medii de stocare solid-state - flash card de - studopediya
Sub influența poarta canalului de control este creat pentru deplasarea purtătorilor de sarcină de la sursa la scurgere. Unele dintre electronii sunt pe poarta plutitoare este format ca urmare a taxa ascunse care pot fi stocate acolo timp de câțiva ani. percepe o mică taxă pe poarta este luată ca o unitate logică, mare - zero. Când ștergeți la poarta de control este alimentat o tensiune negativă de mare. Apoi electronii de la poarta plutitoare „scurgere“ de pe scurgere (de tunel).
Fig. 1.19. Aparatură de memorie flash
Memoria Flash poate fi pusă în aplicare în elemente logice electronice ale celor două tipuri de NOR (nu sunt sau - negație „sau“) și NAND (nu, și - negare „și“) Fig. 1.20.
Fig. 1.20. organizație electronice, nici de memorie (stânga) și NAND (dreapta)
În cipuri de memorie bazate pe fiecare celulă logică NOR (FET) este conectat la trei canale independente: o linie de biți, linia de cuvânt și sursa de încărcare. Înregistrarea se realizează sub influența semnalului pe poarta de control, între sursa și drena unui curent electric injectat la poarta plutitoare (injecție apare) rapid ( „hot“) electroni. Ei au suficientă energie pentru a depăși bariera de potențial creat pentru poarta plutitoare. Pentru a proba tensiunea de date furnizate la linia de cuvânt conectat la poarta. Cu o taxa de mare într-o poarta plutitoare pentru mișcarea de electroni între sursa și drena este împiedicată, iar potențialul este semnificativă diferența între acestea - se citește un zero logic. În caz contrar, unitatea logică se citește. Acest sistem oferă dublaj de mare viteză și un timp de acces scurt, dar are o dimensiune mare de celule (fiecare dintre care necesită un fir izolat separat), și este dificil de a crește densitatea de înregistrare.
În NAND de înregistrare de celule se face de electroni de tunelare. Circuite integrate NAND sunt mai fiabile, au o capacitate mai mare, de dimensiuni mai mici, și blocuri de celule, și, prin urmare, un cost mai mic. tranzistori cu efect de câmp sunt conectate la liniile de bit succesiv, grupuri. În cazul în care acestea sunt incluse (deschis), conductorii corespunzătoare sunt întemeiate, diferența de potențial între liniile de cuvînt și dispare. Deoarece căderea de tensiune are loc o dată în multe tranzistori, citirea informației este dificil, cu toate acestea, din cauza tratamentului în același timp, un întreg grup de celule din citire ce crește viteza. Aproape apel la celule are loc secvențial, și pentru compensarea care decurg din acest interval de timp este utilizat cache internă. Când scrieți la arhitectura NAND foloseste injectie tunel de electroni, și ștergerea acestora de eliberare tunel. Acest lucru reduce consumul de energie.
Capacitate NOR chips-uri - de la 64 kbps la 8 Mbps, chips-uri NAND - de la 500 kbps la 8 Mbps. elemente logice acestea sunt combinate în blocuri de un NOR 128 Kbps și 8 Kbps (cu un grup preliminar în „pagini“ de 256 sau 512 biți) NAND.
Noua memorie flash NOR StrataFlash®, dezvoltat de Intel, se utilizează celule de mult nivelate, din care fiecare poate stoca 2 biți sau 4. Pentru această taxă este împărțit în mai multe straturi, fiecare dintre acestea corespunzând unei anumite combinații logice de zerouri și cele.
Company cipuri AMD pentru arhitectura NAND dezvoltat tehnologia MicroBit dublează capacitatea celulelor. Acesta prevede separarea fizică de stocare de încărcare pe plutitoare poarta de două elemente independente.
Informații cu privire la chips-uri flash pot ține de la 20 la 100 de ani, datele din ele pot fi de multe ori pentru a număra și un număr limitat (10 mii. Până la 1 milion.) Ori suprascrie. Acest lucru se datorează faptului că ștergerea datelor privind suprascrierea duce la deteriorarea cip. Cu unele blocuri nu sunt rezista mai curățarea și să scrie date în timp. Atunci când se apropie de limita finală a celulei demonstrează numărul tot mai mare de eșecuri și erori. Pentru a prelungi durata de memorie flash folosit-o tehnologie de gestionare a uzurii (Wear Leveling Control). Se distribuie înregistrarea și ștergerea ciclurilor pentru diferite blocuri. Disponibilitatea de blocuri de date de stocare fragmente de fișiere care nu se schimba pentru o lungă perioadă de timp, ceea ce duce la creșterea uzurii partea rămasă a memoriei. Eșecul de o unitate nu afectează pe ceilalți. Procesul de eliminare a înregistrat, dar mai multe blocuri neutilizate (invalide) de memorie se numește „de colectare a gunoiului“ (Garbage Collection). Înainte de „colectare a gunoiului“ pentru un fragmente de memorie de potrivire, numărul de cont nevalid de unități de citire / scriere, numărul de cicluri de ștergere anterioare și identificarea domeniilor în care informațiile sunt actualizate mai frecvent decât altele. Fiabilitatea stocare a datelor este controlată în mod direct în timpul înregistrării: încorporat mecanism compară informațiile stocate cu originalul cu ajutorul unui comparator. Multe tipuri de memorie flash pentru corectarea erorilor cu ajutorul codurilor corectoare de erori. Folosit ca backup de date: creează mai multe copii ale tabelelor care stochează informații despre locația fizică a unităților valide, invalide și defecte. Acest lucru vă permite să recuperați datele în caz de pierdere a unuia dintre tabele.
Pentru a transfera la datele de card de memorie solid-state de la dispozitive portabile la un calculator acesta din urmă trebuie să fie echipat cu un cititor de carduri - cititor de carduri. Exemplu - SanDisk ImageMate 12-in-1 cititor de carduri (. Figura 1.21, www.sandisk.ru), Abilitatea de a lucra cu hărți de 12 formate diferite, și se conectează la calculator printr-o interfață USB 2.0 Hi-Speed.
Fig. 1.21. Cititor de card SanDisk ImageMate 12-in-1
Evoluții în domeniul capacității de memorie capacitate combinată cu un consum redus de energie și dimensiunea de mass-media se desfășoară în mod continuu și să deschidă o serie de domenii promițătoare de memorie solid-state:
· Utilizarea nanocristale de siliciu (sfere cu un diametru de circa 5 nm), plasate între două straturi de oxid poate reduce dimensiunea celulei, simplifica producția, pentru a crește viteza de înregistrare. Înregistrarea se face în detrimentul capacității de cristale de a deține o taxă. Tunelare taxelor în nanocristale se produce mult mai rapid decât în celulele de memorie flash convenționale.
· Memorie feroelectrice (FeRAM - Ferroelectric Random Access Memory) se bazează pe proprietățile feroelectricilor (numite feroelectricilor), în stare normală, constând din domenii cu direcții diferite de polarizare. Sub influența câmpului electric își schimbă direcția domeniilor de polarizare (compară Fig 1.9, 1.10.), Direcțiile de polarizare sunt aceleași, și întregul cristal - un singur domeniu. După oprirea câmpului, această stare este menținută pentru o lungă perioadă de timp, care poate stoca simboluri binare ( „0“ și „1“).
· Magnetoresistive memorie MRAM (Magnetoresistive RAM), bazat pe o modificare a rezistenței electrice a conductorului de câmpul magnetic. celula MRAM include două straturi feromagnetice separate printr-un strat de material magneto, rezistența este determinată de orientarea domeniilor magnetice ale straturilor feromagnetice. În aceeași direcție de magnetizare a rezistenței electrice de celule (unitate logică) scăzută. În direcția opusă între straturi există un câmp magnetic puternic (cum ar fi între polii unui magnet potcoavă). Acționând asupra electronilor Lorentz forță le forțează să se miște într-un cerc și nu trece prin celulă, având ca rezultat o rezistență crescută a celulelor (zero logic). Viteza de înregistrare într-o astfel de celulă este mai mare decât memoria flash, scrierea și ștergerea poate fi realizată de un număr nelimitat de ori.
· Memorie pentru semiconductori amorf OUM (Ovonic Unifed de memorie), bazat pe proprietatea filmelor de sticlă calcogenură și pentru a muta sub influența curentului electric din amorf (non-cristalin dezordonate,) starea la starea cristalină. O diferență semnificativă în rezistența electrică a statelor și amorfi pot înregistra cele logice și zerouri. O astfel de tehnică oferă un număr mai mare de cicluri de suprascriere (10 10), mai mare decât memoria flash, viteza de acces, capacitate mare și costuri reduse. Similar PRAM tehnologia CRAM (calcogenură RAM) (Phase Change Memory) oferă o tranziție de la amorfă la starea cristalină de câmpul electric.