NAND μνήμη Flash: Χαρακτηριστικά της δομής και της λειτουργίας. Μνήμη flash. Οδηγός στερεάς κατάστασης. Τύποι μνήμης flash. Κάρτα μνήμης

Η μνήμη Flash είναι ένας τύπος ανθεκτικής μνήμης για υπολογιστές, στις οποίες το περιεχόμενο μπορεί να επαναπρογραμματιστεί ή να διαγραφεί από την ηλεκτρική μέθοδο. Σε σύγκριση με τις ηλεκτρικά διαγραφές προγραμματιζόμενες μόνο τις ενέργειες μνήμης μόνο σε αυτό μπορούν να εκτελεστούν σε μπλοκ που βρίσκονται μέσα διαφορετικούς τόπους. Η μνήμη Flash είναι πολύ μικρότερη από την EEPROM, οπότε έχει γίνει κυρίαρχη τεχνολογία. Ειδικότερα σε περιπτώσεις όπου απαιτούνται τα βιώσιμα και μακροχρόνια δεδομένα. Η χρήση του επιτρέπεται σε μια μεγάλη ποικιλία περιπτώσεων: σε ψηφιακούς ήχου, φωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες, Κινητά τηλέφωνα και smartphones όπου υπάρχουν ειδικές εφαρμογές Android στην κάρτα μνήμης. Επιπλέον, χρησιμοποιείται σε μονάδες Flash USB που παραδοσιακά χρησιμοποιούνται για την εξοικονόμηση πληροφοριών και της μεταφοράς μεταξύ των υπολογιστών. Έλαβε κάποια φήμη στον κόσμο των παικτών, όπου συχνά συνεπάγεται σε υποσχέσεις για την αποθήκευση δεδομένων σχετικά με την πρόοδο του παιχνιδιού.

γενική περιγραφή

Η μνήμη Flash είναι ένας τύπος που είναι ικανός να διατηρεί πληροφορίες στο διοικητικό συμβούλιο του για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς τη χρήση ενέργειας. Επιπλέον, μπορείτε να σημειώσετε Υψηλότερη ταχύτητα Πρόσβαση σε δεδομένα, καθώς και καλύτερη αντίσταση στο κινητικό σοκ σε σύγκριση με τους σκληρούς δίσκους. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά ότι έγινε δισκίο για συσκευές που τρέφονται με μπαταρίες και μπαταρίες. Ένα άλλο αναμφισβήτητο πλεονέκτημα είναι ότι όταν η μνήμη Flash συμπιέζεται σε μια συμπαγή κάρτα, είναι σχεδόν αδύνατο να καταστρέψετε κάποιους τυπικούς φυσικούς τρόπους, έτσι ώστε να μπορεί να αντέξει το βραστό νερό και την υψηλή πίεση.

Πρόσβαση δεδομένων χαμηλού επιπέδου

Ένας τρόπος πρόσβασης στα δεδομένα στη μνήμη flash είναι πολύ διαφορετική από το τι χρησιμοποιείται για τα συμβατικά είδη. Η πρόσβαση χαμηλού επιπέδου πραγματοποιείται μέσω οδηγού. Η συνήθης μνήμη RAM ανταποκρίνεται αμέσως στις προσκλήσεις για ανάγνωση πληροφοριών και την καταγραφή της, επιστρέφοντας τα αποτελέσματα τέτοιων λειτουργιών και η συσκευή μνήμης Flash είναι τέτοια ώστε να χρειαστεί χρόνος σε αντανακλάσεις.

Συσκευή και αρχή της λειτουργίας

Προς το παρόν, η μνήμη flash είναι κοινή, η οποία δημιουργείται σε στοιχεία ενός παραθύρου που έχουν ένα "πλωτό" κλείστρο. Λόγω αυτού, είναι δυνατόν να παρέχεται μεγαλύτερη πυκνότητα αποθήκευσης σε σύγκριση με τη δυναμική μνήμη RAM, η οποία απαιτεί ένα ζευγάρι τρανζίστορ και ένα στοιχείο συμπυκνωτή. Προς το παρόν, η αγορά είναι γεμάτη με μια ποικιλία τεχνολογιών για την κατασκευή βασικών στοιχείων για αυτόν τον τύπο μέσων, τα οποία αναπτύσσονται από κορυφαίους κατασκευαστές. Διαθέτει τον αριθμό των στρωμάτων τους, μεθόδους καταγραφής και διαγραφής πληροφοριών, καθώς και η οργάνωση μιας δομής που συνήθως υποδεικνύεται στον τίτλο.

Επί του παρόντος, υπάρχει ένα ζευγάρι τύπων τσιπ που είναι συνηθισμένες περισσότερο: ούτε και nand. Και στις δύο, η σύνδεση των τρανζίστορ αποθήκευσης γίνεται στα ελαστικά εκφόρτωσης - παράλληλα και με συνέπεια αντίστοιχα. Στον πρώτο τύπο, τα μεγέθη των κυττάρων είναι αρκετά μεγάλα και είναι δυνατό για γρήγορη αυθαίρετη πρόσβαση, η οποία επιτρέπει σε προγράμματα απευθείας από τη μνήμη. Το δεύτερο χαρακτηρίζεται από μικρότερα μεγέθη κυττάρων, καθώς και γρήγορη σταθερή πρόσβαση, η οποία είναι πολύ πιο βολική αν χρειαστεί να δημιουργήσετε συσκευές τύπου μπλοκ, όπου θα αποθηκευτούν μεγάλες πληροφορίες όγκου.

Στις περισσότερες φορητές συσκευές, η μονάδα σταθερής κατάστασης χρησιμοποιεί τον τύπο ή τον τύπο μνήμης. Ωστόσο, τώρα πιο δημοφιλείς με τις συσκευές διασύνδεσης USB γίνονται όλο και περισσότερο. Χρησιμοποιούν τη μνήμη τύπου NAND. Σταδιακά, μετατοπίζει το πρώτο.

Κύριο πρόβλημα - Διανομή

Τα πρώτα δείγματα των σειριακών μονάδων φλας παραγωγής δεν ήθελα να ευχαριστήσουν τους χρήστες με υψηλές ταχύτητες. Ωστόσο, τώρα η ταχύτητα εγγραφής και η ταχύτητα ανάγνωσης είναι σε ένα τέτοιο επίπεδο που μπορείτε να δείτε μια ταινία πλήρους μήκους ή να εκτελέσετε στο λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή. Ένας αριθμός κατασκευαστών έχει ήδη αποδείξει το μηχάνημα όπου ο σκληρός δίσκος αντικαθίσταται από τη μνήμη flash. Αλλά αυτή η τεχνολογία έχει ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα που γίνεται εμπόδιο για την αντικατάσταση των υφιστάμενων μαγνητικών δίσκων. Λόγω των χαρακτηριστικών της συσκευής μνήμης Flash, σας επιτρέπει να παράγετε διαγραφή και να γράψετε πληροφορίες έναν περιορισμένο αριθμό κύκλων, το οποίο είναι εφικτό ακόμη και για μικρές και φορητές συσκευές, για να μην αναφέρουμε πόσο συχνά γίνεται σε υπολογιστές. Εάν χρησιμοποιείτε αυτόν τον τύπο φορέα ως μονάδα σταθερής κατάστασης σε έναν υπολογιστή, τότε μια κρίσιμη κατάσταση θα έρθει πολύ γρήγορα.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μια τέτοια μονάδα είναι χτισμένη στην ιδιότητα των τρανζίστορ πεδίου για να διατηρηθεί στο "πλωτό" κλείσιμο της απουσίας ή την παρουσία της οποίας στο τρανζίστορ θεωρείται ως λογική μονάδα ή μηδενική στη δυαδική εγγραφή και τη διαγραφή της δυαδικής εγγραφής και τη διαγραφή του Τα δεδομένα στη μνήμη NAND με ηλεκτρόνια ηλεκτρόνια από τον Fowler-Nordhaima με τη συμμετοχή του διηλεκτρικού. Για αυτό δεν απαιτείται που σας επιτρέπει να κάνετε κύτταρα ελάχιστων μεγεθών. Αλλά μόνο Αυτή η διαδικασία Οδηγεί σε κύτταρα, καθώς το ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτή την περίπτωση προκαλεί το ηλεκτρόνιο να διεισδύσει στο κλείστρο, ξεπερνώντας το διηλεκτρικό φράγμα. Ωστόσο, η εγγυημένη περίοδος αποθήκευσης μιας τέτοιας μνήμης είναι δέκα χρόνια. Η φθορά των τσιπ δεν οφείλεται σε πληροφορίες ανάγνωσης, αλλά λόγω λειτουργιών για τη διαγραφή και την καταγραφή, καθώς η ανάγνωση δεν απαιτεί αλλαγές τη δομή των κυττάρων, αλλά περνά μόνο το ηλεκτρικό ρεύμα.

Φυσικά, οι κατασκευαστές μνήμης οδηγούν ενεργά εργασία προς την κατεύθυνση της αύξησης της διάρκειας ζωής των μονάδων στερεών κρατικών Αυτός ο τύπος: Είναι σταθεροί για να εξασφαλίσουν την ομοιομορφία των διαδικασιών εγγραφής / διαγραφής στα κύτταρα της συστοιχίας έτσι ώστε ορισμένοι να μην φθείρονται πλέον περισσότερο από άλλες. Για την ομοιόμορφη κατανομή φορτίου, χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο διαδρομές λογισμικού. Για παράδειγμα, η τεχνολογία της "εξισορρόπησης της φθοράς" χρησιμοποιείται για την εξάλειψη ενός τέτοιου φαινομένου. Ταυτόχρονα, τα δεδομένα που βασίζονται συχνά σε αλλαγές μετακινούνται στο χώρο διεύθυνσης της μνήμης Flash, επειδή η εγγραφή πραγματοποιείται από διαφορετική Φυσικές διευθύνσεις. Κάθε ελεγκτής είναι εξοπλισμένος με τον δικό του αλγόριθμο ευθυγράμμισης, οπότε είναι πολύ δύσκολο να συγκριθούν η αποτελεσματικότητα ορισμένων μοντέλων, καθώς δεν αποκαλύπτονται οι λεπτομέρειες της εφαρμογής. Επειδή κάθε χρόνο οι όγκοι των δίσκων Flash γίνονται όλο και περισσότερο, είναι απαραίτητο να εφαρμοστούν όλο και πιο αποτελεσματικοί αλγόριθμοι εργασίας που σας επιτρέπουν να εξασφαλίσετε τη σταθερότητα της λειτουργίας των συσκευών.

Εξάλειψη των προβλημάτων

Ένας από τους πολύ αποτελεσματικούς τρόπους καταπολέμησης της συγκεκριμένης φαιναλικής ήταν η κράτηση ορισμένης μνήμης, λόγω της οποίας εξασφαλίζεται η ομοιομορφία φορτίου και η διόρθωση σφαλμάτων παρέχεται μέσω ειδικών αλγορίθμων λογικής προώθησης για την αντικατάσταση φυσικών μπλοκ που προκύπτουν από εντατική Εργαστείτε με μια μονάδα flash. Και για να αποφευχθεί η απώλεια πληροφοριών, τα κύτταρα που απέτυχαν είναι μπλοκαρισμένα ή αντικατασταθούν με το αντίγραφο ασφαλείας. Μια τέτοια κατανομή λογισμικού των μπλοκ καθιστά δυνατή την εξασφάλιση της ομοιομορφίας του φορτίου, αυξάνοντας τον αριθμό των κύκλων 3-5 φορές, ωστόσο, και αυτό δεν αρκεί.

Και άλλοι τύποι παρόμοιων δίσκων χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι ο πίνακας εισάγεται στην περιοχή εξυπηρέτησης Σύστημα αρχείων. Αποτρέπει τις πληροφορίες που διαβάζουν ένα λογικό επίπεδο, για παράδειγμα, με εσφαλμένο κλείσιμο ή με ξαφνική παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Και όταν χρησιμοποιείτε εναλλάξιμες συσκευές, το σύστημα δεν παρέχει προσωρινή αποθήκευση, τότε η συχνή επανεγγραφή έχει τις πιο επιζήμιες επιπτώσεις στον πίνακα τοποθέτησης των αρχείων και την αναφορά των καταλόγων. Και ακόμα Ειδικά προγράμματα Για τις κάρτες μνήμης δεν είναι σε θέση να βοηθήσουν σε αυτή την κατάσταση. Για παράδειγμα, με μια μόνο λαβή, ο χρήστης ξαναγράψει χιλιάδες αρχεία. Και, φαίνεται, μόνο μία φορά που εφαρμόζονται μπλοκ όπου τοποθετούνται. Αλλά οι περιοχές εξυπηρέτησης αντιστοιχούσαν σε κάθε μία από τις ενημερώσεις οποιουδήποτε αρχείου, δηλαδή, οι πίνακες τοποθέτησης πέρασαν αυτή τη διαδικασία χίλιες φορές. Για τον καθορισμένο λόγο, πρώτα απ 'όλα, τα μπλοκ που καταλαμβάνουν αυτά τα δεδομένα θα αποτύχουν. Η τεχνολογία της "φθορά εξισορρόπησης" λειτουργεί με τέτοια μπλοκ, αλλά η αποτελεσματικότητά του είναι πολύ περιορισμένη. Και δεν έχει σημασία τι ο υπολογιστής σας χρησιμοποιείτε, η μονάδα flash αποτυγχάνει ακριβώς όταν παρέχεται από τον δημιουργό.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η αύξηση της ικανότητας τέτοιων συσκευών με τέτοιες συσκευές οδήγησε μόνο στο γεγονός ότι ο συνολικός αριθμός των κύκλων καταγραφής μειώθηκε, δεδομένου ότι τα κύτταρα γίνονται όλο και λιγότερο και λιγότερο, επομένως, απαιτούνται λιγότερα και τάση για διασπορά του τα χωρίσματα οξειδίου που απομακρύνουν το "πλωτό κλείστρο". Και τότε η κατάσταση αναπτύσσεται έτσι ώστε με αύξηση της χρησιμοποιούμενης χωρητικότητας των συσκευών, το πρόβλημα της αξιοπιστίας τους άρχισε να επιδεινώνεται η ισχυρότερη και η κάρτα μνήμης της τάξης εξαρτάται τώρα από πολλούς παράγοντες. Η αξιοπιστία μιας τέτοιας απόφασης καθορίζεται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά της, καθώς και την κατάσταση στην αγορά που έχει καθοριστεί σήμερα. Λόγω του σκληρού ανταγωνισμού, οι κατασκευαστές αναγκάζονται να μειώσουν το κόστος παραγωγής με οποιοδήποτε μέσο. Συμπεριλαμβανομένου λόγω της απλούστευσης του σχεδιασμού, η χρήση εξαρτημάτων από ένα φθηνότερο σετ, εξασθένησε τον έλεγχο της κατασκευής και άλλους τρόπους. Για παράδειγμα, η κάρτα μνήμης της Samsung θα κοστίσει περισσότερα από λιγότερο γνωστά ανάλογα, αλλά η αξιοπιστία του προκαλεί πολύ λιγότερες ερωτήσεις. Αλλά είναι επίσης δύσκολο να μιλήσουμε για την πλήρη απουσία προβλημάτων και είναι δύσκολο να περιμένετε κάτι πιο άγνωστους παραγωγούς από συσκευές εντελώς άγνωστων κατασκευαστών.

Προοπτικές ανάπτυξης

Εάν υπάρχουν προφανή πλεονεκτήματα, υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα που χαρακτηρίζονται από μια κάρτα μνήμης SD που παρεμποδίζουν την περαιτέρω επέκταση της εφαρμογής του. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχουν σταθερές αναζητήσεις για εναλλακτικές λύσεις σε αυτόν τον τομέα. Φυσικά, πρώτα να προσπαθήσουμε να βελτιώσουμε τους υπάρχοντες τύπους μνήμης flash, οι οποίες δεν θα οδηγήσουν σε ορισμένες θεμελιώδεις αλλαγές στην υπάρχουσα διαδικασία παραγωγής. Επομένως, δεν πρέπει να αμφιβάλλετε μόνο ένα πράγμα: οι επιχειρήσεις που ασχολούνται με την κατασκευή αυτών των τύπων δίσκων θα προσπαθήσουν να χρησιμοποιήσουν όλες τις δυνατότητές τους πριν μετατραπούν σε άλλο τύπο συνεχίζοντας να βελτιώσουν την παραδοσιακή τεχνολογία. Για παράδειγμα, η κάρτα μνήμης της Sony αυτή τη στιγμή παράγεται σε ένα ευρύ φάσμα τόμων, οπότε θεωρείται ότι θα συνεχίσει να συγκολλήσει ενεργά.

Ωστόσο, σήμερα στο κατώτατο όριο της βιομηχανικής εφαρμογής, υπάρχει μια ολόκληρη σειρά εναλλακτικών τεχνολογιών αποθήκευσης δεδομένων, ορισμένα από τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν αμέσως μετά την εμφάνιση ευνοϊκής κατάστασης της αγοράς.

Ferroelectric RAM (FRAM)

Η τεχνολογία της αρχής της σιδηροηλεκτρικής αποθήκευσης των πληροφοριών (σιδηροηλεκτρική μνήμη RAM, FRAM) προτείνεται προκειμένου να κατασκευαστεί το δυναμικό της μη πτούμενης μνήμης. Πιστεύεται ότι ο μηχανισμός λειτουργίας των υφιστάμενων τεχνολογιών, ο οποίος συνίσταται σε αντικατάσταση δεδομένων στη διαδικασία των μετρήσεων με όλες τις τροποποιήσεις των βασικών συνιστωσών, οδηγεί σε ορισμένη συγκράτηση του δυναμικού υψηλής ταχύτητας των συσκευών. Και το Fram είναι η μνήμη που χαρακτηρίζεται από απλότητα, υψηλή αξιοπιστία και ταχύτητα σε λειτουργία. Αυτές οι ιδιότητες είναι τώρα χαρακτηριστικές του DRAM - μη πτητική μνήμη RAM, που υπάρχει σήμερα. Αλλά εδώ προστίθεται επίσης στη δυνατότητα μακροπρόθεσμης αποθήκευσης δεδομένων, η οποία χαρακτηρίζεται από τα πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας, μπορείτε να διαθέσετε αντίσταση ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Η διεισδυτική ακτινοβολία, η οποία μπορεί να ζητηθεί σε ειδικές συσκευές, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την εργασία σε συνθήκες αυξημένης ραδιενέργειας ή στην έρευνα διαστήματος. Ο μηχανισμός αποθήκευσης εδώ εφαρμόζεται μέσω της χρήσης σιδηροηλεκτρικού αποτελέσματος. Υποστηρίζει ότι το υλικό είναι σε θέση να διατηρεί πόλωση απουσία εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου. Κάθε κύτταρο μνήμης FRAM σχηματίζεται τοποθετώντας μια εξαιρετικά θερμή μεμβράνη από ένα σιδηροηλεκτρικό υλικό με τη μορφή κρυστάλλων μεταξύ ενός ζεύγους ηλεκτρικών ηλεκτροδίων που σχηματίζουν έναν πυκνωτή. Τα δεδομένα σε αυτή την περίπτωση αποθηκεύονται μέσα στην κρυσταλλική δομή. Και αυτό εμποδίζει την επίδραση της διαρροής φόρτισης, η οποία προκαλεί την απώλεια πληροφοριών. Τα δεδομένα στη μνήμη Fram αποθηκεύονται ακόμη και όταν αποσυνδεθεί η τάση τροφοδοσίας.

Μαγνητική μνήμη RAM (MRAM)

Ένας άλλος τύπος μνήμης, ο οποίος σήμερα θεωρείται πολύ ελπιδοφόρος, είναι MRAM. Χαρακτηρίζεται από μάλλον υψηλές δείκτες υψηλής ταχύτητας και μη μεταβλητότητα. Σε αυτή την περίπτωση, μια λεπτή μαγνητική μεμβράνη τοποθετείται σε ένα υπόστρωμα πυριτίου. Το MRAM είναι μια στατική μνήμη. Δεν χρειάζεται περιοδική αντικατάσταση και οι πληροφορίες δεν θα χαθούν όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη. Προς το παρόν, οι περισσότεροι από τους ειδικούς συγκλίνουν ότι αυτός ο τύπος μνήμης μπορεί να ονομαστεί η ακόλουθη τεχνολογία παραγωγής, καθώς το υπάρχον πρωτότυπο καταδεικνύει αρκετά υψηλής ταχύτητας δείκτες. Ένα άλλο πλεονέκτημα μιας τέτοιας λύσης είναι το χαμηλό κόστος των τσιπ. Η μνήμη Flash κατασκευάζεται σύμφωνα με την εξειδικευμένη διαδικασία CMOS. Και οι μικροκιές MRAM μπορούν να γίνουν σύμφωνα με την τυποποιημένη τεχνολογική διαδικασία. Επιπλέον, τα υλικά μπορούν να χρησιμεύσουν ως εκείνες που χρησιμοποιούνται σε συμβατικά μαγνητικά μέσα. Κάντε μεγάλες παρτίδες παρόμοιων τσιπ είναι πολύ φθηνότερες από όλους τους άλλους. Μια σημαντική ιδιότητα της μνήμης MRAM είναι η δυνατότητα άμεσης ένταξης. Και αυτό είναι ιδιαίτερα πολύτιμο για τις κινητές συσκευές. Μετά από όλα, σε αυτόν τον τύπο, η τιμή των κυττάρων προσδιορίζεται με μαγνητική φόρτιση και όχι ηλεκτρικά, όπως στην παραδοσιακή μνήμη flash.

Ovonic ενοποιημένη μνήμη (OUM)

Ένας άλλος τύπος μνήμης πάνω στο οποίο πολλές εταιρείες εργάζονται ενεργά, είναι μια μονάδα σταθερής κατάστασης βασισμένη σε άμορφους ημιαγωγούς. Βασίζεται στην τεχνολογία μεταβατικής φάσης, η οποία είναι παρόμοια με την αρχή της καταγραφής σε συνηθισμένους δίσκους. Εδώ η κατάσταση φάσης της ουσίας στο ηλεκτρικό πεδίο αλλάζει από το κρυσταλλικό έως άμορφο. Και αυτή η αλλαγή διατηρείται απουσία τάσης. Από παραδοσιακό Οπτικοί δίσκοι Τέτοιες συσκευές διακρίνονται από το γεγονός ότι η θέρμανση οφείλεται στη δράση Ηλεκτρικό ρεύμα, όχι λέιζερ. Η ανάγνωση σε αυτή την περίπτωση πραγματοποιείται λόγω της διαφοράς στην αντανακλαστική ικανότητα της ουσίας σε διάφορες καταστάσεις, η οποία αντιλαμβάνεται ο αισθητήρας κίνησης. Θεωρητικά, αυτή η λύση έχει υψηλή πυκνότητα αποθήκευσης δεδομένων και μέγιστη αξιοπιστία, καθώς και αυξημένη ταχύτητα. Υψηλή εδώ είναι ο μέγιστος αριθμός κύκλων αντικατάστασης, για τα οποία χρησιμοποιείται ο υπολογιστής, η μονάδα flash σε αυτή την περίπτωση υστερεί πίσω από διάφορες τάξεις μεγέθους.

Chalcogenide RAM (CRAM) και η μνήμη αλλαγής φάσης (PRAM)

Αυτή η τεχνολογία βασίζεται επίσης στις μεταβάσεις φάσης, όταν σε μία φάση, η ουσία που χρησιμοποιείται στον φορέα δρα ως μη αγώγιμο άμορφο υλικό και στο δεύτερο χρησιμεύει ως κρυστάλλινος αγωγός. Η μετάβαση ενός κυττάρου αποθήκευσης από το ένα κράτος στο άλλο διεξάγεται εις βάρος των ηλεκτρικών πεδίων και της θέρμανσης. Τέτοιες μάρκες χαρακτηρίζονται από αντοχή στην ιονίζουσα ακτινοβολία.

Πληροφορίες-πολυστρωματική κάρτα (INFO-MICA)

Η λειτουργία των συσκευών που βασίζονται βάσει αυτής της τεχνολογίας πραγματοποιείται στην αρχή της ολογραφίας λεπτού φιλμ. Οι πληροφορίες γράφονται ως εξής: Πρώτον, σχηματίζεται μια δισδιάστατη εικόνα που μεταδίδεται στο ολόγραμμα χρησιμοποιώντας τεχνολογία CGH. Η ανάγνωση δεδομένων συμβαίνει λόγω της στερέωσης της δέσμης λέιζερ στην άκρη ενός από τα καταγεγραμμένα στρώματα που χρησιμεύουν ως οπτικοί κυματοδηγοί. Το φως εξαπλώνεται κατά μήκος του άξονα, το οποίο τοποθετείται παράλληλα με το επίπεδο στρώματος, σχηματίζοντας την εικόνα στην έξοδο, που αντιστοιχεί στις πληροφορίες που καταγράφονται νωρίτερα. Τα αρχικά δεδομένα μπορούν να ληφθούν ανά πάσα στιγμή λόγω του αλγορίθμου αντίστροφης κωδικοποίησης.

Αυτός ο τύπος μνήμης είναι σχετικά διαφορετικός από το ημιαγωγό λόγω του γεγονότος ότι παρέχει υψηλή πυκνότητα εγγραφής, μικρή κατανάλωση ενέργειας, καθώς και το χαμηλό κόστος του μεταφορέα, την περιβαλλοντική ασφάλεια και προστατεύεται από μη εξουσιοδοτημένη χρήση. Αλλά η αντικατάσταση πληροφοριών Μια τέτοια κάρτα μνήμης δεν επιτρέπει, επομένως, μπορεί να χρησιμεύσει ως μακροπρόθεσμη αποθήκευση, αντικατάσταση φορέα χαρτιού ή εναλλακτική λύση στους οπτικούς δίσκους για τη διανομή περιεχομένου πολυμέσων.

Ένας σύγχρονος άνθρωπος του αρέσει να είναι κινητό και να έχει διάφορα gadgets υψηλής τεχνολογίας μαζί του (eng. Συσκευή gadget), διευκολύνοντας τη ζωή, αλλά τι να κρυφτεί, καθιστώντας το πιο πλούσιο και ενδιαφέρον. Και εμφανίστηκαν σε μόλις 10-15 χρόνια! Μινιατούρα, ελαφρύ, άνετο, ψηφιακό ... Σε όλα αυτά, τα gadgets πέτυχαν χάρη στις νέες τεχνολογίες μικροεπεξεργαστών, αλλά ακόμα μια μεγαλύτερη συνεισφορά έγινε από μια αξιοσημείωτη τεχνολογία αποθήκευσης, την οποία θα μιλήσουμε σήμερα. Έτσι μνήμη flash.

Είναι η άποψη ότι το όνομα Flash σε σχέση με τον τύπο μνήμης μεταφράζεται ως "Flash". Στην πραγματικότητα αυτό δεν είναι αλήθεια. Μία από τις εκδόσεις της εμφάνισής του υποδηλώνει ότι για πρώτη φορά το 1989-90, η Toshiba χρησιμοποίησε τη λέξη φλας στο πλαίσιο του "γρήγορου, άμεσων" όταν περιγράφει τα νέα του τσιπ. Γενικά, ο εφευρέτης θεωρείται ότι είναι Intel, ο οποίος υπέβαλε μνήμη flash το 1988 με ούτε αρχιτεκτονική. Ένα χρόνο αργότερα, η Toshiba ανέπτυξε την αρχιτεκτονική NAND, η οποία χρησιμοποιείται επίσης σήμερα μαζί με τα ίδια ούτε σε μάρκες Flash. Στην πραγματικότητα, τώρα μπορούμε να πούμε ότι αυτά είναι δύο διαφορετικοί τύποι μνήμης που έχουν σε κάτι παρόμοιο τεχνολογία παραγωγής. Σε αυτό το άρθρο, θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τη συσκευή τους, την αρχή της εργασίας, καθώς και να εξετάσουμε διάφορες επιλογές πρακτικής χρήσης.

ΟΥΤΕ.

Χρησιμοποιώντας το, μια τάση εισόδου μετατρέπεται στην έξοδο, αντίστοιχη "0" και "1". Απαιτούνται, επειδή διάφορες τάσεις χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση / εγγραφή δεδομένων στο κύτταρο μνήμης. Το κύτταρο διάγραμμα παρουσιάζεται στο παρακάτω σχήμα.

Είναι χαρακτηριστικό των περισσότερων τσιπς και είναι ένα τρανζίστορ με δύο απομονωμένα παραθυρόφυλλα: έλεγχο (έλεγχος) και επιπλέουσα (επιπλέουσα). Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του τελευταίου είναι η ικανότητα να διατηρεί τα ηλεκτρόνια, δηλαδή η χρέωση. Επίσης στο κελί υπάρχει το λεγόμενο "απόθεμα" και "πηγή". Κάτω από τους προγραμματισμούς μεταξύ τους, λόγω του αντίκτυπου του θετικού πεδίου στην πύλη ελέγχου, δημιουργείται ένα κανάλι - ροή ηλεκτρόνων. Μερικά από τα ηλεκτρόνια λόγω της παρουσίας μεγαλύτερης ενέργειας, ξεπεράσουν το στρώμα του μονωτή και πέφτουν στο πλωτό κλείστρο. Μπορούν να αποθηκευτούν σε αυτό για αρκετά χρόνια. Ένα ορισμένο εύρος της ποσότητας των ηλεκτρονίων (χρέωση) σε μια πλωτή πύλη αντιστοιχεί σε μια λογική μονάδα και όλα αυτά είναι περισσότερο, μηδέν. Κατά την ανάγνωση, αυτά τα κράτη αναγνωρίζονται με τη μέτρηση του ορίου του τρανζίστορ. Για να διαγράψετε πληροφορίες, παρέχεται υψηλή αρνητική τάση στο κλείστρο ελέγχου και τα ηλεκτρόνια από το πλωτό κλείστρο μεταδίδονται (σήραγγα) στην πηγή. Στις τεχνολογίες διαφόρων κατασκευαστών, αυτή η αρχή της λειτουργίας μπορεί να διαφέρει από τη ροή του ρεύματος και να διαβάζει δεδομένα από το κελί. Θέλω επίσης να επιστήσω την προσοχή σας στο γεγονός ότι μόνο ένα στοιχείο (τρανζίστορ) χρησιμοποιείται στη δομή μνήμης flash για την αποθήκευση 1, ενώ σε πτητικούς τύπους μνήμης, απαιτούνται διάφορα τρανζίστορ και συμπυκνωτή για αυτό. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε σημαντικά το μέγεθος των παραγόμενων μικροκυκλωμάτων, απλοποιήστε την τεχνολογική διαδικασία και, ως εκ τούτου, μειώστε το κόστος. Αλλά ένα κομμάτι απέχει πολύ από το όριο: η Intel κυκλοφορεί ήδη τη μνήμη Strataflash, κάθε κελί του οποίου μπορεί να αποθηκεύσει 2 κομμάτια πληροφοριών. Επιπλέον, υπάρχουν δοκιμαστικά δείγματα, από 4 και ακόμη και 9-bit κύτταρα! Αυτή η μνήμη χρησιμοποιεί τεχνολογία κυττάρων πολλαπλών επιπέδων. Έχουν μια συμβατική δομή και η διαφορά είναι ότι η χρέωση χωρίζεται σε διάφορα επίπεδα, καθένα από τα οποία είναι ένας ορισμένος συνδυασμός bits. Για θεωρητικά, μπορείτε να γράψετε / να γράψετε περισσότερα από 4 bit, ωστόσο, στην πράξη υπάρχουν προβλήματα με την εξάλειψη του θορύβου και με τη σταδιακή διαρροή ηλεκτρονίων με μακροχρόνια αποθήκευση. Σε γενικές γραμμές, σε υπάρχουσες μάρκες μνήμης για τα κύτταρα, ο χρόνος αποθήκευσης των πληροφοριών, μετρούμενων ετών και ο αριθμός των κύκλων ανάγνωσης / εγγραφής - από 100 χιλιάδες έως αρκετά εκατομμύρια. Από τα μειονεκτήματα, ειδικότερα, η μνήμη flash με ούτε η αρχιτεκτονική αξίζει να σημειωθεί κακή κλιμάκωση: δεν μπορείτε να μειώσετε την περιοχή των τσιπ, μειώνοντας το μέγεθος των τρανζίστορ. Αυτή η κατάσταση συνδέεται με τη μέθοδο της οργάνωσης της κυτταρικής μήτρας: εντός ούτε η αρχιτεκτονική, θα πρέπει να συνοψιστεί κάθε τρανζίστορ. Πολύ καλύτερα από αυτή την άποψη, τα πράγματα βρίσκονται σε μνήμη flash με αρχιτεκτονική nand.

Nand.

Η συσκευή και η αρχή των κυττάρων των κυττάρων είναι η ίδια με την ούτε. Αν και, εκτός από τη λογική, εξακολουθεί να υπάρχει μια άλλη σημαντική διαφορά - αρχιτεκτονική της τοποθέτησης των κυττάρων και των επαφών τους. Σε αντίθεση με την υπόθεση που περιγράφηκε παραπάνω, υπάρχει μια επαφή επαφής, στις διασταυρώσεις σειρών και στηλών των οποίων βρίσκονται τα τρανζίστορ. Είναι συγκρίσιμο με την παθητική μήτρα στις οθόνες :) (και ούτε - με ενεργό TFT). Στην περίπτωση της μνήμης, ένας τέτοιος οργανισμός είναι κάπως καλύτερος - η περιοχή μικροκυττάρων μπορεί να μειωθεί σημαντικά λόγω των μεγεθών κυττάρων. Τα μειονεκτήματα (όπου έτσι χωρίς αυτά) είναι χαμηλότερα σε σύγκριση με ούτε την ταχύτητα λειτουργίας σε εναέριες αυθαίρετες λειτουργίες.

Υπάρχουν επίσης τέτοιες αρχιτεκτονικές όπως: Dinor (Mitsubishi), Superand (Hitachi), κλπ. Και δεν υπάρχουν πλέον θεμελιώδη νέα πράγματα, αλλά συνδυάζουν μόνο τις καλύτερες ιδιότητες του NAND και ούτε.

Και όμως, ανεξάρτητα από το πώς ήταν, ούτε και το NAND σήμερα εκδίδεται σε ισότιμη βάση και πρακτικά δεν ανταγωνίζονται μεταξύ τους, επειδή λόγω των ποιοτήτων τους χρησιμοποιούνται σε διαφορετικούς τομείς αποθήκευσης δεδομένων. Για αυτό και πηγαίνετε περαιτέρω ομιλία ...

Όπου χρειάζεστε μια μνήμη ...

Το πεδίο εφαρμογής οποιουδήποτε τύπου μνήμης flash εξαρτάται κυρίως από τους δείκτες υψηλής ταχύτητας και την αξιοπιστία της αποθήκευσης πληροφοριών. Ο στοχευμένος ούτε ο χώρος μνήμης σας επιτρέπει να εργάζεστε με μεμονωμένα byte ή λέξεις (2 bytes). Τα κύτταρα NAND ομαδοποιούνται σε μικρά μπλοκ (με αναλογία με ένα σύμπλεγμα Σκληρός δίσκος). Από αυτό προκύπτει ότι με ένα συνεπές πλεονέκτημα ταχύτητας ανάγνωσης και εγγραφής θα είναι το NAND. Ωστόσο, από την άλλη πλευρά, η NAND χάνει σημαντικά σε επιχειρήσεις με αυθαίρετη πρόσβαση και δεν επιτρέπει άμεσα την εργασία με τα bytes των πληροφοριών. Για παράδειγμα, για να αλλάξετε ένα byte απαιτεί:

1. Διαβάστε το μπλοκ πληροφοριών στις οποίες είναι
2. Στο buffer αλλάξτε το επιθυμητό byte
3. Γράψτε ένα μπλοκ με ένα τροποποιημένο byte πίσω

Εάν ο χρόνος για την εκτέλεση των αναφερόμενων ενεργειών προσθέσει καθυστερήσεις στο δείγμα και την πρόσβαση του μπλοκ, τότε θα λάβουμε μη ανταγωνιστικούς δείκτες με ούτε (θα σημειώσω ότι πρόκειται για την περίπτωση ενός ρεκόρ Pawit). Ένα άλλο πράγμα είναι μια σειριακή εγγραφή / ανάγνωση - εδώ nand, αντίθετα, δείχνει σημαντικά χαρακτηριστικά υψηλότερης ταχύτητας. Επομένως, καθώς και λόγω της δυνατότητας αύξησης της ποσότητας μνήμης χωρίς να αυξάνεται το μέγεθος του τσιπ, το NAND-Flash έχει βρει τη χρήση μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών ως φύλαξης και για τη μεταφορά της. Οι πιο συνηθισμένες συσκευές που βασίζονται σε αυτόν τον τύπο μνήμης είναι κατευθυντήριες και κάρτες μνήμης. Όσον αφορά το Flash, οι μάρκες με έναν τέτοιο οργανισμό χρησιμοποιούνται ως κάτοχοι κώδικα προγράμματος (BIOS, RAM Pocket Computers, Κινητά Τηλέφωνα κ.λπ.), μερικές φορές υλοποιούνται με τη μορφή ολοκληρωμένων λύσεων (RAM, ROM και επεξεργαστή σε ένα mini- συμβούλιο, και ακόμη και σε ένα τσιπ). Ένα επιτυχημένο παράδειγμα τέτοιας χρήσης είναι το έργο Gumstix: ένα μέγεθος υπολογιστή με ένα πιάτο μάσησης. Είναι ούτε μάρκες που παρέχουν τέτοιες περιπτώσεις που απαιτούνται για τέτοιες περιπτώσεις, το επίπεδο αξιοπιστίας της αποθήκευσης πληροφοριών και πιο ευέλικτες ευκαιρίες για τη συνεργασία με αυτήν. Ο όγκος του Nor-Flash συνήθως μετράται με μονάδες megabytes και σπάνια γυρίζει πάνω από δεκάδες.

Και θα υπάρξει ένα flash ...

Φυσικά, το Flash είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία. Ωστόσο, παρά τους υψηλούς ρυθμούς ανάπτυξης των όγκων παραγωγής, οι συσκευές αποθήκευσης δεδομένων, που βασίζονται σε αυτό, εξακολουθούν να είναι αρκετά δίκαια για να ανταγωνιστούν τους σκληρούς δίσκους για τα επιτραπέζια συστήματα ή τους φορητούς υπολογιστές. Βασικά, τώρα η σφαίρα της κυριαρχίας της μνήμης flash περιορίζεται σε κινητές συσκευές. Καθώς καταλαβαίνετε, αυτό το τμήμα Τεχνολογίες πληροφορικής Δεν είναι τόσο μικρό. Επιπλέον, με τα λόγια των κατασκευαστών, η επέκταση του φλας δεν θα σταματήσει. Έτσι, ποιες βασικές τάσεις ανάπτυξης πραγματοποιούνται σε αυτόν τον τομέα.

Πρώτον, όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, δίνεται μεγάλη προσοχή στις ολοκληρωμένες λύσεις. Επιπλέον, τα έργα όπως το Gumstix μόνο ενδιάμεσα στάδια στο δρόμο για την εφαρμογή όλων των λειτουργιών σε ένα μικροκυκλώματα.

Μέχρι στιγμής, τα αποκαλούμενα συστήματα σε τσιπ (μονο-τσιπ) είναι συνδυασμοί σε ένα τσιπ μνήμης flash με ελεγκτή, επεξεργαστή, SDRAM ή με ειδικό λογισμικό. Για παράδειγμα, η Intel StraTaflash σε συνδυασμό με το επίμονο διαχειριστή αποθήκευσης (PSM) καθιστά δυνατή τη χρήση της ποσότητας μνήμης ταυτόχρονα τόσο για την αποθήκευση των δεδομένων και να εκτελέσει τον κωδικό προγράμματος. Το PSM είναι ουσιαστικά ένα σύστημα αρχείων που υποστηρίζεται από το Windows CE 2.1 και παραπάνω. Όλα αυτά αποσκοπούν στη μείωση του αριθμού των εξαρτημάτων και στη μείωση των διαστάσεων των κινητών συσκευών με αύξηση της λειτουργικότητας και της απόδοσής τους. RENESESAS - Ο τύπος μνήμης Flash του σούπερντ τύπου με ενσωματωμένες λειτουργίες ελέγχου δεν είναι σχετική και σχετική. Μέχρι το σημείο αυτό, εφαρμόστηκαν ξεχωριστά στον ελεγκτή και τώρα ενσωματώθηκαν απευθείας στο τσιπ. Αυτές είναι οι λειτουργίες του ελέγχου των κακών τομέων, η διόρθωση σφάλματος (έλεγχος ECC - σφάλματος και σωστή), ομοιομορφία της φθοράς των κυττάρων (ισοπέδωση φθοράς). Δεδομένου ότι σε ορισμένες παραλλαγές, υπάρχουν στους περισσότερους άλλους εμπορικούς εξωτερικούς ελεγκτές υλικολογισμικού, ας τα εξετάσουμε σύντομα. Ας ξεκινήσουμε με τους τομείς του κρεβατιού. Ναι, στη μνήμη Flash, βρίσκονται επίσης: ήδη από τον μεταφορέα, τα τσιπ που έχουν κατά μέσο όρο έως 2% των μη εργατικών κυττάρων είναι κοινά - αυτό είναι ένα συνηθισμένο τεχνολογικό ρυθμό. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, ο αριθμός τους μπορεί να αυξηθεί (το περιβάλλον σε αυτό δεν είναι ιδιαίτερα αξίζει τον κόπο - ηλεκτρομαγνητική, φυσική (ανακίνηση κ.λπ.) Η επίδραση του τσιπ φλας δεν είναι τρομακτικό). Ως εκ τούτου, όπως στο Σκληροι ΔΙΣΚΟΙΗ μνήμη flash παρέχει ένα αντίγραφο ασφαλείας. Εάν εμφανιστεί ένας κακός τομέας, η λειτουργία ελέγχου αντικαθιστά τη διεύθυνσή του στον πίνακα δημοσίευσης αρχείων της τομεακής διεύθυνσης από την εφεδρική περιοχή.

Στην πραγματικότητα, η αναγνώριση των κακών ασχολείται με τον αλγόριθμο ECC - συγκρίνει τις καταγεγραμμένες πληροφορίες με την πραγματική καταγραφή. Επίσης, λόγω του περιορισμένου πόρου των κυττάρων (περίπου αρκετές εκατομμύρια κύκλους ανάγνωσης / εγγραφής για κάθε), είναι σημαντικό να έχουμε μια συνάρτηση να λαμβάνονται υπόψη η ομοιομορφία της φθοράς. Θα δώσω μια τόσο σπάνια, αλλά συναντήσω την περίπτωση: η αλυσίδα κλειδιού με 32 MB, εκ των οποίων 30 MB είναι απασχολημένοι, και κάτι συνεχώς καταγράφεται και διαγράφεται. Αποδεικνύεται ότι ορισμένα κύτταρα είναι αδρανές, ενώ άλλοι εξαντλούνται εντατικά τους πόρους τους. Έτσι, αυτό δεν είναι, σε εταιρικές συσκευές, ο ελεύθερος χώρος χωρίζεται υπό όρους σε περιοχές, για καθένα από τα οποία παρακολουθεί τον αριθμό των εργασιών καταγραφής.

Ακόμη πιο πολύπλοκες διαμορφώσεις της κατηγορίας "All-in-One" αντιπροσωπεύονται ευρέως από τέτοιες εταιρείες όπως, για παράδειγμα, η Intel, η Samsung, Hitachi κλπ. Τα προϊόντα τους είναι πολυλειτουργικές συσκευές που υλοποιούνται μόνο στο μικροκυκλωμένο (είναι στάνταρ σε αυτό Επεξεργαστής, μνήμη φλας και SDRAM). Επικεντρώνονται στην εφαρμογή σε κινητές συσκευές, όπου η υψηλή απόδοση είναι σημαντική με ελάχιστα μεγέθη και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Αυτά περιλαμβάνουν: PDA, Smartphones, τηλέφωνα για δίκτυα 3G. Θα δώσω ένα παράδειγμα τέτοιων εξελίξεων - το τσιπ Samsung, το οποίο συνδυάζει έναν επεξεργαστή βραχίονα (203 MHz), 256 MB μνήμης NAND NAND και 256 SDRAM. Είναι συμβατό με το κατανεμημένο OS: Windows CE, Palm OS, Symbian, Linux και έχει υποστήριξη USB. Έτσι, στη βάση του, είναι δυνατή η δημιουργία πολυλειτουργικών κινητών συσκευών με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας ικανή να συνεργάζεται με εφαρμογές βίντεο, ήχου, φωνής και άλλων πόρων.

Μια άλλη κατεύθυνση βελτίωσης του φλας είναι η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και τα μεγέθη με ταυτόχρονη αύξηση της ποσότητας και της ταχύτητας της μνήμης. Σε μεγαλύτερο βαθμό, αφορά μάρκες με ούτε αρχιτεκτονική, καθώς με την ανάπτυξη Κινητοί υπολογιστέςΗ στήριξη εργασίας σε ασύρματα δίκτυα είναι Nor-Flash, χάρη στο μικρό μέγεθος και η μικρή κατανάλωση ενέργειας, θα γίνει μια καθολική λύση για την αποθήκευση και την εκτέλεση του κώδικα προγράμματος. Σύντομα, 512 Mbps ούτε μάρκες του ίδιου ρεσενησέα θα ξεκινήσουν στη μαζική παραγωγή. Η τάση τροφοδοσίας θα είναι 3,3 V (υπενθυμίζει εσάς, μπορούν να αποθηκεύσουν πληροφορίες και χωρίς τρέχουσα προμήθεια) και η ταχύτητα στις εργασίες εγγραφής είναι 4 MB / s. Ταυτόχρονα, η Intel ήδη παρουσιάζει το σύστημα ασύρματης μνήμης STRATAFLASH (LV18 / LV30) - Καθολικό σύστημα Μνήμη flash για Ασύρματη τεχνολογία. Ο όγκος της μνήμης του μπορεί να φτάσει 1 Gbps και η τάση εργασίας είναι 1,8 V. Η τεχνολογία των παρασκευαστικών τσιπ είναι 0,13 nm, η μετάβαση σε τεχνική διαδικασία 0,09 nm. Μεταξύ των καινοτομιών αυτής της εταιρείας, αξίζει επίσης να σημειωθεί η οργάνωση του τρόπου εργασίας παρτίδας με τη μνήμη ούτε. Σας επιτρέπει να διαβάζετε πληροφορίες όχι με ένα byte, αλλά μπλοκ - 16 bytes: χρησιμοποιώντας 66 MHz λεωφορείο δεδομένων, το ποσοστό ανταλλαγής πληροφοριών με τον επεξεργαστή φτάνει τα 92 Mbps!

Λοιπόν, όπως μπορείτε να δείτε, η τεχνολογία αναπτύσσεται γρήγορα. Είναι πιθανό ότι από τη στιγμή που το άρθρο θα εμφανιστεί κάτι νέο. Έτσι, αν κάτι - δεν εγκρίνει :) Ελπίζω ότι το υλικό ήταν ενδιαφέρον για εσάς.

Στη σύγχρονη SSD, τρεις τύποι τσιπ μνήμης είναι πιο συχνές: SLC, MLC και TLC.

SLC - Μονό επίπεδο κυττάρων είναι ένα κύτταρο με ένα επίπεδο. Έχει υψηλή απόδοση, χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η υψηλότερη ταχύτητα εγγραφής και η ποσότητα. Αυτός ο τύπος μνήμης χρησιμοποιείται συνήθως σε διακομιστές υψηλού επιπέδου, καθώς το κόστος που βασίζεται σε αυτά είναι μεγάλο.

MLC - κύτταρο πολλαπλών επιπέδων με πολλαπλά επίπεδα. Έχει μικρότερο κόστος, σε σύγκριση με τη SLC, ωστόσο, έχει λιγότερη αντοχή και λιγότερες. Είναι μια καλή λύση για εμπορικές και πλατφόρμες εργασίας - έχει Καλός λόγος Τιμή / ταχύτητα.

EMLC - Enterprise Πολλαπλών κυττάρων είναι ένα κελί παρόμοιο με τη δομή του συνήθους MLC, αλλά με έναν αυξημένο πόρο λογισμικού. Η αξιοπιστία του EMLC βρίσκεται μεταξύ SLC και MLC, ενώ η τιμή δεν είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη της τελευταίας. Τυπική εφαρμογή - σταθμοί εργασίας και διακομιστές μεσαίας κατηγορίας.

TLC - τριών κυττάρων τριών επιπέδων με τρία επίπεδα. Έχει μεγαλύτερη πυκνότητα, αλλά λιγότερη αντοχή, αργή ταχύτητα ανάγνωσης και γραφής και μικρότερη σε σύγκριση με SLC και MLC. Μέχρι σήμερα, η μνήμη TLC χρησιμοποιείται κυρίως σε μονάδες Flash (μονάδες Flash), ωστόσο, η βελτίωση των τεχνολογιών παραγωγής επέτρεψε τη χρήση του στο πρότυπο SSD.

Όλοι οι παραπάνω τύποι κυττάρων μνήμης ανήκουν στον επίπεδη τύπο, δηλαδή, 2D. Το μειονέκτημα τους είναι ότι η αύξηση της πυκνότητας σε κάθε μεμονωμένο τσιπ, είναι απαραίτητο να μειωθεί η τεχνική διαδικασία και λόγω ορισμένων φυσικών περιορισμών, δεν θα λειτουργήσει μέχρι το άπειρο. Για να ξεπεραστεί αυτό, αναπτύχθηκαν 3D κύτταρα μνήμης. Τέτοια κύτταρα είναι ένας κύλινδρος:

Έτσι, είναι δυνατόν να τοποθετηθεί ένας μεγαλύτερος αριθμός κυττάρων μνήμης σε ένα στρώμα μικροκυκλώματος. Τέτοια κύτταρα ονομάζονται 3D V-NAND και 3D TLC. Όσον αφορά το δοχείο και την αξιοπιστία, αντιστοιχεί στα κύτταρα TLC.

Αριθμός κυττάρων, ανάλογα με τον τύπο της μνήμης
Φυσικά, και οι τρεις τύποι τεχνολογίας μνήμης αποτελούνται από πανομοιότυπα τρανζίστορ, η μόνη διαφορά είναι ότι διατηρούν στον εαυτό τους διαφορετικό ποσό των τελών. Και οι τρεις εργασίες είναι οι ίδιες: Όταν εμφανιστεί η τάση κυττάρων, το κύτταρο περνά από την κατάσταση "Απενεργοποίηση" στην κατάσταση "Inclusive". Η SLC χρησιμοποιεί δύο ξεχωριστές τιμές τάσης για να αντιπροσωπεύει ένα κομμάτι πληροφοριών σχετικά με τα κύτταρα και δύο λογικά επίπεδα (0 και 1). Το MLC χρησιμοποιεί τέσσερις ξεχωριστές τιμές τάσης για την παρουσίαση τεσσάρων λογικών καταστάσεων (00, 01, 10, 11) ή δύο bits. Το TLC χρησιμοποιεί οκτώ ξεχωριστές τιμές τάσης για την παρουσίαση οκτώ λογικών κρατών (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) ή τρία κομμάτια πληροφοριών.

Δεδομένου ότι μόνο δύο τιμές τάσης χρησιμοποιούνται στη SLC, μπορούν να είναι διαφορετικά διαφορετικά μεταξύ τους, μειώνοντας τη δυνητική ικανότητα να ερμηνεύουν εσφαλμένα την τρέχουσα κατάσταση των κυττάρων και επιτρέποντάς σας να χρησιμοποιήσετε τις τυπικές συνθήκες διόρθωσης σφαλμάτων. Η πιθανότητα των σφαλμάτων ανάγνωσης αυξάνεται κατά τη χρήση του TLC NAND, οπότε αυτός ο τύπος μνήμης απαιτεί περισσότερο ECC (κωδικός διόρθωσης σφαλμάτων - κωδικός διόρθωσης σφάλματος) όταν εξαντληθεί ο πόρος NAND, δεδομένου ότι η TLC πρέπει να διορθώσει τρία κομμάτια πληροφοριών, σε αντίθεση με ένα για SLC και δύο για MLC.

Nand και ούτε: τι είναι, και τι τρώνε

Νομίζω ότι πολλοί, διαβάζοντας στις ειδήσεις σχετικά με τη μνήμη flash, έχουν συναντήσει κάποιες παράξενες συντομογραφίες του τύπου ούτε και το nand. Την ίδια στιγμή η αποκρυπτογράφηση των αξιών, κατά κανόνα, δεν δόθηκε, και να τους βρει οποιαδήποτε εξήγηση σε εσάς, πιθανότατα, ήταν δύσκολο να είναι δυνατόν. Ας προσπαθήσουμε να κάνουμε τουλάχιστον κάποια σαφήνεια σε αυτή την ερώτηση.

Έτσι, οι συντομογραφίες ούτε και το NAND υποδηλώνουν τον τύπο των λογικών στοιχείων που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μονάδα μνήμης flash. Ούτε δηλώνει ένα λογικό στοιχείο ή μη όχι (όχι ή) και nand - και όχι (όχι και). Αλλά, δεδομένου ότι δεν θέλω να διαβάσω την άλγεβρα Boolean και τα βασικά της ψηφιακής λογικής, την οποία, εκτός από, δεν θα χρειαστούν, θα κατοικήσουμε μόνο στα αποτελέσματα της χρήσης αυτών των τεχνολογιών.
Το κύριο χαρακτηριστικό των μονάδων φλας για την αποθήκευση πληροφοριών. Και επομένως η πρώτη διαφορά: η πυκνότητα ρεκόρ που έφτασε σήμερα για την τεχνολογία NAND είναι ανώτερη από την επιτευχθείσα ούτε και η διαφορά μετριέται σε παραγγελίες. Και οι απαιτήσεις για την αποθήκευση μεγάλων όγκων και συμπαγής καθορίζουν με σαφήνεια την τεχνολογία της χρησιμοποιούμενης μνήμης flash. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το μόνο κριτήριο. Δεν είναι λιγότερο σημαντική είναι η δυνατότητα να εκτελείτε τον καταγεγραμμένο κωδικό προγράμματος στη μνήμη, δηλ. Η λεγόμενη ικανότητα XIP (XIP - Execute στη θέση του). Μια τέτοια ευκαιρία υπάρχει ούτε η τεχνολογία και απουσιάζει από το NAND. Αυτό αποδεικνύεται ότι ο κύριος σκοπός της μνήμης που παράγεται με τη χρήση της τεχνολογίας NAND είναι η αποθήκευση δεδομένων και ανάλογα με την τεχνολογία - αποθήκευση του εκτελέσιμου κώδικα προγράμματος και, σε μικρότερο βαθμό, τα δεδομένα (που οφείλονται σε όχι μόνο ένα προσιτό Μικρός όγκος - λίγο αργότερα θα επιστρέψουμε σε αυτό).

Οι συσκευές flash χωρίζονται σε μέρη που ονομάζονται μπλοκ. Αυτό πρέπει να γίνει για να ξεπεραστούν ορισμένοι φυσικοί περιορισμοί και από τις εκτιμήσεις των τιμών. Η εγγραφή σε οποιοδήποτε μπλοκ οριοθετημένο φλας μπορεί να γίνει μόνο αν αυτή η μονάδα είναι κενή ή καθαρισμένη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αποδεικνύεται ότι οι λειτουργίες εγγραφής πρέπει να προηγούνται από τη λειτουργία διαγραφής. Και αν σε συσκευές NAND, η διαγραφή του μπλοκ μπορεί να παραχθεί αμέσως, στη συνέχεια, ούτε οι συσκευές είναι απαραίτητο για την προεγκατάσταση όλων των bytes του μπλοκ στο μηδέν. Είναι επίσης απαραίτητο να πούμε ότι η τυπική τιμή του μεγέθους μπλοκ σε ή συσκευές είναι 64 ή 128 kb (8-32 kb σε NAND), η οποία σε συνδυασμό με και έτσι χαμηλές ταχύτητες του φλας οδηγεί στο γεγονός ότι η καταγραφή διαγραφής Οι λειτουργίες ενδέχεται να χρειαστούν έως και μερικά δευτερόλεπτα. Αυτό είναι αποτρεπτικό στην εφαρμογή ούτε το φλας ως φορέα δεδομένων. Και η χρήση του για την αποθήκευση του εκτελέσιμου κώδικα είναι δυνατή εάν ταιριάζει σε όρους απόδοσης - οι απαιτήσεις δεν πρέπει να είναι υψηλές. Σβήσιμο χρόνου Μνήμη nand. Μετρήθηκε σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και έχει την πρώτη σειρά. Και το μικρό μέγεθος του μπλοκ σε περίπτωση δυσμενών εξωτερικών συνθηκών εγγυάται την απώλεια ελάχιστων δεδομένων. Έτσι, συνοψίζοντας αυτή την παράγραφο: ούτε οι λειτουργίες ανάγνωσης είναι κάπως ταχύτερες από το NAND. Τα αρχεία του εγγράφου, αντίθετα, ταχύτερα στο NAND και σημαντικά. Λόγω του μικρού μεγέθους της μονάδας NAND, η μονάδα NAND χρειάζεται μικρότερο αριθμό διαγραφής (το οποίο θα δούμε παρακάτω και είναι επίσης σε θέση να επεκτείνει τη ζωή της λειτουργίας της στη συσκευή), η οποία κατέχει περίπου τρεις τάξεις μεγέθους ταχύτερα από ό, τι.

Το Flash είναι μια συσκευή μνήμης με αυθαίρετη πρόσβαση. Ούτε το τσιπ έχουν μια διεπαφή που σας επιτρέπει να αντιμετωπίσετε και να έχετε εύκολη πρόσβαση σε κάθε άτομο byte. Η διεπαφή I / O της συσκευής μνήμης NAND είναι πολύ πιο περίπλοκη και ποικίλλει από τη συσκευή στη συσκευή και από τον προγραμματιστή στον προγραμματιστή. Τα ίδια συμπεράσματα (συχνά 8) χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων ελέγχου, διευθύνσεων και δεδομένων. Επιπλέον, στο NAND-Flash, η πρόσβαση πραγματοποιείται με μπλοκ συνήθως σε 512 bytes, δηλ. Για ένα χειρισμό, οι 512 bytes διαβάζονται ή γράφονται. Η πρόσβαση σε κάθε μπλοκ είναι αυθαίρετο, αλλά, επειδή δεν είναι δυνατόν να αναφερθούμε σε ξεχωριστό byte, η μνήμη τύπου NAND δεν είναι με αίσθηση αυθαίρετης μνήμης πρόσβασης. Η έκδοση κάθε byte από το μπλοκ 512 byte διεξάγεται στο λεωφορείο μνήμης διαδοχικά, οπότε είναι σκόπιμο να μιλήσετε για τη διαδοχική πρόσβαση. Ο, τι κάνουν. Ή για τη μνήμη με μια οργάνωση σελίδων. Τώρα γίνεται σαφές γιατί ούτε είναι κατάλληλο για την αποθήκευση και την εκτέλεση προγραμμάτων και η NAND είναι για την αποθήκευση δεδομένων.
Σχηματολογικά, το κύτταρο μνήμης NAND οργανώνεται ευκολότερη: έχει μικρότερο μέγεθος σε σύγκριση με ούτε, και αυτό οδηγεί αντίστοιχα σε αύξηση της πυκνότητας καταγραφής, μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και το κόστος παραγωγής.

Αλλά οποιαδήποτε τεχνολογία δεν μπορεί μόνο να έχει θετικά κόμματα. Με αυτή την έννοια, η NAND δεν αποτελεί επίσης εξαίρεση. Όπως και σε λειτουργία οποιωνδήποτε δίσκων, είναι δυνατά τα τυχαία λάθη της ανάγνωσης και της βλάβης στη μονάδα ως σύνολο. Για τις συσκευές μνήμης τύπου Flash, είναι σημαντικό να μιλάτε για την άριστη ανάγνωση, την επεξεργασία κακών μπλοκ και τον αριθμό των κύκλων ανάγνωσης / εγγραφής. Μια λανθασμένη αφαίρεση των δυαδικών ψηφίων (που ονομάζεται bit-flipping) είναι πιο χαρακτηριστική της μνήμης NAND παρά ούτε. Η βλάβη από ένα λανθασμένο κομμάτι καθορίζεται από τον τύπο των δεδομένων στα οποία ανήκει. Έτσι, για τα δεδομένα πολυμέσων θα είναι ασήμαντη, αλλά ένα παρόμοιο λάθος στο κωδικός προγράμματος Ή κρίσιμα δεδομένα μπορούν να οδηγήσουν σε πολύ τραγικά αποτελέσματα. Όπως είπα, για ούρηση, το φαινόμενο αυτό είναι λιγότερο χαρακτηριστικό και η μνήμη στις τεχνολογίες NAND πρέπει να χρησιμοποιεί κάποιο πρόσθετο μηχανισμό ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων.

Η τεχνολογία παραγωγής NAND-μνήμης είναι ατελής και η αρχική μνήμη περιέχει κάποιο αριθμό μη λειτουργικών στοιχείων. Επειδή στο NAND, η ομάδα των κυττάρων αποθήκευσης συνδυάζεται στο μπλοκ, το κατεστραμμένο κύτταρο στο μπλοκ οδηγεί στην μη δυνατότητα του μπλοκ ως σύνολο, δηλ. Αποδεικνύεται ένα κακό μπλοκ. Ως εκ τούτου, καθίσταται απαραίτητο να παρακολουθείται η κατάσταση των μπλοκ και να χρησιμοποιηθεί μόνο τους εργαζόμενους, το οποίο είναι πολύ πιο εύκολο να γίνει μνήμη, απολύτως δεν περιέχει κακές σελίδες: η παραγωγή αυτή αποδεικνύεται πολύ ακριβή (μια παρόμοια κατάσταση ήταν ταυτόχρονα με πάνελ LCD ). Για προφανείς λόγους, αυτό το είδος ελαττωμάτων δεν είναι χαρακτηριστικό ούτε.

Ο τρόπος εργασίας του μικροκυκλώματος Flash εκφράζεται στον ελάχιστο και τον μέγιστο δυνατό αριθμό κύκλων διαγραφής κάθε μεμονωμένου μπλοκ (και γνωρίζουμε ήδη ότι κάθε εγγραφή μπλοκ συνοδεύεται αναγκαστικά από την προκαταρκτική της διαγραφή). Για τη μνήμη ούτε οι τεχνολογίες, είναι 10.000 και 100.000 κύκλοι, αντίστοιχα, για NAND - 100.000 και 1.000.000 κύκλους. Όλα είναι εξαιρετικά απλά, και δεν υπάρχει τίποτα να σχολιάσει.
Η χρήση της Nor-Memory διακρίνεται με τη συγκριτική απλότητα. Δεν χρειάζεται πρόσθετους οδηγούς και μπορεί απλά να εγκατασταθεί και να χρησιμοποιηθεί. Το C NAND είναι πιο περίπλοκο, καθώς οι διαφορετικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν διαφορετικές διεπαφές και για το πιο πιθανό θα χρειαστείτε έναν οδηγό. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι η μνήμη NAND έχει πολλά πλεονεκτήματα, δεν πρέπει να νομίζετε ότι ούτε είναι χθες. Ούτε η μνήμη σήμερα βρίσκει χρήση σε πολυάριθμες συσκευές που δεν χρειάζονται μεγάλους όγκους και μη κρίσιμες επιδόσεις. Το NAND διαπιστώνει ότι εφαρμόζεται σε περιοχές όπου η μεγαλύτερη πολυπλοκότητα για χρήση δικαιολογείται από μεγάλους διαθέσιμους όγκους και επιδόσεις.

Με βάση τα υλικά - κατασκευαστές φλας
Μ-συστήματα, Samsung, κλπ.

Η ανάγκη για μη πτητική μνήμη flash αυξάνεται ανάλογα με τον βαθμό προώθησης των συστημάτων υπολογιστών στο πεδίο εφαρμογών κινητής τηλεφωνίας. Η αξιοπιστία, η κατανάλωση μικρής ενέργειας, το μικρό μέγεθος και το ασήμαντο βάρος είναι προφανή πλεονεκτήματα των μέσων που βασίζονται σε μνήμη flash σε σύγκριση με μονάδες δίσκου. Λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή μείωση του κόστους αποθήκευσης της μονάδας πληροφοριών στη μνήμη flash, οι φορείς στη βάση του παρέχουν όλο και περισσότερα πλεονεκτήματα και λειτουργικότητα των κινητών πλατφορμών και φορητού εξοπλισμού χρησιμοποιώντας τέτοια μνήμη. Μεταξύ της ποικιλίας των τύπων μνήμης, η μνήμη Flash Cell NAND είναι η πιο κατάλληλη βάση για την κατασκευή μη πτητικών συσκευών αποθήκευσης για μεγάλες ποσότητες πληροφοριών.

Επί του παρόντος, μπορείτε να επιλέξετε τις δύο βασικές δομές της μνήμης flash: μνήμη με βάση ούτε και τα κύτταρα NAND. Η δομή ούτε η δομή (Εικ. 1) αποτελείται από παράλληλα κύτταρα αποθήκευσης στοιχειωδών πληροφοριών. Μια τέτοια οργάνωση κυττάρων παρέχει τη δυνατότητα αυθαίρετης πρόσβασης σε δεδομένα πληροφοριών δεδομένων και τολέστερου. Η δομή της NAND (Σχήμα 2) βασίζεται στην αρχή μιας διαδοχικής σύνδεσης των ομάδων σχηματισμού στοιχειωδών κυττάρων (σε μία ομάδα 16 κυττάρων), τα οποία συνδυάζονται σε σελίδες και σελίδες σε μπλοκ. Με μια τέτοια συστοιχία κατασκευής, μια έκκληση σε μεμονωμένα κύτταρα είναι αδύνατη. Ο προγραμματισμός εκτελείται ταυτόχρονα μόνο μέσα σε μία σελίδα και κατά τη διαγραφή, η έφεση γίνεται σε μπλοκ ή ομάδες μπλοκ.

Εικ.1 Δομή ούτε.	Εικ.2 δομή nand

Ως αποτέλεσμα, οι διαφορές στην οργάνωση της δομής μεταξύ είτε της μνήμης NAND αντικατοπτρίζονται στα χαρακτηριστικά τους. Όταν εργάζεστε με σχετικά μεγάλες συστοιχίες δεδομένων, οι διαδικασίες εγγραφής / διαγραφής στη μνήμη NAND είναι σημαντικά ταχύτερα από τη μνήμη. Δεδομένου ότι τα 16 κύτταρα μνήμης 16 nand γειτονικά μεταξύ τους συνδέονται διαδοχικά μεταξύ τους χωρίς κενά επαφής, επιτυγχάνεται υψηλός χώρος θέσης κυττάρων σε κρύσταλλο, το οποίο σας επιτρέπει να έχετε μεγάλη χωρητικότητα με τα ίδια τεχνολογικά πρότυπα. Ο προγραμματισμός μνήμης NAND Flash βασίζεται στη διαδικασία σήραγγας ηλεκτρονίων. Και δεδομένου ότι χρησιμοποιείται τόσο για τον προγραμματισμό όσο και για τη διαγραφή, επιτυγχάνεται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας μικροκυκλώματος μνήμης. Η συνεπής δομή της οργάνωσης των κυττάρων σας επιτρέπει να έχετε υψηλό βαθμό κλιμάκωσης, το οποίο καθιστά τον ηγέτη NAND-Flash στον αγώνα της μνήμης αυξάνεται. Λόγω του γεγονότος ότι η σήραγγα των ηλεκτρονίων διεξάγεται σε ολόκληρη την περιοχή του κυτταρικού καναλιού, η ένταση της δέσμευσης φορτίου ανά μονάδα χώρου στο NAND-Flash είναι χαμηλότερη από ό, τι σε άλλες τεχνολογίες μνήμης Flash, ως αποτέλεσμα του οποίου Έχει υψηλότερο αριθμό κύκλων προγραμματισμού / διαγραφής. Ο προγραμματισμός και η ανάγνωση είναι ικανοποιημένοι με τους τομείς ή τη σελίδα, 512 bytes μπλοκ, να μιμηθούν το κοινό μέγεθος του τομέα των δίσκων δίσκων.

Οι κύριες διαφορές στις παραμέτρους μνήμης Flash που κατασκευάζονται από διάφορες τεχνολογίες παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.

Τραπέζι 1. Συγκριτικά χαρακτηριστικά Μονάδες μνήμης που βασίζονται σε NAND και ούτε κύτταρα

Ο κορυφαίος ηγέτης στην παραγωγή τσιπ NAND-Flash είναι η Hynix. Παράγει διάφορες ποικιλίες τσιπ μνήμης που διαφέρουν στις ακόλουθες παραμέτρους κλειδιών:

• Χωρητικότητα (256 Mbps, 512 Mbps και 1 GBIT).
• Πλάτος διαύλου, 8 ή 16 bit (x8, x16).
• Τάση τροφοδοσίας: από 2,7 έως 3,6 V (3.3 έως συσκευές) ή από 1,7 έως 1,95 V (1,8 σε συσκευές).
• Μέγεθος σελίδας: σε συσκευές X8 (512 + 16 ανταλλακτικά) Bytes, σε 16x - (256 + 8 ανταλλακτικά) λέξεις;
• Μέγεθος μπλοκ: σε συσκευές X8 (ανταλλακτικά 16 K + 512) Bytes, σε 16x - (8 έως + 256 ανταλλακτικά) λέξεις.
• Χρόνος πρόσβασης: Τυχαία πρόσβαση 12 μs, διαδοχικά 50 ns;
• Χρόνος προγραμματισμού σελίδας ISS.

Όλες οι μικροκυκλώματα Flash NAND από το Hynix χαρακτηρίζονται από έναν τυπικό χρόνο διαγραφής του μπλοκ 2 MS, έχουν προστασία δεδομένων υλικού κατά τη διάρκεια μεταβάσεων ισχύος και επιτρέπουν 100.000 κύκλους εγγραφής / διαγραφής. Ο εγγυημένος χρόνος συντήρησης δεδομένων είναι 10 χρόνια. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της Microcircuit Memory Memory Hynix είναι η προηγμένη συμβατότητα τους ανεξάρτητα από τη δεξαμενή. Αυτό σας επιτρέπει να βελτιώσετε πολύ εύκολα τα χαρακτηριστικά των καταναλωτών του τελικού προϊόντος. Ο Πίνακας 2 δείχνει τις βασικές παραμέτρους όλων των μικροκυκλωμάτων NAND-Flash της εταιρείας Hynix.

Πίνακας 2. Συγκριτικός κατάλογος τσιπ NAND-Flash Hynix

* - σειρές θερμοκρασίας
ΝΤΟ. - Εμπορική περιοχή θερμοκρασίας λειτουργίας 0 ... + 70 ° C
ΜΙ. - Προηγμένη περιοχή λειτουργικών θερμοκρασιών -25 ... + 85 ° C
ΕΓΩ. - Βιομηχανική περιοχή θερμοκρασίας λειτουργίας -40 ... + 85 ° C

Λεπτομερέστερα χαρακτηριστικά των μικροκυκλωμάτων μνήμης Hynix μπορούν να ληφθούν υπόψη στο παράδειγμα των κρυστάλλων της σειράς HY27XX (08/16) 1G1M. Το σχήμα 3 δείχνει την εσωτερική δομή και τον σκοπό των συμπερασμάτων αυτών των συσκευών. Οι γραμμές διευθύνσεων πολυπλεγμένους με γραμμές εισόδου / εξόδου δεδομένων σε ένα δίαυλο εισόδου / εξόδου 8 ή 16 bit. Μια τέτοια διασύνδεση μειώνει τον αριθμό των χρησιμοποιούμενων συμπερασμάτων και καθιστά δυνατή τη μετάβαση σε μάρκες μεγαλύτερης χωρητικότητας αμετάβλητα pcb. Κάθε μονάδα μπορεί να προγραμματιστεί και να διαγραφεί 100.000 φορές. Για να αυξηθεί ο κύκλος ζωής, οι συσκευές NAND-Flash συνιστώνται έντονα για να εφαρμόσετε τον κωδικό διόρθωσης σφαλμάτων (ECC). Τα τσιπ έχουν την έξοδο "ανάγνωσης / απασχολημένου" με ένα ανοιχτό απόθεμα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό της δραστηριότητας του ανά ελεγκτή (πρόγραμμα / διαγραφή / διαβάθμιση). Δεδομένου ότι η έξοδος γίνεται με ένα ανοικτό απόθεμα, είναι δυνατόν να συνδέσετε αρκετές τέτοιες εξόδους από διαφορετικές μάρκες μνήμης μαζί μέσω μιας αντιστάσεως "pull-up" στη θετική έξοδο της πηγής τροφοδοσίας.

Εικ. 3 Εσωτερική οργάνωση NAND-Flash Microcircuts Hynix

Για βέλτιστη εργασία με ελαττωματικά μπλοκ, είναι διαθέσιμη η εντολή "Αντιγραφή πίσω". Εάν ο προγραμματισμός οποιασδήποτε σελίδας αποδείχθηκε ανεπιτυχής, τα δεδομένα σε αυτήν την εντολή μπορούν να γραφτούν σε άλλη σελίδα χωρίς να τις αποστέλλοντάς τους.

Οι μικροκυκλώματα μνήμης Hynix είναι διαθέσιμες στα ακόλουθα περιβλήματα:

• 48-TSOP1 (12x20x1,2 mm) - Εικ.4;
• 48-WSOP1 (12x12x0,7 mm)
• 63-FBGA (8.5x15x1.2 mm, 6x8 Αρμοδιότητα σφαιρών, 0,8 mm βήμα)

Εικ.4 nand-flash hynix

Μια σειρά της μνήμης δομής nAND οργανώνεται με τη μορφή μπλοκ, καθένα από τα οποία περιέχει 32 σελίδες. Τμήμα συστοιχίας σε δύο περιοχές: κύριο και εφεδρικό (εικ. 5). Η κύρια περιοχή του πίνακα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων, ενώ ο εφεδρικός χώρος συμμετέχει συνήθως στην αποθήκευση κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων (ECC), σημαιών λογισμικού και αναγνωριστικά μηχάνημα μπλοκ (κακή μπλοκ) της κύριας περιοχής. Στις συσκευές X8, οι σελίδες στην κύρια περιοχή χωρίζονται σε δύο μισοί σε 256 bytes το καθένα, συν 16 bytes του εφεδρικού χώρου. Στις συσκευές X16, οι σελίδες χωρίζονται στην κύρια περιοχή των 256 λέξεων και ενός εφεδρικού ποσού 8 λέξεων.

Εικ. 5 Οργάνωση της μνήμης NAND

Η συσκευή NAND-Flash με σελίδες 528 byte / 264 λέξεις μπορεί να περιέχει ακατάλληλα μπλοκ στα οποία μπορεί να είναι ένα ή περισσότερα λειτουργικά κύτταρα, η αξιοπιστία του οποίου δεν είναι εγγυημένη. Επιπλέον, μπορούν να εμφανιστούν πρόσθετα ακατάλληλα μπλοκ κατά τη λειτουργία του προϊόντος. Οι πληροφορίες σχετικά με τα κακά μπλοκ καταγράφονται στο κρύσταλλο πριν από τη μεταφορά. Η εργασία με τέτοια μπλοκ εκτελείται σύμφωνα με τη διαδικασία που περιγράφεται λεπτομερώς στον Οδηγό Microcircuit Microcurcuit Hynix.

Όταν εργάζεστε με μάρκες μνήμης, εκτελούνται τρία κύρια βήματα: ανάγνωση (Εικ. 6), η εγγραφή (Σχήμα 7) και η διαγραφή (Εικ. 8).

Διαδικασία ανάγνωσης δεδομένων

Εικ.6 Διάγραμμα διαδικασίας ανάγνωσης

Οι διαδικασίες ανάγνωσης δεδομένων από τη μνήμη NAND μπορούν να είναι τρεις τύποι: τυχαία ανάγνωση, ανάγνωση σελίδων και σταθερά γραμμή ανάγνωσης. Όταν διαβάσετε τυχαία, απαιτείται ξεχωριστή εντολή για να αποκτήσετε ένα τμήμα δεδομένων.

Η ανάγνωση της σελίδας πραγματοποιείται μετά την πρόσβαση σε κατάσταση τυχαίας ανάγνωσης, στην οποία τα περιεχόμενα της σελίδας μεταφέρονται στο buffer της σελίδας. Η ολοκλήρωση της μεταφοράς πληροφοριών υψηλό επίπεδο στην έξοδο "ανάγνωση / απασχολημένος". Τα δεδομένα μπορούν να διαβαστούν διαδοχικά (από την επιλεγμένη διεύθυνση στήλης στην τελευταία στήλη) με έναν παλμό σήματος για να διαβάσει την ενεργοποίηση (RE).

Η λειτουργία ανάγνωσης διαδοχικής γραμμής είναι ενεργή εάν ένα χαμηλό επίπεδο παραμένει στην είσοδο CHIP Enable (CE) και η είσοδος ενεργοποίησης ανάγνωσης έφτασε παλμούς μετά την ανάγνωση της στήλης της τελευταίας σελίδας. Σε αυτή την περίπτωση, η ακόλουθη σελίδα φορτώνεται αυτόματα στο ρυθμιστικό διάλυμα των σελίδων και συνεχίζεται η λειτουργία ανάγνωσης. Η λειτουργία μιας σειριακής ανάγνωσης γραμμής μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο μέσα στο μπλοκ. Εάν αλλάξει το μπλοκ, πρέπει να εκτελεστεί ένας νέος αναγνώστης.

Διαδικασία εγγραφής δεδομένων

Εικ.7 Διάγραμμα εγγραφής

Η κανονική διαδικασία εγγραφής δεδομένων είναι αναβολή. Ο κύριος χώρος της συστοιχίας μνήμης προγραμματίζεται από σελίδες, ωστόσο, επιτρέπεται να προγραμματίζεται ένα μέρος της σελίδας με την απαιτούμενη ποσότητα bytes (από 1 έως 528) ή λέξεις (από 1 έως 264). Ο μέγιστος αριθμός διαδοχικών μερών τμημάτων της ίδιας σελίδας δεν είναι μεγαλύτερη από μία στην κύρια περιοχή και όχι περισσότερο από δύο στην εφεδρική περιοχή. Μετά την υπέρβαση αυτών των τιμών, πρέπει να συμπληρώσετε την εντολή διαγραφής πριν από οποιαδήποτε επόμενη λειτουργία προγραμματισμού αυτής της σελίδας. Κάθε λειτουργία προγραμματισμού αποτελείται από πέντε βήματα:

1. Ένας κύκλος στο λεωφορείο απαιτείται για τη διαμόρφωση της εντολής εγγραφής σελίδας.
2. Τέσσερις κύκλοι λεωφορείων απαιτούνται για τη μεταφορά της διεύθυνσης.
3. Έκδοση δεδομένων σχετικά με το λεωφορείο (έως 528 byte / 264 λέξεις) και λήψη στο buffer των σελίδων.
4. Ένας κύκλος στο λεωφορείο απαιτείται να εκδώσει μια εντολή επιβεβαίωσης για να ξεκινήσετε το ανά ελεγκτή.
5. Εκτέλεση της εγγραφής δεδομένων ανά ελεγκτή σε πίνακα.

Διαδικασία διαγραφής μπλοκ

Εικ. 8 Διάγραμμα διαγραφής Διαγραφή

Η λειτουργία διαγραφής πραγματοποιείται ταυτόχρονα ένα μπλοκ. Ως αποτέλεσμα της δουλειάς της, όλα τα κομμάτια στο καθορισμένο μπλοκ εγκαθίστανται στο "1". Όλα τα προηγούμενα δεδομένα αποδεικνύονται ότι έχουν χαθεί. Η λειτουργία διαγραφής αποτελείται από τρία στάδια (Εικ. 8):

1. Ένας κύκλος λεωφορείου απαιτείται για τη ρύθμιση της διαγραφής του μπλοκ.
2. Απαιτούνται μόνο τρεις κύκλοι λεωφορείων για τον καθορισμό της διεύθυνσης του μπλοκ. Ο πρώτος κύκλος (A0-A7) δεν απαιτείται, δεδομένου ότι μόνο οι διευθύνσεις με Α14 στο A26 είναι σωστές (ανώτερες διευθύνσεις), αγνοείται το A9-A13.
3. Ένας κύκλος λεωφορείου απαιτείται να εκδώσει μια εντολή επιβεβαίωσης για να ξεκινήσετε το ανά ελεγκτή.

Εκτός από το τσιπ μνήμης Hynix NAND παράγεται από αρκετούς περισσότερους κατασκευαστές, μεταξύ των οποίων η Samsung έχει μια πολύ μεγάλη ονοματολογία και πωλήσεις προϊόντων. Παράγει δύο βασικούς κανόνες του NAND Flash και ένα μάρκες μνήμης NAND ™. Οι μονάδες μνήμης οικογενειακής οικογένειας NAND ™ είναι ένας κρύσταλλος μνήμης με μια τυπική διεπαφή Nor-Flash με βάση τη σειρά των κυττάρων Flash NAND.

Το φάσμα των προϊόντων που κατασκευάστηκε από τη Samsung είναι χειρότερη από αυτή της Hynix. Οι μονάδες παρουσιάζονται με χωρητικότητα 4 Mbps σε 8 Gbps που λειτουργούν στις εμπορικές και βιομηχανικές θερμοκρασίες. Διατίθενται τόσο στις τροποποιήσεις των 8 όσο και 16-bit για διαφορετικές κλίμακες τάσης τροφοδοσίας: 1,65 ή 2.7 ή 2.7 ... 3.6 V. Τα προϊόντα που κατασκευάζονται από τη Samsung έχουν αναπτύξει δυνατότητες προστασίας δεδομένων υλικού: Προστασία εγγραφής για Bootram, Προστατευτική λειτουργία Flash και την τυχαία εγγραφή όταν ενεργοποιηθούν και απενεργοποιούνται.

Το υπόλοιπο της Microcircuit Me μνήμης Hynix και τα προϊόντα Flash NAND της Samsung είναι σχεδόν πανομοιότυπα. Σε αυτή την περίπτωση, το προϊόν προτιμάται για τον καταναλωτή είναι η παραγωγή αυτού του κατασκευαστή, η αγοραία αξία του οποίου είναι καταλληλότερη.

Υψηλή ταχύτητα κατά την ανάγνωση διαδοχικών ροών δεδομένων προκαθορισμένα ένα ευρύ πεδίο εφαρμογής της εφαρμογής NAND-Flash. Μια πολύ δημοφιλής και πολλά υποσχόμενη αγορά για τη μνήμη αυτού του τύπου είναι η αγορά μονάδων σταθερής κατάστασης για το λεωφορείο USB. Ο Πίνακας 3 αντικατοπτρίζει τις δυνατότητες των σημερινών τσιπ NAND-FLASH σε σχέση με αυτόν τον τομέα. Επιπλέον, είναι πλέον πλεονεκτικό να χρησιμοποιείτε μια τέτοια μνήμη σε συσκευές αναπαραγωγής MP3, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, υπολογιστές - χειρός και σε άλλο παρόμοιο εξοπλισμό.

Πίνακας 3. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα χρήσης NAND FLASH σε μονάδες σταθερής κατάστασης