|
[[vi:Bộ nhớ flash]]
[[zh:闪存]]
Slijeceći tekst je sa engleske stranice wikipedie te sve slike mozete da skinete sa www.wikipedia.org
UVOD
Flash memorija je neizbrisiva kompjuterska memorija koja može biti elektronski brisana i reprogramirana. To je memorija koja se prvenstveno koristi u memorijskim karticama USB flash drajvovima, za smiještanje i transfer podataka između kompjutera i drugih digitalnih proizvoda. To je specifična vrsta EEPROM-a (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory/ Elektronski izbrisiv programibilna memorija za čitanje) koja se briše i programira u velikim blokovima; u početku cijeli flash čip se morao brisati odjednom. Flash memorija košta dosta manje od običnog EEPROM-a i zato je postala dominantna tehnologija gdje god je bilo potrebna veće količine SSD, poluprovodničke memorije. Naprimjer: aplikacije koje sadrže PDA (personal digital assistants), laptopi, digitalni muzički plejeri, digitalne kamere i mobiteli. Također je postao popularan u svijetu konzola gdje se koristi za snimanje podataka o igrici.
Flash memorija je neizbrisiva što znači da nije potrebno napajanje da bi očuvali snimljene informacije.Također flash memorije obezbjeđuje veliku brzinu čitanje (ne veliku kao kod DRAM-a koji se koristi kao glavna memorija u PC-u) i veću otpornost na udarce. Ovo objašnjava zašto je flash memorija tako popularna.
Na tržištu postoje trenutno dvije različite vrste Flash arhitekture:
• NAND-Flash - Tranzistori su serijski povezani, oko milion ciklusa brisanja, karakterišu ga veća brzina pisanja i čitanja nego NOR-flash i veći kapacitet nego NOR-flash, te do 10 puta veća izdržljiviji od NOR-flash-a, ali nema mogućnost slučajnog pristupa podacima. Koristi se u USB-ovima, memorijskim karticama itd. Veoma je malih dimenzija, npr. MicroSD memorijska kartica ima povrsinu od 1,5 mm kvadratnih a kapacitet od 64 MB do 16GB.
• NOR-Flash - Tranzistori su paralelno povezani, između 10-100.000 ciklusa brisanja, NOR flash ima veliko vrijeme upisa i brisanja podataka, ali obezbjeđuje punu adresu sabirnice i podatke sabirnice, dozvoljavajući slučajan pristup podacima. Koristi se na mjestima gdje nije potrebna čest izmjena podataka poput BIOS-a. Ima mogućnost brisanja od 10 000 do 1 000 000 puta.
Flash memoriju ( obije vrste i NAND i NOR) izumio je Dr. Fujio Masuoka dok je radio u Toshibi 1984. Toshiba kaže da je ime flash predložio Dr. Masuok-in kolega Shoji Ariizumi posto ga je proces brisanja memorije podsjećao na bljesak blica(flash-a) kamere. Ova memorija je prvi put bila predstavljena na Internacionalnom mitingu elektronskih sprava. Intel je vidio veliki potencijal u ovom izumu i predstavio prvi komercijalni NOR čip 1988. godine.
PRINCIP RADA
Flash memorija smješta informacjie u polje memorijskih ćelija napravljenih od tranzistora sa pokretnim gejtom. U tradicionalnoj izvedbi kao ćelija sa jednim nivoom (single level cell/SLC) svaka ćelija smješta jedan samo bit informacija. Neke novije memorije poznate kao ćelije sa više nivoa (multi-level cell/ MLC) može snimiti više od jednog bita birajući između nivoa električnog naboja koje će primjeniti na plutajući gejtu.
Kod NOR flash-a svaka ćeilija izgleda kao standardni MOSFET, osim tranzistora sa dva gejta umjesto jednog. Ne vrhu se nalazi kontrolni gejt (control gate/ CG) , kao i kod običnog MOSFET-a, ali ispod se nalazi plutajući gejt (floating gate /FG) izoliran oksidnim slojem. Plutajući gejt je ubačen između kontrolnog gejta i kanala MOSFET-a. Zato što je plutajući gejt izoiran izolacionim slojem bilo koji elektron koji se nađe u tom područiju, pod normalnim uslovime neće se otpustiti veliki broj godina. Kada plutajući gejt drži naelektrisanje on postepeno anulira električno polje kontrolnog gejta, to mijenja prag napona ćelije. Prilikom očitavanja napone se upotrebljava na kontrolnom gejtu i kanal MOSFET-a će postati provodan ili će ostati izoliran, to će zavisiti od praga napona ćelije koji je kontroliran naponom na plutajućem gejtu. Trenutni protok kroz kanal MOSFET-a je učitan i formira se binarni kod i reporoducira snimljene podatke. U uređajima sa ćelijama sa više nivoa, koji snimaju više od jednog bita po ćeliji nakon očitavanja određuje se nivo napona na plutajućem gejtu. NOR flash sa ćelijom sa jednim nivoom u početnom stanju jednal je binarnoj jedinici zato što će struja teći kroz kanal ispod gejta određenog napona.
NOR flash može biti reprogramiran na binarnu vrijednost „0“ na slijedeći način:
Priključujemo napon od 5 ili vise volti na gejt
Kanal je sada uključen i elektroni mogu proteći između sorsa i drejna
Struja sors-drejn je dovoljno jaka da uzrokuje veliku energiju elektrona te da oni skaču kroz izolirani sloj na plutajućem gejtu, pomoću procesa koji se zove hot electron injection.
NAND flash koristi ubacivanje za pisanje i za brisanje otpuštanje tunelovanjem. NAND flash memorija formira jezgro USB-a i većine memorijskih kartica.
Jedan izvor tvrdi da industrija flash memorije u 2008. godini iznosi 9.1 milijardu USD u proizvodnji i prodaji.
BRISANJE BLOKOVA
Jedna od mana flasha je iako je moguće upisati ili programirati bajte pojedinačno brisanje se mora vršiti u blokovima. Ovo postavlja sve bitove bloka na „1“. Počinjući sa svježe obrisanim blokom bilo koja lokacija tog bloka može biti ponovo programirana. Međutim kada vrijednost nekog bita postane „0“ tada je možemo promjeniti samo brisanjem cijelog bloka na „1“. Drugim riječima rečeno flash memorija (posebno NOR flash) omogućava slučajan pristup operacijama čitanja i programiranja, ali nemože obezbijediti slučajan pristup brisanju ili ponovnom pisanju.
ZAMJENA ZA HDD
Očita mogućnost primjene flash memorije može biti zamjena hard diskova. Flash memorija nema mehanička ograničenja i latenciju hard diska, pa je ova ideja o SSD diskovima veoma privlačna, s obzirom na malu buku, brzinu, potrošnju i pouzdanost.
Ostaju također i aspekti SSD flash memorije koji su neprivlačni. Najvažnije jedan gigabajt flash memorije dosta je skuplji od jednog gigabajta hard diska. Međutim ovo se mjenja za flash memoriju jer joj cijena ubrzano opada. Još nije sigurno da li će SSD stići HDD ali se na tome maksimalno radi i veliki je noac uložen u razvoj SSD tehnologije.
Sada će mo pogledati razvoj Flash memorije:
24. Maja 2006. godine Samsung Electronics izbacuje prvu flash memoriju za PC, izbačena su dva modela Q1-SSD I Q30-SSD oba sa 32 GB memorije
Juli 2007. godine Dell izbacuje prvu SSD memoriju za laptop kapaciteta 32GB
2007. godina Las Vegas Tajvanska kompanija A-DATA izbacuje SSD hard diskove sa flash memorijom kapaciteta 32GB, 64GB, 128GB
Prema predočenom u samo godinu dana ostvaren je ogroman napredak te se sa 32GB doslo do čak 128 GB kapaciteta, te možemo očekivati da će mo umjesto HDD-ova u naše PC-je imati ugrađene SSD diskove sa flash memorijom.
| 