Kapacita paměti Flash

Množství užitečných informací, které můžeme ukládat v elektronické podobě, závisí na kapacitě určitého zařízení. Velmi užitečné z tohoto hlediska je flash paměť. Zvláštnost zařízení, která je používá, se obvykle nazývá významným objemem a malou fyzickou velikostí nosiče.

Co je flash paměť?

Toto je jméno nějakého druhu polovodičové technologie pro vytváření elektricky reprogramovatelné paměti. V obvodech se jedná o termín řešení pro konstrukci trvalých paměťových zařízení ukončených z technologického hlediska.

V každodenním životě se výraz "paměť flash" používá k označení široké třídy zařízení s pevným stavem uchovávání informací, vyrobené pomocí stejné technologie. Důležitými výhodami, které způsobily jejich široké rozšíření, jsou:

1. Kompaktnost.
2. Levné.
3. Mechanická pevnost.
4. Velká hlasitost.
5. Rychlost práce.
6. Nízká spotřeba energie.

Díky tomu lze všechny paměti flash nalézt v mnoha digitálních přenosných zařízeních, stejně jako v řadě dalších nosičů informací. Bohužel existují nevýhody, jako je omezená doba technické údržby nosiče a citlivost na elektrostatické výboje. Ale jaká je kapacita flash paměti? Sotva můžete hádat, ale zkuste to. Maximální kapacita paměti flash může dosáhnout obrovských velikostí: a to i přes malou velikost, datové nosiče na 128 GB na volném prodeji nyní jen málo lidí překvapí. Nedaleko od tohoto okamžiku, kdy bude mít 1 TB malý zájem.

Dějiny stvoření

Předchůdci zvažují trvalé paměťové zařízení, které byly vymazány pomocí ultrafialového záření a elektřiny. Měly také tranzistorové matice, které měly plovoucí bránu. Teprve zde se v nich inženýrství elektronů uskutečnilo vytvořením významného intenzita elektrického pole tenký dielektrikum. Současně však došlo k nárůstu oblasti zapojení komponentů uvedených v matici, kdy bylo nutné vytvořit pole zpětného napětí.

Inženýtům bylo obtížné vyřešit problém s hustotou složek výmazových řetězců. V roce 1984 byla úspěšně vyřešena a díky podobnosti procesů s bleskem byla nová technologie nazývána "flash" (v angličtině - flash).

Princip činnosti

Je založen na zaznamenávání a změně elektrického náboje, který je v izolované oblasti polovodičové struktury. Tyto procesy se vyskytují mezi zdrojem velkého potenciálu a branou pro získání napětí elektrického pole v tenkém dielektriku, který je zde umístěn, takže je to dostatečné pro generování tunelový efekt mezi kapsou a kanálem tranzistoru. Chcete-li ho vylepšit, použijte malé zrychlení elektronů a poté nastane injekce teplých nosičů. Informace o čtení jsou svěřeny pole tranzistoru. Kapsa slouží jako uzávěr. Jeho potenciál mění prahové charakteristiky tranzistoru, které jsou zaznamenávány čtecími obvody. Návrh má prvky, s nimiž je možné pracovat s velkým množstvím podobných buněk. Vzhledem k malé velikosti všech detailů je kapacita flash paměti působivá.

Zařízení NOR a NAND

Vyznačují se metodou, která se používá jako základ pro spojení buněk do jednoho pole, stejně jako algoritmy pro čtení a zápis. Konstrukce NOR je založena na klasické dvourozměrné matici vodičů, kde je jedna kružnice v průsečíku sloupů a řad. Během akce je vodič řady připojen k odtoku tranzistoru a sloupy jsou připojeny k druhé bráně. Zdroj je připojen ke substrátu, který je pro všechny společný. Tento návrh usnadňuje čtení stavu určitého tranzistoru tím, že napájí kladný výkon na jeden řádek a jeden sloupec.

Chcete-li představit, co je NAND, představte si trojrozměrné pole. Je založen na stejné matici. V každém průsečíku však není žádný tranzistor, ale je již nainstalován celý sloupec, který se skládá z postupně připojených buněk. Tento návrh má mnoho obvodů brány v jedné křižovatce. V tomto případě můžete výrazně zvýšit (a to je použito) hustotu součástí. Nevýhodou je, že algoritmus nahrávání, přístupu a čtení buňky je mnohem komplikovanější. Pro NOR je rychlost výhodou a nevýhodou je maximální kapacita paměti flash paměti. Pro NAND je velikost plus a minus je rychlost.

Zařízení SLC a MLC

Existují zařízení, která mohou ukládat jeden nebo více bitů informací. V prvním typu mohou být pouze dvě úrovně nabíjení plovoucí brány. Takové buňky se nazývají jednobitové buňky. V jiných, existuje více. Často se vícestupňové buňky nazývají také víceúrovňové buňky. Jakkoli se to může zdát divné, liší se v nízkosti a objemu (v pozitivním smyslu), i když reagují pomaleji a také trpí menším počtem přepisů.

Audio paměť

Jak se MLC vyvíjela, vznikla myšlenka analogový signál v buňce. Získaný výsledek byl získán v mikroobvody, které se zabývají reprodukcí relativně malých fragmentů zvuku v levných výrobcích (hračky, například zvukové karty a podobně).

Technologické omezení

Procesy psaní a čtení se liší v spotřebě energie. Takže pro první je nutné vytvořit vysoké napětí. Zároveň je při čtení nákladů na energii poměrně malá.

Záznamový zdroj

Při změně náboje se zkopírují nevratné změny struktury. Proto je počet položek pro buňku omezen. V závislosti na paměti a technologickém procesu provozu zařízení mohou přežít stovky tisíc cyklů (ačkoli existují jednotliví zástupci, kteří ani neudrží až 1000).

U vícebitových zařízení je zaručený zdroj práce poměrně nízký ve srovnání s jiným typem organizace. Proč se však samotné zařízení degraduje? Faktem je, že nemůžete jednotlivě ovládat náboj, který má v každé buňce plovoucí bránu. Koneckonců, nahrávání a mazání jsou pro soupravu prováděny současně. Kontrola kvality se provádí pomocí průměrné hodnoty nebo referenční buňkou. Časem dochází k neshodě a nabíjení může překročit přijatelné limity, po níž se informace stanou nečitelnými. Dále se situace jen zhoršuje.

Dalším důvodem je vzájemná difúze vodivých a izolačních oblastí v polovodičové struktuře. Současně dochází k pravidelným elektrickým poruchám, které vedou k rozmazání hranic a paměťová karta flash je mimo provoz.

Doba uchovávání údajů

Protože izolace v kapse není ideální, nabíjení se postupně rozptýlí. Obvykle doba uchovávání informací je asi 10-20 let. Zvláštní vnější podmínky nepříznivě ovlivňují dobu skladování. Takže zvýšená teplota, gama záření nebo částice s vysokou energií mohou rychle zničit všechna data. Nyní nejpokročilejší vzorky, které se mohou pochlubit, že mají významnou informační kapacitu flash paměti, mají slabé stránky. Mají nižší trvanlivost než již vyvinutá a opravená zařízení, která byla několikrát vylepšena.

Závěr

Navzdory problémům uvedeným na konci článku je technologie flash paměti velmi efektivní, díky čemuž je široce využívána. A její výhody jsou více než dostatečné k pokrytí nedostatků. Proto je informační kapacita paměti flash velmi užitečná a populární u domácích spotřebičů.