Flash memorija. SSD. Vrste flash memorije. memorijska kartica

Flash memorija je vrsta dugoročne memorije za računala, u kojima se sadržaj može reprogramirati ili uklanjanje električni način. U usporedbi s električnim stalna memorija s mogućnošću programiranja gore navedenih radnji njemu mogu obavljati u blokovima koji se nalaze u različitim mjestima. Flash memorija košta daleko manje nego EEPROM-a, tako da je postala dominantna tehnologija. Pogotovo u situacijama u kojima je potrebna stalna i dugoročno očuvanje podataka. Njegova uporaba je dopuštena u različitim okolnostima: u digitalnim audio playera, kamere, mobilne telefone i pametne telefone, gdje postoje posebne aplikacije za Android na memorijskoj kartici. Osim toga, ona se koristi u USB-stick, tradicionalno se koristi za pohranu informacija i prijenos između računala. Ona je dobila određenu slavu u gaming svijetu, gdje je često uključena u listiću za pohranjivanje podataka o tijeku igre.

opći opis

Flash memorija je tip koji je u stanju pohraniti podatke na kartici za dugo vremena bez snage. Osim toga može se primijetiti najviši pristup podacima brzine i bolju kinetičke otpornost na udarce u odnosu na tvrde diskove. Zahvaljujući takvim karakteristikama, to je postao referenca za popularnim uređajima koje pokreće baterija i akumulatora. Još jedna nepobitna prednost je da kada je flash memorijske kartice zbijen u čvrstu, to je gotovo nemoguće uništiti neke standardne fizikalne metode, tako da može izdržati kipuće vode i visoki tlak.

pristup podacima niske razine

metoda pristupa podacima, koji se nalazi u flash memorije je vrlo različit od onoga primijeniti uobičajene vrste. Pristup na niskoj razini provodi se od strane vozača. Normalno RAM-a odmah odgovoriti na pozive pročitati informacije i evidenciju, vraćaju rezultate takvih operacija, a flash memorije uređaja je takva da će trebati vremena za razmišljanje.

Uređaj i princip rada

U ovom trenutku, zajednički flash memoriju, koji je dizajniran za odnotranzistornyh elemente „plutajući” vrata. Kroz to je moguće osigurati visoke gustoće za pohranu podataka u odnosu na dinamičke RAM, što zahtijeva par tranzistora i element kondenzator. U ovom trenutku na tržištu je prepuna raznih tehnologija za gradnju osnovne elemente za ovu vrstu medija, koji su dizajnirani od strane vodećih proizvođača. Razlika je broj slojeva, metode pisanja i brisanja informacija i organizacijsku strukturu, što je obično navedeno u naslovu.

U ovom trenutku, postoji nekoliko vrsta čipsa koji su najčešći: NITI i NAND. U oba memorijska tranzistora uspostave veze s bitnim crtama - paralelno i serijski, respektivno. Prvi tip veličina stanica su prilično velike, a postoji mogućnost za brzo slučajnim pristupom, omogućujući vam za izvršavanje programa izravno iz memorije. Drugi se odlikuje manjim veličinama mreže, kao i brzim sekvencijalnim pristupom koji je puno više prikladan kada je potrebno izgraditi blok tipa uređaja koji će pohraniti velike količine podataka.

Većina prijenosne uređaje SSD koristi tip niti memorije. Sada, međutim, to je sve popularniji uređaje s USB sučeljem. Oni koriste NAND tipa memorije. Postupno se zamjenjuje prvi.

Glavni problem - krhkost

Prvi uzorci flash diskovi serijsku proizvodnju nije molimo korisnicima veće brzine. Sada, međutim, brzina snimanja i čitanja na razini koja se može vidjeti full-length film ili pokrenuti na računalu na operativnom sustavu. Brojni proizvođači već su pokazali stroj, gdje je tvrdi disk zamijenjen flash memorije. No, ova tehnologija ima vrlo značajan nedostatak što postaje prepreka zamjene nosača podataka postojećih magnetskih diskova. Zbog prirode flash memorijskih uređaja to omogućuje brisanje i pisanje podataka ograničen broj ciklusa, koji je ostvariv, čak i za male i prijenosne uređaje, a da ne spominjem koliko često je to učinjeno na računalima. Ako koristite ovu vrstu medija kao solid-state disk na PC-u, a zatim brzo dolazi kritičnu situaciju.

To je zbog činjenice da je takav pogon izgrađen na zemljištu unipolarni tranzistori pohraniti u „plutajući” vrata električnog naboja, odsutnost ili prisutnost koja u tranzistor se vidi kao logičan jedan ili nula u binarnom brojevni sustav. Snimanje i brisanje podataka u memoriju NAND tunneled elektrona proizvedenih metodom Fowler-Nordheim uključuje dielektrična. To ne zahtijeva visoki napon, koji vam omogućuje da napravite minimalne veličine stanica. Ali upravo taj proces dovodi do fizičkog propadanja stanica, budući da je električna struja u ovom slučaju uzrokuje elektroni prodrijeti vrata, razbijanje barijera dielektrik. Međutim, zajamčena trajnost takvog pamćenja je deset godina. Amortizacija čip nije zbog čitanja podataka, ali zbog poslovanja njegove brisati i pisati, jer čitanje ne zahtijeva promjene u strukturi stanica, ali samo prolazi električna struja.

Naravno, memorije proizvođači aktivno rade u smjeru povećanja radnog vijeka čvrstog stanja diskova ovog tipa: oni su fiksne kako bi se osigurala ujednačenost snimanja / brisanja procese u stanicama polja na jedan ne nosi više od drugih. Za balansiranje opterećenja programa putu poželjno koriste. Na primjer, kako bi se uklonili taj fenomen se odnosi na „habanje niveliranje” tehnologije. Podaci su često podložni promjenama, pomaknite adresni prostor od flash memorije, jer je snimanje se vrši u skladu s različitim fizičkim adresama. Svaki Regulator je opremljen s vlastitim algoritmom poravnanja, tako da je vrlo teško usporediti učinkovitost različitih modela kao što su detalji provedbe nisu objavljeni. Kao i svake godine obujam flash diskovi postaju sve potrebno za korištenje učinkovitijih algoritme koji pomažu osigurati stabilnost izvedbe uređaja.

Rješavanje problema

Jedan vrlo učinkovit način za borbu protiv fenomena dao je određenu količinu memorije redundancije, kojim je osigurana ujednačenost tereta i ispravljanje pogrešaka pomoću posebnih algoritama za logično prosljeđivanje fizički blokira zamjenu javljaju pri intenzivnoj uporabi Memory Stick. A kako bi se spriječio gubitak podataka stanica, neispravan, blokirane ili zamijenjene sigurnosne kopije. Takav softver omogućuje blokirati distribuciju kako bi se osigurala ujednačenost opterećenja povećanjem broja ciklusa po 3-5 puta, ali to nije dovoljno.

Memorijska kartica i drugih sličnih uređaja za pohranu karakterizira činjenica da u svom području rada je pohranjen u tablici datotečnog sustava. To sprječava informacije pročitajte kvarove na logičkoj razini, na primjer, netočne ili odspajanja nagli prekid opskrbe električnom energijom. A budući da prilikom korištenja prijenosnih uređaja koje pruža caching sustava, česte presnimavanje ima najviše razarajući učinak na stol i katalog sadržaja za dodjelu datoteka. Pa čak i posebni programi za memorijske kartice nisu u mogućnosti pomoći u ovoj situaciji. Na primjer, za jednog korisničkog rukovanje kopirati tisuće datoteka. I, očito, samo jednom primijenjen na snimanje blokova u kojima su smještene. No područje usluga korespondira sa svakim ažurirati bilo koju datoteku, koja je, stolni alokacija su prošle Ovaj postupak tisuće puta. Iz tog razloga, u prvom redu neće uspjeti blokova okupirana od strane tih podataka. Tehnologija „trošenja izravnavanje” radi s takvim jedinicama, ali njegova učinkovitost je ograničen. I onda to ne smeta što koristite računalo, flash disk će biti oštećena čak i kada je to predviđeno od strane autora.

Važno je napomenuti da je povećanje kapaciteta takvih uređaja je rezultiralo čips samo na činjenicu da je ukupan broj pisati ciklusa smanjio, jer je stanica postaju manji, zahtijevaju manje napona i rasipati oksida particija koja odvaja „plutajući vrata.” I ovdje je situacija takva da povećanje kapaciteta uređaja koristi se problem njihove pouzdanosti je postao sve više pogoršava i klasa kartica je sada ovisi o mnogim čimbenicima. Sigurno korištenje takve odluke određuje se svojim tehničkim karakteristikama, kao i situacije na tržištu prevladava u ovom trenutku. Zbog žestoke konkurencije prisiljeni proizvođačima da smanje troškove proizvodnje na bilo koji način. Uključujući pojednostavljenjem dizajn, korištenje komponenti jeftiniji set, za kontrolu proizvodnje i slabljenja na druge načine. Na primjer, memorijska kartica „Samsung” će koštati više od manje poznatih kolega, ali pouzdanost je puno manje problema. No, ovdje, previše teško govoriti o potpunom nedostatku problema, i to samo na uređajima potpuno nepoznat proizvođači teško je očekivati nešto više.

razvojne mogućnosti

Iako postoje očite prednosti, postoje brojni nedostaci koji karakteriziraju SD-memorijsku karticu, sprečavaju daljnje širenje njegove primjene. Stoga se održava stalnu potragu za alternativnim rješenjima na tom području. Naravno, prije svega pokušati poboljšati postojeće vrste flash memorije, što ne dovodi do nekih temeljnih promjena u postojećem proizvodnom procesu. Dakle, nema sumnje samo jedna: tvrtke uključene proizvodnju ove vrste pogona, pokušat će iskoristiti svoj puni potencijal, prije prelaska na drugu vrstu dalje poboljšati tradicionalne tehnologije. Na primjer, Sony memorijske kartice trenutno proizvodi u širokom rasponu volumena, dakle, pretpostavlja se da je to i dalje će se prodavati aktivno.

Međutim, do danas, na industrijskoj primjeni praga čitav niz alternativnih tehnologija za pohranu, od kojih neke mogu biti provedene odmah nakon pojave povoljnih uvjeta na tržištu.

Feroelektrična RAM (FRAM)

Princip Tehnologija feroelektrična skladištenje (feroelektričnih RAM-a, FRAM) predlaže se izgraditi neizbrisivu memoriju kapaciteta. Smatra se da je mehanizam dostupne tehnologije, koja se sastoji u prepisati podatke u procesu čitanja za sve izmjene osnovnih komponenti, dovodi do određenog zadržavanje uređaja high-speed potencijala. FRAM - uspomena, karakterizira jednostavnost, visoka pouzdanost i brzina rada. Ta svojstva su sada karakteristika DRAM - volatile RAM koji postoji u ovom trenutku. Ali onda više neće biti dodane, te mogućnost dugoročnog skladištenja podataka, koji se odlikuje SD memorijske kartice. Među prednostima ove tehnologije mogu se razlikovati otpornost na različite vrste prodorno zračenje koje može biti tražen u posebnim uređajima koji se koriste za rad u uvjetima povećane radioaktivnosti ili u istraživanje svemira. Mehanizam za pohranu informacija ostvaruje se primjenom feroelektrični učinak. To znači da je materijal u stanju održavati polarizaciju u nedostatku vanjskog električnog polja. Svaka memorija FRAM stanica tako da se stavi na ultratanku filma feroelektričnih materijala u obliku kristala između para ravnih metalnih elektroda tvore kondenzator. Podaci u ovom slučaju se čuvaju unutar kristalne strukture. To sprječava propuštanje učinak punjenja, što uzrokuje gubitak podataka. Podaci u FRAM-memorije ostaju pohranjene čak i ako napajanje naponom.

Magnetska RAM-a (MRAM)

Druga vrsta memorije, što je i danas smatra vrlo obećavajuće, je MRAM. Odlikuje se relativno velikom brzinom i ne-volatilnosti. Jedinica stanica u ovom slučaju je tanki film magnetske stavi na silicij podlogu. MRAM je statična memorija. To ne treba periodično prepisivanjem, a podaci neće biti izgubljen kada je isključen snaga. Trenutno, većina stručnjaka se slaže da je ova vrsta memorije može biti pozvan na sljedeću generaciju tehnologije kao postojeći prototip pokazuje prilično visoku brzinu rada. Još jedna prednost ovog rješenja je niska cijena žetona. Flash memorija je izrađen u skladu sa specijaliziranom CMOS proces. MRAM čip se mogu proizvesti standardnim postupkom proizvodnje. Osim toga, materijali mogu poslužiti kao oni koji se koriste u konvencionalnim magnetnom mediju. Proizvoditi velike serije tih čipova je mnogo jeftinije od svih ostalih. Važno MRAM-memorije značajka je mogućnost da se omogući trenutak. To je osobito važno za mobilne uređaje. Doista, u ovom tipu stanica određena je vrijednošću magnetskog naboja, a ne elektro, kao u konvencionalnom flash memorije.

Ovonic Unified memorija (OUM)

Druga vrsta memorije, na koji mnoge tvrtke aktivno rade - to je solid-state drive-based amorfnih poluvodiča. U podnožju se nalazi prijelaz tehnologiju faze koja je slična načela snimanje na konvencionalnim diskovima. Ovdje faza stanje tvari u električnom polju se mijenja od kristalnog da amorfni. A ta promjena je pohranjena u odsustvu napona. Od uobičajenih optičkih diskova , takvi uređaji su karakterizirane time da grijanje odvija djelovanjem električne struje, ne laserski. Čitanje se odvija u ovom slučaju s obzirom na razlike u reflektirajuća sposobnost tvari u različitim državama, koji se doživljava senzor pogona. Teoretski, takvo rješenje ima visoke gustoće za pohranu podataka i maksimalnu pouzdanost, kao i povećanu brzinu. Visoka brojka je maksimalan broj pisati ciklusa, koji koristi računalo, flash disk, u ovom slučaju zaostaje za nekoliko redova veličine.

Chalcogenide RAM-a (CRAM) i Phase Change Memory (PRAM)

Ova tehnologija temelji na temelju faznih prijelaza faze kad se tvar koristi u nosač služi kao neprovodljivoj amorfnog materijala, a drugi konduktorski je kristalna. Prijelaz od memorijske ćelije iz jedne države u drugu provodi električnog polja i grijanje. Takvi čipovi karakterizira otpornost na ionizirajuće zračenje.

Informacije-Višeslojni utisnuta kartica (Info-MICA)

Radni uređaji izgrađeni na temelju ove tehnologije, temeljene na principu tanki-film holografije. Podaci se bilježe na sljedeći način: prvo formiranje dvodimenzionalnu sliku prenosi na hologram CGH tehnologije. Čitanje podataka je zbog fiksiranja laserske zrake na rubu jednog od slojeva snimanja, optički valovoda zaposlenika. Svjetlo se širi duž osi koja je postavljena paralelno s ravninom sloja, formirajući izlazna slika odgovara podacima prije snimanja. Početni podaci mogu se dobiti u bilo kojem trenutku preko inverzne algoritma kodiranja.

Ova vrsta memorije povoljno s poluvodiča zbog činjenice da osigurava visoku gustoću podataka, niska potrošnja energije i niske cijene prijevoznika, sigurnost okoliša i zaštitu od neovlaštene uporabe. Ali prepisivanjem informacije kao memorijsku karticu ne dopušta, dakle, može poslužiti samo kao dugoročno skladištenje, zamijenite medij papira ili alternativni optičkih diskova za distribuciju multimedijalnih sadržaja.