Capacitate memorie flash

Cantitatea de informații utile pe care le putem stoca în formă electronică este determinată de capacitatea unui anumit dispozitiv. Foarte util din acest punct de vedere este memoria flash. Particularitatea dispozitivelor care o folosesc este de obicei numită un volum semnificativ și o dimensiune fizică mică a transportatorului.

Ce este memoria flash?

Acesta este numele unui tip de tehnologie semiconductoare pentru crearea memoriei reprogramabile electric. În circuite, acesta este termenul unei soluții pentru construirea dispozitivelor permanente de stocare terminate din punct de vedere tehnologic.

În viața de zi cu zi, expresia "memorie flash" este folosită pentru a desemna o clasă largă de dispozitive solid-state stocarea de informații, realizate folosind aceeași tehnologie. Avantaje importante care au determinat o distribuție largă a acestora sunt:

1. Compactitatea.
2. Ieftinătate.
3. Rezistența mecanică.
4. Volum mare.
5. Viteza muncii.
6. Consum redus de energie.

Datorită acestui fapt, toată memoria flash poate fi găsită în multe dispozitive portabile digitale, precum și într-un număr de suporturi de informații. Din păcate, există dezavantaje, cum ar fi o perioadă limitată de întreținere tehnică a purtătorului și sensibilitatea la descărcări electrostatice. Dar care este capacitatea de memorie flash? Puțin puteți ghici, dar încercați. Capacitatea maximă a memoriei flash poate atinge dimensiuni uriașe: deci, în ciuda dimensiunilor mici, purtătorii de date de la 128 GB pe o vânzare gratuită, acum puțini oameni vor fi surprinși. Nu departe de acel moment, când 1 TB va avea un interes scăzut.

Istoria creației

Predecesorii consideră dispozitive de memorie permanente, care au fost șterse cu ajutorul sursei ultraviolete și a energiei electrice. De asemenea, aveau matrice de tranzistori care aveau o poartă plutitoare. Numai aici, în ele, ingineria electronilor a fost realizată prin crearea unei semnificații intensitatea câmpului electric dielectric subțire. Dar, în același timp, aria de cabluri a componentelor prezentate în matrice a crescut brusc, când a fost necesar să se creeze un câmp de tensiune inversă.

Pentru ingineri a fost dificil să rezolve problema cu densitatea componentelor lanțurilor de ștergere. În 1984, a fost rezolvată cu succes, și datorită similarității proceselor cu un fulger, noua tehnologie a fost numită "flash" (în engleză - "flash").

Principiul de funcționare

Se bazează pe înregistrarea și schimbarea încărcăturii electrice, care se află în regiunea izolată a structurii semiconductoare. Aceste procese apar între sursa unui potențial mare și o poartă pentru a obține tensiunea câmpului electric într-un dielectric subțire plasat aici, astfel încât acesta să fie suficient pentru generarea efect tunel între buzunar și canalul tranzistorului. Pentru ao îmbunătăți, utilizați o mică accelerare a electronilor și apoi apare injecția purtătorilor de căldură. Informațiile de citire sunt încredințate efect de câmp tranzistor. Buzunarul serveste ca un obturator pentru el. Potențialul său modifică caracteristicile de prag ale tranzistorului, care sunt înregistrate de circuitele de citire. Designul are elemente cu care este posibil să lucrați cu o gamă largă de celule similare. Datorită dimensiunii reduse a tuturor detaliilor, capacitatea memoriei flash este impresionantă.

Dispozitive NOR și NAND

Ele se disting prin metoda folosită ca bază pentru îmbinarea celulelor într-o singură matrice, precum și prin algoritmi de citire și scriere. Construcția NOR se bazează pe matricea clasică a două conductori, unde există o celulă la intersecția coloanelor și a rândurilor. În timpul acțiunii, conductorul de linie este conectat la scurgerea tranzistorului, iar coloanele se alătură celei de a doua porți. Sursa este conectată la substrat, care este comun tuturor. Acest design facilitează citirea stării unui anumit tranzistor prin alimentarea unei puteri pozitive la un rând și o coloană.

Pentru a reprezenta ceea ce este NAND, imaginați-vă o matrice tridimensională. Se bazează pe aceeași matrice. Dar nici un tranzistor nu este localizat în fiecare intersecție, dar este deja instalată o coloană întreagă, care constă din celule conectate consecutiv. Acest design are multe circuite de poartă într-o singură intersecție. În acest caz, puteți crește semnificativ (și se folosește) densitatea componentelor. Dezavantajul este că algoritmul de înregistrare, accesare și citire a celulei este mult mai complicat. Pentru NOR, viteza este avantajul și dezavantajul este capacitatea maximă de informare a memoriei flash. Pentru NAND, mărimea este plus, iar minusul este viteza.

Dispozitive SLC și MLC

Există dispozitive care pot stoca unul sau mai mulți biți de informații. În primul tip pot exista doar două nivele de încărcare a porții plutitoare. Astfel de celule sunt numite celule cu un bit. În altele, sunt mai multe. Adesea, celulele multi-biți sunt numite și celule multi-nivel. Ciudate cum se pare, ele diferă în ceea ce privește ieftinitatea și volumul (într-un sens pozitiv), deși răspund mai încet și suferă și un număr mai mic de rescrieri.

Memorie audio

După cum sa dezvoltat MLC, ideea a apărut semnal analogic în celulă. Rezultatul obținut a fost obținut în microcircuite, care sunt implicate în reproducerea fragmentelor de sunet relativ mici în produse ieftine (jucării, de exemplu, cărți de sunet și alte lucruri similare).

Limitări tehnologice

Procesele de scriere și citire diferă în ceea ce privește consumul de energie. Deci, pentru prima este necesară formarea unei tensiuni înalte. În același timp, atunci când citiți costurile cu energia sunt destul de mici.

Resurse de înregistrare

Atunci când încărcarea se schimbă, modificările ireversibile ale structurii sunt copiate. Prin urmare, numărul de intrări pentru o celulă este limitat. În funcție de memorie și de procesul tehnologic de funcționare, dispozitivele pot supraviețui sute de mii de cicluri (deși există reprezentanți individuali care nu dețin nici măcar până la 1.000).

În cazul dispozitivelor cu mai multe biți, resursa garantată de lucru este destul de scăzută în comparație cu alte tipuri de organizații. Dar de ce dispozitivul însuși se degradează? Faptul este că nu puteți controla individual sarcina, care are o poartă plutitoare în fiecare celulă. La urma urmei, înregistrarea și ștergerea se fac pentru set în același timp. Controlul calității se realizează prin intermediul unei valori medii sau printr-o celulă de referință. În timp, se produce o nepotrivire, iar taxa poate depăși limitele acceptabile, după care informațiile devin necitite. Mai mult, situația este agravată.

Un alt motiv este difuzia reciprocă a regiunilor conductoare și izolate în structura semiconductorilor. În același timp, există defecțiuni electrice periodice, ceea ce duce la estomparea limitelor, iar cardul de memorie flash nu funcționează.

Perioada de păstrare a datelor

Deoarece izolația din buzunar nu este ideală, încărcarea este disipată treptat. De obicei, perioada în care informațiile pot fi stocate este de aproximativ 10-20 de ani. Condițiile externe specifice afectează negativ perioada de depozitare. Deci, temperatura ridicată, radiația gamma sau particulele de energie înaltă pot distruge rapid toate datele. Acum probele cele mai avansate, care se pot lăuda că au o capacitate semnificativă de informare a memoriei flash, au puncte slabe. Acestea au o durată de depozitare mai mică decât dispozitivele deja dezvoltate și corectate, care au fost îmbunătățite de mai multe ori.

concluzie

În ciuda problemelor menționate la sfârșitul articolului, tehnologia de memorie flash este foarte eficientă, din cauza căreia este utilizat pe scară largă. Și avantajele sale sunt mai mult decât suficiente pentru a acoperi deficiențele. Prin urmare, capacitatea de informare a memoriei flash a devenit foarte utilă și populară în aparatele de uz casnic.