Флеш-пам'ять
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
ФЛЕШ -ПАМЯТЬ
1. Загальна характеристика флеш-памятi як засобу зберiгання iнформацii
Флеш - память - особливий вид незалежноi напiвпровiдниковоi памятi.
- Незалежна память, яка не потребуСФ додатковоi енергii для зберiгання даних (енергiя потрiбна лише для запису).
- память, яку можна перезаписати - допускаСФ змiну (перезапис) даних, що зберiгаються в нiй.
- Напiвпровiдникова (твердотiльна) - що не мiстить механiчно рухомих частин (як звичнi жорсткi диски або CD), побудована на основi iнтегральних мiкросхем (IC-Chip).
На вiдмiну вiд багатьох iнших типiв напiвпровiдниковоi памятi, комiрка флеш - памятi не мiстить конденсаторiв типова комiрка флеш - памятi складаСФться усього-на-всього з одного транзистора особливоi архiтектури. Комiрка флеш - памятi чудово змiнюСФ масштаб, що досягаСФться не лише завдяки успiхам в мiнiатюризацii розмiрiв транзисторiв, але i завдяки конструктивним знахiдкам, що дозволяють в одноi комiрцi флеш - памятi зберiгати декiлька бiт iнформацii.
Флеш - память iсторично походить вiд ROM (Read Only Memory) памятi, i функцiонуСФ подiбно RAM (Random Access Memory). Данi флеш зберiгаСФ в елементах памятi, схожих на комiрки в DRAM. На вiдмiну вiд DRAM, при вiдключеннi живлення данi з флеш - памятi не пропадають.
Замiни памятi SRAM i DRAM флэш-памяттю не вiдбуваСФться через двi особливостi флеш - памятi : флеш працюСФ суттСФво повiльнiше i маСФ обмеження по кiлькостi циклiв перезапису (вiд 10.000 до 1.000.000 для рiзних типiв).
Надiйнiсть/довговiчнiсть: iнформацiя, записана на флеш - память, може зберiгатися дуже тривалий час (вiд 20 до 100 рокiв), i здатна витримувати значнi механiчнi навантаження (в 5-10 разiв перевищуючi гранично допустимi для звичайних жорстких дискiв).
Основна перевага флеш - памятi перед жорсткими дисками i носiями CD-ROM полягаСФ у тому, що флеш - память споживаСФ значно (приблизно у 10-20 i бiльше разiв) менше енергii пiд час роботи. У пристроях CD-ROM, жорстких дисках, касетах i iнших механiчних носiях iнформацii, велика частина енергii йде на приведення в рух механiки цих пристроiв. Крiм того, флеш - память бiльш компактна нiж iншi механiчнi носii.
Завдяки низькому енергоспоживанню, компактностi, довговiчностi i вiдносно високiй швидкодii, флеш - память iдеально пiдходить для використовування як накопичувач в таких портативних пристроях, як: цифровi фото- i вiдео камери, стiльниковi телефони, портативнi компютери, MP3-плеери, цифровi диктофони, i т.п.
У даному конспектi розглядаСФться лише "чиста" флеш - память з числом циклiв читання/запису бiльше 10000. Окрiм "чистого" flash iснують OTP (One Time Programmable) - память з СФдиним циклом запису, i MTP (Multiple Time Programmable) - до 10000 циклiв. Окрiм кiлькостi допустимих циклiв запису/стирання принциповоi рiзницi мiж MTP i Flash немаСФ. OTP суттСФво вiдрiзняСФться вiд цих типiв архiтектурно.
2. ROM i Flash
Флеш - память iсторично вiдбулася вiд напiвпровiдникового ROM, проте ROM-памяттю не СФ, а всього лише маСФ схожу на ROM органiзацiю. Безлiч джерел (як вiтчизняних, так i зарубiжних) часто помилково вiдносять флеш - память до ROM. Флеш нiяк не може бути ROM хоча б тому, що ROM (Read Only Memory) переводиться як "память лише для читання". Нi про яку спроможнiсть перезапису в ROM мовi бути не може!
Серед напiвпровiдниковоi памятi лише два типи вiдносяться до "чистого" ROM - це Mask-ROM i PROM. На вiдмiну вiд них EPROM, EEPROM i Flash вiдносяться до класу незалежноi памятi (англiйський еквiвалент - nonvolatile read-write memory або NVRWM).
Рiзнi джерела по-рiзному розшифровують абревiатуру EPROM - як Erasable Programmable ROM або як Electrically Programmable ROM (стиранi програмованi ПЗП або електричне програмованi ПЗП). У EPROM перед записом необхiдно провести стирання (вiдповiдно зявилася Спроможнiсть перезаписувати вмiст памятi). Стирання комiрок EPROM виконуСФться вiдразу для всiСФi мiкросхеми за допомогою опромiнювання чипа ультрафiолетовим або рентгенiвським промiнням протягом декiлькох хвилин. Мiкросхеми, стирання яких проводиться шляхом опромiнювання ультрафiолетом, були розробленi Intel в 1971 роцi, i носять назву UV-EPROM (приставка UV (Ultraviolet) - ультрафiолет). Вони мiстять вiконця з кварцового скла, якi пiсля закiнчення процесу стирання заклеюють.
EPROM вiд Intel була заснована на МОП-транзисторах з лавинною iнжекцiСФю заряду (FAMOS - Floating Gate Avalanche injection Metal Oxide Semiconductor, росiйський еквiвалент - ЛРЖЗМОП). У першому наближеннi такий транзистор СФ конденсатором з дуже малим витоком заряду. Пiзнiше, в 1973 роцi, компанiя Toshiba розробила комiрки на основi SAMOS (Stacked gate Avalanche injection MOS, за iншою версiСФю - Silicon and Aluminum MOS) для EPROM памятi, а в 1977 роцi Intel розробила свiй варiант SAMOS.
У EPROM стирання приводить всi бiти областi, що стираСФться в один стан (звично у всi одиницi, рiдше - у всi нулi). Запис на EPROM, як i в PROM, також здiйснюСФться на програматорах (проте вiдмiнних вiд програматорiв для PROM). В даний час EPROM практично повнiстю витиснена з ринку EEPROM i Flash.
Переваги: Спроможнiсть перезаписувати вмiст мiкросхеми
Недолiки:
1. Невелика кiлькiсть циклiв перезапису.
2. Неможливiсть модифiкацii частини даних, що зберiгаються.
3. Висока вiрогiднiсть "не стерти" (що зрештою приведе до збоiв) або перетримати мiкросхему пiд УФ-свiтлом (т.з. overerase - ефект надмiрного видалення, "перепал"), що може зменшити термiн служби мiкросхеми i навiть привести до ii повноi непридатностi.
EEPROM (E?PROM або Electronically EPROM) - ППЗУ були розробленi в 1979 роцi в тiй ?/p>