Kapaciteta pomnilnika Flash

Koliko uporabnih informacij, ki jih lahko shranimo v elektronski obliki, določi zmogljivost določene naprave. Zelo koristen s tega vidika je flash pomnilnik. Posebnost naprav, ki jo uporabljajo, se ponavadi imenuje znatna prostornina in majhna fizična velikost nosilca.

Kaj je flash pomnilnik?

To je ime neke vrste polprevodniške tehnologije za ustvarjanje električno reprogramiranega pomnilnika. V vezju je to izraz raztopine za izgradnjo trajnih naprav za shranjevanje, ki se končajo s tehnološkega vidika.

V vsakdanjem življenju se izraz "flash pomnilnik" uporablja za označevanje velikega razreda trdnih naprav shranjevanje informacij, izdelane po isti tehnologiji. Pomembne prednosti, ki so povzročile njihovo širšo distribucijo, so:

1. Kompaktnost.
2. Poceni.
3. Mehanska trdnost.
4. Velika količina.
5. Hitrost dela.
6. Nizka poraba energije.

Zahvaljujoč temu se lahko vsi pomnilniški pomnilniki nahajajo v številnih digitalnih prenosnih napravah, kot tudi v številnih informacijski nosilci. Na žalost pa obstajajo pomanjkljivosti, kot so omejen čas tehnično delovanje prevoznika in občutljivost na elektrostatične razelektritve. Toda kakšna je zmogljivost flash pomnilnika? Težko lahko uganeš, ampak poskusi. Največja zmogljivost pomnilnika Flash lahko dosežejo velike velikosti: tako, kljub svoji majhnosti, shranjevanje medijev 128 GB na voljo za prodajo zdaj bo malo ljudi lahko presenetijo. Nedaleč od tega trenutka, ko bo 1 TB malo zanimanja.

Zgodovina ustvarjanja

Predhodniki štejejo stalne spominske naprave, ki so bile izbrisane s pomočjo ultravijolične in električne energije. Imeli so tudi tranzistorske matrike, ki so imele plavajoča vrata. Le tukaj v njih je bilo inženirstvo elektronov izvedeno z ustvarjanjem pomembnega električna poljska jakost tanek dielektrik. Obenem pa se je področje ožičenja sestavnih delov, predstavljenih v matrici, močno povečalo, ko je bilo potrebno ustvariti polje povratne napetosti.

Inženirjem je bilo težko rešiti težavo z gostoto komponent verige za izbris. Leta 1984 je bilo uspešno rešili, vendar je zaradi podobnosti procesov utripati novo tehnologijo, imenovano "Flash" (v angleškem jeziku - "Flash").

Načelo delovanja

Temelji na snemanju in spreminjanju električnega naboja, ki je v izoliranem področju polprevodniške strukture. Ti procesi se pojavljajo med virom velikega potenciala in vratom, da se pridobi napetost električnega polja v tanem dielektriku, ki se nahaja tukaj, tako da je to dovolj za generiranje učinek predora med žepom in tranzistorskim kanalom. Da bi ga izboljšali, uporabite majhen pospešek elektronov in nato pride do vbrizgavanja vročih nosilcev. Informacije o branju so zaupane tranzistor polja z efektom polja. Žep služi kot zaklop. Njen potencial spremeni pragovne značilnosti tranzistorja, ki jih zabeležijo bralna vezja. Oblikovanje ima elemente, s katerimi je mogoče delati z velikim številom podobnih celic. Zaradi majhne velikosti vseh podrobnosti je zmogljivost flash pomnilnika impresivna.

NOR- in NAND-naprave

Odlikujejo jih metoda, ki se uporablja kot osnova za združevanje celic v eno matriko, kot tudi za branje in pisanje algoritmov. Konstrukcija NOR temelji na klasični dvodimenzionalni matriki prevodnikov, kjer je na celici stebrov in vrstic ena celica. Med delovanjem je vrstni vodnik priključen na odtok tranzistorja, stolpci pa se priključijo na druga vrata. Vir je povezan s substratom, ki je skupen vsem. Ta oblika omogoča enostavno branje stanja določenega tranzistorja tako, da napaja pozitivno moč na eno vrstico in en stolpec.

Predstaviti, kaj je NAND, si predstavljajte tridimenzionalno matriko. Temelji na isti matriki. Vendar se v vsakem križišču ne nahaja en tranzistor, vendar je že nameščen celoten stolpec, ki je sestavljen iz zaporedno povezanih celic. Ta zasnova ima številna vhodna vrata v samo enem križišču. V tem primeru lahko znatno povečate (in to se uporablja) gostoto komponent. Slaba stran je, da je algoritem snemanja, dostopa in branja celice veliko bolj zapleten. Za NOR je hitrost prednost, pri čemer je pomanjkljivost največja informacijska zmogljivost flash pomnilnika. Za NAND je velikost plus in minus je hitrost.

SLC- in MLC-naprave

Obstajajo naprave, ki lahko shranijo enega ali več bitov informacij. V prvem tipu lahko obstajata samo dve ravni obremenitve plavajočih vrat. Takšne celice imenujemo en-bitne celice. V drugih je še več. Pogosto se multi-bitne celice prav tako imenujejo večplastne celice. Čudno, kot se morda zdi, se razlikujejo po ceni in količini (v pozitivnem smislu), čeprav se odzivajo počasneje in imajo tudi manjše število prepisov.

Avdio pomnilnik

Ko se je razvil MLC, se je pojavila ideja analogni signal v celici. Uporaba dobljeni rezultat v prejetih čipov, ki se ukvarjajo z relativno majhnimi predvajanje zvočnih fragmentov v poceni izdelkov (igrače, na primer, zvočne kartice in podobne stvari).

Tehnološke omejitve

Proces pisanja in branja se razlikuje glede porabe energije. Torej, za prvo je potrebno oblikovati visoko napetost. Hkrati pa so pri branju stroškov energije precej majhni.

Vir zapisa

Ko se polnjenje spremeni, se kopirajo kopije nepovratnih sprememb v strukturi. Zato je število vnosov za celico omejeno. Glede na spomin in tehnološki proces delovanja lahko naprave preživijo več sto tisoč ciklov (čeprav obstajajo posamezni predstavniki, ki ne zadržujejo do 1000).

V več-bitnih napravah je zagotovljeni vir dela precej nizek v primerjavi z drugo vrsto organizacije. Toda zakaj se naprava sam razgrajuje? Dejstvo je, da ne morete posamično nadzorovati polnjenja, ki ima v vsaki celici plavajoča vrata. Navsezadnje se snemanje in brisanje opravi za nastavljeno hkrati. Nadzor kakovosti se izvaja s pomočjo povprečne vrednosti ali referenčne celice. Sčasoma pride do neusklajenosti in zaračunavanje lahko preseže sprejemljive meje, po katerih se informacije ne razberete. Nadalje se položaj poslabša.

Drug razlog je medsebojna difuzija prevodnih in izolacijskih območij v polprevodniških strukturah. Ob istem času se pojavljajo periodične električne okvare, kar povzroči zamegljenost meja, in bliskovna pomnilniška kartica se izklopi.

Obdobje hrambe podatkov

Ker izolacija v žepu ni idealna, se polnjenje postopoma razprši. Običajno obdobje shranjevanja podatkov je približno 10-20 let. Posebni zunanji pogoji negativno vplivajo na obdobje skladiščenja. Tako lahko povišana temperatura, gama sevanje ali delci z visoko energijo hitro uničijo vse podatke. Zdaj najnaprednejši vzorci, ki se lahko pohvali, da imajo pomembno informacijsko zmogljivost flash pomnilnika, imajo šibke točke. Imajo nižjo rok uporabnosti kot že razvite in popravljene naprave, ki so bile večkrat izboljšane.

Zaključek

Kljub težavam, ki so omenjene na koncu članka, je tehnologija flash flash zelo učinkovita, zaradi česar se široko uporablja. In njegove prednosti so več kot dovolj za pokrivanje pomanjkljivosti. Zato je informacijska zmogljivost flash pomnilnika postala zelo uporabna in priljubljena v gospodinjskih aparatih.