цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Как работает FLASH-память? Ее преимущества и недостатки

Как работает FLASH-память? Ее преимущества и недостатки

Автор: Mike(admin) от 28-10-2018, 10:55

Что такое флэш-память


Флэш-память (FLASH) – это тип стираемой постоянной памяти (EEPROM), которая очищает и перезаписывает данные порционально для быстрого, энергосберегающего доступа и перезаписи. Флэш-память или флэш-накопитель являются энергонезависимыми, что означает, что данные в них остаются даже без активного источника питания. Хотя технически это тип постоянной памяти (ПЗУ), флэш-память отличается от обычного ПЗУ тем, что вы можете редактировать данные внутри нее.


Как работает FLASH-память

Как работает флэш-память


Флэш-память встроена в твердотельные микросхемы или чипы, и каждый чип имеет массив флеш-памяти. Вместо использования традиционного электромеханического метода записи и хранения информации флэш-память применяет электрические схемы для регистрации данных. Вот процесс работы FLASH-памяти следующий:


  • Ток протекает через транзистор между источником каждой ячейки (электрический вход) и стоком (электрический выход).
  • Транзистор контролирует путь тока, действуя как переключатель или затвор.
  • Включенный транзистор позволяет течь электронам через ячейку, что позволяет сохранить логическую единицу («1»).
  • Выключенный транзистор блокирует электроны и сохраняет «0».

Энергозависимая память, такая как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) возвращает все логические вентили в состояние 0, когда источник питания отключается, тем самым стирая все сохраненные данные. Но ПЗУ, в том числе флэш-память, работает при таких условиях, благодаря наличию в каждой ячейки второго затвора, известного как «плавающий затвор». Когда электроны проходят через транзистор в состоянии «вкл», некоторые застревают в «плавающем затворе» и остаются там, чтобы хранить «1» бесконечно долго, с питанием или без него. Все остальные типы программируемых ПЗУ испытывают эту частичную потерю электронов. В электрически стираемом PROM (EEPROM), затворы будут останавливать электроны только тогда, когда пользователь применяет определенное отрицательное напряжение к затвору, чтобы вернуть транзистор в «0».


Типы флэш-памяти


Флэш-память поставляется в двух основных типах: NOR и NAND. Имена отражают типы логических вентилей (или затворов), используемых каждым типом. Логические вентили представляют собой группы транзисторов, которые работают вместе, чтобы выполнить операцию «if-then» для получения желаемого выхода. Структура логического затвора определяет, какой результат будет получен из любого возможного входа.


  • Флэш-память NOR. NOR имеет более быструю скорость чтения, чем NAND, и может читать и редактировать более точно, но она имеет более высокую цену за каждый байт. Пользователи выбирают флэш-память NOR в основном для выполнения кода.
  • Флэш-память NAND. NAND имеет более медленную скорость чтения и может получать доступ только к памяти в блоках, а не к байтам, но она дешевле, чем NOR. Она отлично подходит для хранения больших и часто обновляемых файлов.

Преимущества и недостатки флэш-памяти


Недостаток: сложность редактирования. Основным недостатком большинства EEPROM является то, что побайтовое редактирование памяти может занимать недопустимо большое количество времени. Флэш-память решает эту проблему, группируя байты в куски или «блоки», что значительно сокращает время редактирования. Группировка байтов в блоки ускоряет процесс, но это также означает, что вы теряете возможность редактировать конкретные байты. Компьютер может считывать определенный байт с любого адреса на микросхеме флэш-памяти, но он может только стереть и переписать поблочно.


Недостаток: срок эксплуатации. Флэш-память не имеет бесконечного срока службы. Применение высоковольтных полей в конечном итоге приводит к деградации транзисторов, что означает, что «плавающим затворам» необходимо будет работать дольше. Тем не менее, большинство типов флэш-памяти не начинают замедляться в краткосрочной перспективе, по крайней мере, они выдерживают спокойно до 10000 перезаписей и более.


Преимущество: эффективность. Поскольку флэш-память хранит данные без использования движущихся механических частей, ее работа требует меньше энергии, чем более старые системы. Флэш-память также хранит данные гораздо компактнее, чем жесткий диск.




Новые разработки в технологии флэш-памяти продолжают снижать стоимость одного байта памяти. Флеш-микросхемы также более прочные и более устойчивые к падениям, чем их предшественники, что делает их отличными решениями для мобильных устройств, включая цифровые камеры и видеокамеры, сотовые телефоны, MP3-плееры и ноутбуки.




© digitrode.ru


Теги: память




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий