Flash memory. SSD. Ang mga uri ng flash memory. memory card

Flash memory ay isang uri ng pang-pangmatagalang memorya para sa mga computer, kung saan ang mga nilalaman ay maaaring reprogrammed o alisin ang isang electric paraan. Sa paghahambing sa Electrically kakayahang maburang Programmable Read aksyon Only Memory itaas nito ay maaaring gumanap sa mga bloke na sa iba't ibang lugar. Flash memory ay nagkakahalaga ng higit na mas mababa kaysa sa EEPROM, kaya ito ay naging ang nangingibabaw na teknolohiya. Lalo na sa mga sitwasyon kung saan kailangan mo ng isang matatag at pang-matagalang pangangalaga ng data. Paggamit nito ay pinapayagan sa isang iba't ibang mga sitwasyon: sa digital audio player, camera, mga mobile phone at smartphone, kung saan may mga espesyal na android application sa memory card. Sa karagdagan, ito ay ginagamit sa USB-stick, ayon sa kaugalian na ginamit upang mag-imbak ng impormasyon at maglipat ng sa pagitan ng mga computer. Natanggap niya ang isang tiyak na pagiging sikat sa mundo ng paglalaro, kung saan ito ay madalas na kasama sa isang slip para sa pag-iimbak ng data sa pag-usad ng laro.

pangkalahatang paglalarawan

Flash memory ay isang uri na ay magagawang upang mag-imbak ng impormasyon sa iyong card para sa isang mahabang panahon nang hindi gumagamit ng kapangyarihan. Bilang karagdagan maaari itong nabanggit pinakamataas na bilis ng data access, at mas mahusay kinetic shock paglaban kumpara sa hard disks. Salamat sa ganitong mga katangian, ito ay naging isang sanggunian para sa tanyag na mga aparato, na pinapatakbo ng baterya at Accumulators. Ang isa pang hindi maikakaila bentahe ay na kapag ang isang flash memory card ay compress sa isang solid, itong halos imposible upang sirain ang ilang mga karaniwang mga pisikal na pamamaraan, kaya maaari itong mapaglabanan tubig at mataas na presyon ng kumukulo.

Mababang antas na access sa data

isang paraan ng data access, na matatagpuan sa flash memory ay ibang-iba mula sa na inilapat sa maginoo uri. Mababang antas ng pag-access ay ginanap sa pamamagitan ng mga driver. Normal RAM agad na tumugon sa tawag basahin ang impormasyon at mga talaan, mga bumabalik na mga resulta ng naturang mga operasyon, at ang flash memory aparato ay tulad na ito ay magdadala sa oras para sa pagmuni-muni.

Ang aparato at prinsipyo ng operasyon

Sa sandaling ito, karaniwang flash memory, na kung saan ay dinisenyo upang odnotranzistornyh elemento na may isang "lumulutang" gate. Sa pamamagitan ng ito ay posible na magbigay ng isang mataas na density imbakan ng data kumpara sa mga dynamic na RAM, na kung saan ay nangangailangan ng isang pares ng mga transistors at isang kapasitor elemento. Sa sandaling ito sa merkado ay puspos na may iba't-ibang mga teknolohiya para sa paggawa ng mga pangunahing elemento para sa ganitong uri ng media, na kung saan ay dinisenyo sa pamamagitan ng mga nangungunang mga tagagawa. Ang pagkakaiba ay ang bilang ng mga layer, mga paraan ng pagsulat at binubura impormasyon at istraktura ng organisasyon, na kung saan ay karaniwang ipinahiwatig sa pamagat.

Sa sandaling ito, mayroong isang pares ng mga uri ng mga chips na iyon na pinaka-karaniwang: NOR at NAND. Sa parehong memory transistors koneksyon ay ginawa sa mga bit linya - kahanay at sa serye, ayon sa pagkakabanggit. Ang unang uri ng mga sukat ng cell ay masyadong malaki, at may posibilidad para sa mabilis na random access, na nagpapahintulot sa iyo upang maisagawa programa nang direkta mula sa memorya. Ang ikalawa ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas maliit na mga laki ng mesh, pati na rin ang mabilis sequential access na ay mas maginhawa kapag ang kailangan upang bumuo ng isang bloke-type ang mga aparato na mag-iimbak ng malaking halaga ng impormasyon.

Karamihan sa mga aparatong nabibitbit SSD ay gumagamit i-type ang memory NOR. Ngayon, gayunpaman, ito ay nagiging unting popular na mga aparato na may isang USB interface. Ginagamit nila NAND-type ang memory. Unti-unti itong pumapalit sa una.

Ang pangunahing problema - hina

Ang unang halimbawa ng flash drive serye produksyon ay hindi nagpalugod gumagamit ng mas mataas na bilis. Ngayon, gayunpaman, ang pag-record ng bilis at pagbabasa ay sa isang antas na maaaring matingnan full-length na pelikula o tumakbo sa ang computer operating system. Ang isang bilang ng mga tagagawa ay may naka nagpakita ng machine, kung saan ang mga hard drive ay napalitan ng flash memory. Ngunit ang teknolohiyang ito ay may isang napaka-makabuluhang disbentaha, na kung saan ay nagiging isang balakid sa ang kapalit ng data carrier ng umiiral na magnetic disk. Dahil sa katangian ng flash memorya ng aparato ay nagbibigay-daan ito binubura at pagsusulat ng impormasyon sa isang limitadong bilang ng mga cycles, na kung saan ay matamo, kahit na para sa mga maliit at portable aparato, hindi sa banggitin kung gaano kadalas ito ay tapos na sa mga computer. Kung gumamit ka ng ganitong uri ng media bilang isang solid-estado drive sa isang PC, at pagkatapos ay mabilis na dumating sa isang kritikal na sitwasyon.

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tulad ng isang drive ay binuo sa pag-aari ng field-effect transistors upang mag-imbak sa "lumulutang" gate electric singil, ang kawalan o ang pagkakaroon ng na sa ang transistor ay makikita bilang isang lohikal na isa o zero sa binary number system. Pagre-record at binubura ang data sa NAND-memory tunneled electron nagawa sa pamamagitan ng ang paraan ng Fowler-Nordheim kinasasangkutan ng dielectric. Hindi ito nangangailangan ng mataas na boltahe, na kung saan ay nagbibigay-daan sa iyo upang gumawa ng isang minimum na laki ng cell. Ngunit eksaktong proseso na ito ay humahantong sa pisikal na pagkasira ng mga cell, dahil ang electric kasalukuyang sa kasong ito ang nagiging sanhi ng mga electron tumagos sa gate, breaking ang hadlang dielectric. Gayunman, ang isang garantisadong shelf buhay ng tulad ng isang memory ay sampung taon. Pamumura chip ay hindi dahil sa pagbasa ng impormasyon, ngunit dahil sa mga operasyon ng kanyang burahin at isulat, dahil sa pagbabasa ay hindi nangangailangan ng mga pagbabago sa istraktura ng cell, ngunit magbabalik lamang ang isang electric kasalukuyang.

Naturally, memory tagagawa ay aktibong nagtatrabaho sa direksyon ng pagtaas ng serbisyo ng buhay ng solid drive ng estado na may ganitong uri: sila ay naayos upang matiyak pagkakapareho ng pag-record / binubura ang proseso sa mga selula ng array sa isang hindi magsuot ng higit pa kaysa sa iba. Para sa load balancing program path ay mas maganda na ginamit. Halimbawa, upang maalis ang kababalaghan na ito ay sumasaklaw sa "magsuot leveling" teknolohiya. Ang data ay madalas magbago, ilipat ang address space ng flash memory, dahil sa rekord ay isinasagawa ayon sa iba't ibang mga pisikal na address. Ang bawat controller ay nilagyan ng sarili nitong pagkakahanay algorithm, sa gayon ito ay lubos na mahirap upang ihambing ang pagiging epektibo ng mga iba't ibang mga modelo tulad ng ang pagpapatupad ng mga detalye ay hindi isiwalat. Tulad ng bawat taon sa dami ng mga flash drive ay nagiging mas kinakailangan upang gamitin ang mas mahusay na algorithm na makatulong na matiyak ang katatagan ng pagganap ng aparato.

Pag-areglo

Isang lubos na epektibong paraan upang labanan ang mga hindi pangkaraniwang bagay ay bibigyan ng isang tiyak na halaga ng memory-uulit, sa pamamagitan ng kung saan ang pagkakapareho ng pag-load ay nakasisiguro at error koreksyon sa pamamagitan ng mga espesyal na algorithm para sa lohikal na nagpapasa pisikal na mga bloke ng pagpapalit na nagaganap sa mabigat na paggamit ng memory stick. At upang maiwasan ang pagkawala ng impormasyon ng cell, may sira, naka-block o papalitan ng backup. Ang ganitong mga software ginagawang posible upang harangan ang pamamahagi upang matiyak pagkakapareho ng load sa pamamagitan ng pagtaas ang bilang ng mga cycles sa pamamagitan ng 3-5 beses, ngunit ito ay hindi sapat.

Memory card at iba pang mga katulad na storage device ay nailalarawan sa pamamagitan ng ang katunayan na sa kanilang mga lugar ng serbisyo ay naka-imbak sa mga talahanayan ng file system. Pinipigilan nito ang impormasyon basahin ang pagkabigo sa lohikal na antas, halimbawa, hindi tama o disconnecting ang biglaang pagtigil ng supply ng electric enerhiya. At dahil kapag gumagamit ng mga naaalis na aparato na ibinigay ng sistema ng pag-cache, ang mga madalas na overwriting ay ang pinaka-nagwawasak epekto sa mesa at direktoryo nilalaman ng file allocation. At kahit na espesyal na programa para sa mga memory card ay hindi magagawang upang makatulong sa sitwasyong ito. Halimbawa, para sa isang solong handling user na kinopya ng libu-libong ng mga file. At, tila, isang beses lamang inilapat sa ang mga bloke recording kung saan sila ay inilagay. Ngunit ang service area corresponded sa bawat pag-update ng anumang file, iyon ay, allocation table na may undergone ang pamamaraan na ito ng libu-libong beses. Para sa kadahilanang ito, sa unang lugar ay mabibigo bloke inookupahan ng mga data. Technology "magsuot leveling" ay gumagana na may tulad na mga yunit, ngunit ang pagiging epektibo nito ay limitado. At pagkatapos ay ito ay hindi mahalaga kung ano ang iyong gamitin ang iyong computer, ang flash drive ay nasira kahit na kapag ito ay ibinigay ng taga-gawa.

Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna na ang pagtaas ng kapasidad ng naturang device ay nagresulta sa chips lamang sa ang katunayan na ang kabuuang bilang ng mga sumulat cycles nabawasan, dahil ang cell maging mas maliit, na nangangailangan ng mas mababa boltahe at upang mapawi oxide partition na ibukod ang "lumulutang gate." At narito ang sitwasyon ay tulad na ang pagtaas sa kapasidad ng mga aparato na ginagamit sa problema ng kanilang pagiging maaasahan ay naging unting pinalala at klase ng card ngayon ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Maaasahang operasyon ng tulad ng isang desisyon ay tinutukoy sa pamamagitan ng kanyang mga teknikal na mga tampok pati na rin ang market sitwasyon nananaig sa sandaling ito. Dahil sa mabangis na kumpetisyon sapilitang tagagawa upang i-cut mga gastos sa production sa anumang paraan. Kabilang ang sa pamamagitan ng pagpapasimple ang disenyo, ang paggamit ng mga bahagi ng isang mas mura set, para sa kontrol ng paggawa at isang pagpapahina sa ibang mga paraan. Halimbawa, ang memory card "Samsung" ay nagkakahalaga ng higit pa kaysa sa mas mababang mga kilalang mga katapat, ngunit sa kanyang kahusayan ay higit na mas mababa isyu. Ngunit dito, masyadong mahirap na makipag-usap tungkol sa kumpletong kawalan ng problema, at tanging sa mga aparatong ganap na hindi kilalang mga tagagawa ay mahirap na asahan ang isang bagay na mas.

unlad prospects

Habang may mga halatang pakinabang, may mga isang bilang ng mga disadvantages na magpakilala sa SD-memory card, na pumipigil sa karagdagang paglawak ng kanyang application. Samakatuwid ito ay pinananatili pare-pareho ang paghahanap para sa alternatibong mga solusyon sa lugar na ito. Siyempre, una sa lahat subukan upang mapabuti ang mga umiiral na mga uri ng flash memory, na kung saan ay hindi humantong sa ilang mga pangunahing pagbabago sa mga umiiral na proseso ng produksyon. Kaya walang duda isa lamang: mga kumpanya na kasangkot paggawa ng ganitong mga uri ng drive, ay susubukan na gamitin ang buong potensyal nito, bago lumipat sa isang iba't ibang mga uri ng patuloy na mapabuti ang tradisyonal na teknolohiya. Halimbawa, Sony Memory Card produce kasalukuyang nasa isang malawak na hanay ng mga volume, samakatuwid ito ay ipinapalagay na ito ay at patuloy na ibenta aktibong.

Gayunman, sa petsa, sa pang-industriya pagpapatupad ng limitasyon ay isang buong hanay ng mga alternatibong teknolohiya ng imbakan, ang ilan sa kung saan ay maaring ipatupad kaagad pagkatapos matanggap ang pangyayari ng kanais-nais na mga kondisyon market.

Ferroelectric RAM (FRAM)

Teknolohiya prinsipyo ferroelectric imbakan (Ferroelectric RAM, FRAM) ay iminungkahi upang bumuo ng isang hindi-panghinga memory kapasidad. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga mekanismo ng mga magagamit na teknolohiya, na kung saan ay binubuo sa overwriting ang data sa proseso ng pagbabasa para sa lahat ng mga pagbabago sa mga pangunahing mga bahagi, ay humantong sa isang tiyak containment ng high-speed device potensyal. A FRAM - isang memory, nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging simple, mataas na pagiging maaasahan at bilis ng pagpapatakbo. Ang mga ari-arian ay ngayon katangian ng drakma - panghinga RAM na umiiral sa sandaling ito. Ngunit pagkatapos ay mas ay idadagdag, at ang posibilidad ng pang-matagalang imbakan ng data, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang SD memory card. Kabilang sa mga pakinabang ng teknolohiya na maaaring nakikilala paglaban sa iba't ibang uri ng mahayap radiation na maaaring i-claim sa espesyal na aparato na ginagamit upang magtrabaho sa mga kondisyon ng tumaas na radyaktibidad o sa space pananaliksik. impormasyon imbakan mekanismo ay maisasakatuparan sa pamamagitan ng paglalapat ng mga ferroelectric epekto. Ito ay nagpapahiwatig na ang materyal ay magagawang upang mapanatili ang polariseysyon sa kawalan ng mga panlabas na electric field. Ang bawat FRAM memory cell ay nabuo sa pamamagitan ng paglalagay ng ultrathin pelikula ng ferroelectric materyal sa anyo ng mga kristal sa pagitan ng isang pares ng flat metal electrodes bumubuo ng isang kapasitor. Ang data sa kasong ito ay nag-iingat sa loob ng kristal na istraktura. Pinipigilan nito ang bayad tulo epekto, na nagiging sanhi ng pagkawala ng impormasyon. Ang data sa FRAM-memory ay mananatili kahit na ang kapangyarihan boltahe.

Magnetic RAM (Mram)

Ang isa pang uri ng memorya, na kung saan ay sa araw na itinuturing na very promising, ay Mram. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng relatibong mataas na pagganap ng bilis at non-pagkasumpungin. Unit cell sa kasong ito ay manipis na magnetic film na inilagay sa isang silikon substrate. Mram ay isang static na memorya. Hindi nito kailangang pana-panahong muling pagsusulat, at ang impormasyon ay hindi mawawala kapag ang kapangyarihan ay nakapatay. Sa kasalukuyan, karamihan sa mga eksperto sumang-ayon na ang ganitong uri ng memorya ay maaaring tinatawag na ang susunod na henerasyon ng teknolohiya sa mga umiiral na prototype ay nagpapakita ng isang medyo mataas na bilis ng pagganap. Isa pang bentahe ng solusyon na ito ay ang mababang gastos ng chips. Flash memory ay ginawa alinsunod sa mga specialized CMOS proseso. A Mram chip ay maaaring panindang sa pamamagitan ng standard na proseso manufacturing. Bukod dito, ang mga materyales ay maaaring magsilbi ng mga ginagamit sa maginoo magnetic media. Makagawa ng malalaking mga batch ng mga chips ay lubhang mas mura kaysa sa lahat ng iba. Mahalagang tampok Mram-memorya ay ang kakayahan upang paganahin ang instant. Ito ay lalong mahalaga para sa mga mobile device. Sa katunayan, sa ganitong uri ng cell ay natutukoy sa pamamagitan ng halaga ng magnetic singil, at hindi de-koryenteng, tulad ng sa maginoo flash memory.

Ovonic Pinag-isang Memory (OUM)

Ang isa pang uri ng memorya, na kung saan maraming mga kumpanya ay aktibong nagtatrabaho - ito ay isang solid-estado drive-based na walang hugis Semiconductors. Sa base nito ay namamalagi ang phase transition teknolohiya na ay katulad sa prinsipyo ng pag-record sa maginoo discs. Narito ang phase estado ng kabuhayan sa isang electric field ay nagbago mula sa mala-kristal na walang hugis. At ang pagbabagong ito ay naka-imbak sa kawalan ng boltahe. Mula sa maginoo optical discs , tulad ng mga aparato ay nailalarawan sa na heating ay tumatagal ng lugar sa pamamagitan ng pagkilos ng electric kasalukuyang, hindi laser. Pagbabasa ay ginanap sa kasong ito dahil sa ang pagkakaiba sa reflective kakayahan sangkap sa iba't ibang mga estado, na kung saan ay pinaghihinalaang sa pamamagitan ng mga drive sensor. Theoretically, tulad ng isang solusyon ay may isang mataas na densidad ng data storage at maximum na pagiging maaasahan, pati na rin ang mas mataas na bilis. Mataas na figure ay ang maximum na bilang ng mga sumulat cycles, na kung saan ay gumagamit ng isang computer, flash drive, sa kasong ito lags sa pamamagitan ng ilang mga order ng magnitude.

Chalcogenide RAM (CRAM) at Phase Baguhin ang Memory (sasakyan ng bata)

Ang teknolohiyang ito ay batay din sa batayan ng phase transition kapag ang isang phase sangkap na ginagamit sa mga carrier ay nagsisilbi bilang isang di-kondaktibo walang hugis materyal, at ang pangalawang konduktor ay mala-kristal. Ang paglipat ng memory cell mula sa isang estado sa isa pang ay natupad sa pamamagitan ng electric field at heating. Ang ganitong mga chips ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglaban sa ionizing radiation.

Impormasyon-multilayered Imprinted card (Info-MICA)

Work aparato na binuo sa batayan ng ang teknolohiyang ito, batay sa mga prinsipyo ng manipis-film holograpya. Ang impormasyon ay naitala bilang mga sumusunod: una bumubuo ng isang dalawang-dimensional na imahe na ipinadala sa hologram ng CGH teknolohiya. Nagbabasa ng data ay dahil sa pagkapirmi ng laser beam sa gilid ng isa sa mga pag-record layer, ang optical waveguides empleyado. Banayad na propagates kasama ng isang aksis na kung saan ay nakaayos kahanay sa eroplano ng mga layer, na bumubuo ng output ng imahe na naaayon sa ang impormasyon na naitala dati. Ang paunang data ay maaaring makuha sa anumang sandali sa pamamagitan ng kabaligtaran coding algorithm.

Ang uri ng memory paayon sa mga semiconductor dahil sa ang katunayan na nagsisiguro mataas na densidad ng data, mababang paggamit ng kuryente at mababang gastos sa mga carrier, kapaligiran kaligtasan at proteksyon laban sa hindi awtorisadong paggamit. Ngunit muling pagsusulat ng impormasyon tulad ng memory card ay hindi nagpapahintulot ng, samakatuwid, ay maaaring magsilbi lamang bilang isang pang-matagalang imbakan, palitan ang papel medium o isang alternatibong optical discs para sa pamamahagi ng multimedia na nilalaman.