Флеш-пам'ять
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
цей шар звичайним способом електрон не може - не вистачаСФ енергii. Але при створеннi певних умов (вiдповiдна напруга i т.п.) електрон проскакуСФ шар дiелектрика (туннелюСФ крiзь нього), створюючи струм.
Важливо вiдзначити, що при тунелюваннi електрон виявляСФться "по iншу сторону", не проходячи через дiелектрик. Така ось "телепортацiя".
Вiдмiнностi методiв тунелювання Фаулера-Нордхейма (FN) i методу iнжекцii "гарячих" електронiв:
-Channel FN tunneling - не вимагаСФ великоi напруги. Комiрки, що використовують FN, можуть бути менше комiрок, що використовують CHE.
-CHE injection (CHEI) - вимагаСФ вищоi напруги, в порiвняннi з FN. Таким чином, для роботи памятi потрiбна пiдтримка подвiйного живлення.
- програмування методом CHE здiйснюСФться швидше, нiж методом FN.
Слiд помiтити, що, окрiм FN i CHE, iснують iншi методи програмування i стирання комiрцi, якi успiшно використовуються на практицi, проте два описаних нами застосовуються найчастiше.
Процедури стирання i запису сильно зношують комiрку флеш - памятi , тому в новiтнiх мiкросхемах деяких виробникiв застосовуються спецiальнi алгоритми, що оптимiзують процес стирання-запису, а також алгоритми, що забезпечують рiвномiрне використовування всiх комiрок в процесi функцiонування.
Деякi види комiрок флеш - памятi на основi МОП-транзисторiв з "плаваючим" затвором:
-Stacked Gate Cell - комiрка з багатошаровим затвором. Метод стирання - Source-Poly FN Tunneling, метод запису - Drain-Side CHE Injection.
-SST Cell, або SuperFlash Split-Gate Cell (Silicon Storage Technology - компанiя-розробник технологii) - комiрка з розщепленим затвором. Метод стирання - Interpoly FN Tunneling, метод запису - Source-Side CHE Injection.
-Two Transistor Thin Oxide Cell - двохтранзисторна комiрка з тонким шаром оксиду. Метод стирання - Drain-Poly FN Tunneling, метод запису - Drain FN Tunneling.
РЖншi види комiрок:
Окрiм комiрок, що найчастiше зустрiчаються, з "плаваючим" затвором, iснують також комiрки на основi SONOS-транзисторiв, якi не мiстять плаваючого затвора. SONOS-транзистор нагадуСФ звичний МНОП (MNOS) транзистор. У SONOS-осередках функцiю "плаваючого" затвора i оточуючого його iзолятора виконуСФ композитний дiелектрик ONO. РозшифровуСФться SONOS (Semiconductor Oxide Nitride Oxide Semiconductor) як Папiвпровiдник Дiелектрик Нiтрид Дiелектрик -Напiвпровiдник. Замiсть того, що дав назву цьому типу комiрцi нiтрiда в майбутньому плануСФться використовувати полiкрiсталiчний кремнiй.
Багаторiвневi комiрки (MLC - Multi Level Cell).
Останнiм часом багато компанiй почали випуск мiкросхем флеш - памятi , в яких один комiрка зберiгаСФ два бiти. Технологiя зберiгання двох i бiльш бiт в однiй комiрцi одержала назву MLC (multilevel cell - багаторiвневий комiрка). Достовiрно вiдомо про успiшнi тести прототипiв, що зберiгають 4 бiти в однiй комiрцi. В даний час багато компанiй знаходяться у пошуках граничного числа бiт, яке здатна зберiгати багаторiвневий комiрка.
Рисунок 2 РЖншi види комiрок
У технологii MLC використовуСФться аналогова природа елементу памятi. Як вiдомо, звичний бiтовий елемент памятi може приймати два стани - "0" або "1". У флеш - памятi цi два стани розрiзняються по величинi заряду, помiщеного на "плаваючий" затвор транзистора. На вiдмiну вiд "звичноi" флеш - памятi , MLC здатна розрiзняти бiльше двох величин зарядiв, помiщених на "плаваючий" затвор, i, вiдповiдно, бiльше число станiв. При цьому кожному стану у вiдповiднiсть ставиться певна комбiнацiя значень бiт.
Пiд час запису на "плаваючий" затвор помiщаСФться кiлькiсть заряду, вiдповiдна необхiдному стану. Вiд величини заряду на "плаваючому" затворi залежить порогова напруга транзистора. Порогову напругу транзистора можна змiряти при читаннi i визначити по ньому записаний стан, а значить i записану послiдовнiсть битий.
Основнi переваги MLC мiкросхем:
- Нижче спiввiдношення $/МБ
- При рiвному розмiрi мiкросхем i однаковому техпроцесi "звичноi" i MLC-памятi, остання здатна зберiгати бiльше iнформацii (розмiр комiрцi той же, а кiлькiсть бiт, що зберiгаються в нiй, - бiльше)
На основi MLC створюються мiкросхеми бiльшого, нiж на основi одно бiтових комiрок, обСФму.
Основнi недолiки MLC:
- Зниження надiйностi, в порiвняннi з одно бiтовими комiрками, i, вiдповiдно, необхiднiсть вбудовувати складнiший механiзм корекцii помилок (нiж бiльше бiт на комiрка - тим складнiший механiзм корекцii помилок)
- Швидкодiя мiкросхем на основi MLC часто нижча, нiж у мiкросхем на основi одно бiтових комiрок
- Хоча розмiр MLC-комiрцi такий же, як i у одно бiтовоi, додатково витрачаСФться мiiе на специфiчнi схеми читання/запису багаторiвневих комiрок
Пiсля появи MLC, "звичнi" однобайтнi комiрки класифiкували як одно рiвневi комiрки - Single Level Cell (SLC). SONOS-комiрки можуть також зберiгати два бiти, проте принципово вiдмiнним вiд описаного нами способу.
Технологiя багаторiвневих комiрок вiд Intel (для NOR-памятi) носить назву StrtaFlash, аналогiчна вiд AMD (для NAND) MirrorBit.
3. Архiтектура флеш - памятi
РЖснуСФ декiлька типiв архiтектури (органiзацiй зСФднань мiж комiрками) флеш - памятi . Найпоширенiшими в даний час СФ мiкросхеми з органiзацiСФю NOR i NAND.
Таблиця 2 Архiтектура флеш - памятi
NOR (NOT OR, ИЛИ НЕ)Комiрки працюють схожим з EPROM способом. РЖнтерфейс паралельний. Довiльне читання i запис.
Переваги: швидкий довiльний доступ, Спроможнiсть побайтного запису.
Недолiки: вiдносно повiльний запис i стирання.
З перерахованих тут типiв маСФ найбiльший розмiр комiрцi, а тому погано масштабуСФться. РДди?/p>