записи и более высокий уровень для эмуляции жесткого диска и управления конкретными алгоритмами технологии флэш-памяти (увеличение ресурса, равномерность износа, оптимизация производительности и т. д). ,

Для считывания информации и, возможно, выполнения кода из флэш-памяти NOR поддержка программного обеспечения не требуется. Однако для запуска кода из памяти NAND требуется драйвер (в дополнение к дополнительному оборудованию)! Эта категория драйверов называется « Драйверы технологии памяти » – английский от Memory Technology Driver / Device (MTD). Для схем NOR и NAND требуется драйвер MTD для операций удаления и записи. Если драйвер MTD – это все, что необходимо для удаления / записи схемы NOR, в схеме NAND должна быть доступна дополнительная поддержка для обнаружения ошибок битов и управления неисправными блоками (управление плохими блоками ).

Примером программного обеспечения более высокого уровня, ориентированного на технологию NAND Flash , является программное обеспечение MSystems под названием True Flash File System или TrueFFS, которое выполняет как эмуляцию жесткого диска, так и управление дефектными блоками, а также выравнивание износа , упрощая его использование. интеграция этих цепей в систему имеет важное значение. Версия TrueFFS также существует для технологии NOR Flash .

TrueFFS доступна в виде исходных файлов и / или исполняемых файлов для всех основных операционных систем, таких как: VxWorks, Windows CE, Linux, QNX / Neutrino, Windows XP / XPE, Windows NT / NTE, DOS и другие.

Ограничения

Хотя на первый взгляд флэш- память, кажется, постоянно хранит информацию, она все равно может быть потеряна, если не будет использоваться в течение длительного времени. Для флэш- памяти продолжительность времени, по истечении которого информация может быть потеряна, составляет порядка десятилетий. Однако еще более важным ограничением является то, что флэш- память имеет ограниченное количество циклов чтения-записи из-за накопления электронов на затворе МОП- транзисторов , что после многократных операций чтения и записи значительно снижает логическое пороговое напряжение, так что становится невозможно определить, является ли этот бит “1” или “0”. Явление может возникнуть после числа десятков тысяч и порядка миллионов операций чтения / записи.

Флеш- память: История, устройство и области использования (1)

Области применения

Флэш- память используется в основном для хранения реальных электронных устройств, таких как на английском языке: флешка, флешка, удобный накопитель, флешка, флешка, джамп-драйв, «Cap N ‘Go», который У меня еще не установлен румынский термин.

Примеры использования флеш памяти:

  • Карта памяти для обмена данными между компьютерами и другими цифровыми продуктами.
  • КПК ( персональные цифровые помощники )
  • Персональные компьютеры, такие как ноутбуки , ноутбуки , нетбуки и т.д.
  • Вспышки также стали известны на электронных игровых приставках, где для сохранения игровых данных они уже заменили EEPROM и SRAM (которые должны питаться от батарей).
  • Другими примерами использования вспышек являются аудиоплеер, цифровая камера и мобильные телефоны , особенно смартфоны .
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии

Из последнего

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x