Какой принцип действия флэш-памяти?

14.12.2012

Большинство из нас пользуется «флэшками» и некоторые задаются вопросом: «Какой принцип действия флэш-памяти?». Начать, пожалуй, нужно с того, что термин «флэш-память» пошел с английского языка «Flash-Memory», он означает разновидность полупроводниковой твердотельной перезаписываемой и энергонезависимой памяти.

Какой принцип действия флэш-памяти?

«Flash-Memory»прочитана, может быть, любое количество раз, но что касается занесения данных в такую память, то здесь имеются ограничения.Максимальное количество циклов составляет порядка 1 000 000, а самая распространённая флэш-память способна выдерживающая до 100 000 циклов перезаписи, что в разы больше, нежели у CD-RW.

Носители данного типа лишены подвижных частей, посему, в отличие от винчестеров, они более  компактны и надёжны. Благодаря компактности, низкому энергопотреблению и дешевизне, флэш-память активно используется в цифровых фото и видеокамерах, MP3-плеерах,цифровых диктофонах, мобильных телефонах, планшетных ПК, смартфонах, КПК и коммуникаторах и т.д.

Принцип действия флэш-памяти:

«Flash-Memory» информацию хранит в массиве транзисторов, которые называются ячейками. Обыкновенные устройства характеризуются  одноуровневыми ячейками, каждая из которых способна хранить лишь 1 бит. Новые устройства базируются на многоуровневых ячейках, они способны хранить более 1-го бита, используя для этого разнообразный уровень электрического заряда на плавающих затворах транзистора.

Виды флэш-памяти:

 

  • «NOR-накопители» основываются на элементах ИЛИ-НЕ. Всё дело в том, чтотранзистор с плавающим затвором характеризуется тем, что на его затворе низкое напряжение означает «1».

Транзистор имеет 2 затвора – плавающий и управляющий. Плавающий полностью изолирован, он способен удерживать электроны сроком вплоть до 10-ти лет. При этом в ячейке также имеются  исток и сток. В случае программирования напряжением на управляющем затворе неминуемо создаётся электрическое поле, а также возникает туннельный эффект. Выходит так, что некоторые электроны через слой изолятора туннелируют, попадая на плавающий затвор. При этом заряд на плавающем затворе меняет «ширину» и проводимость канала исток-сток, что и применяется в случае чтения.

Стоит отметить, что чтение и программирование ячеек существенно различаются в вопросах энергопотребления. Так, флэш-памятью при записи потребляется весьма большой ток, а при чтении энергозатраты достаточно малы.

Что касается стирания данных, то в этом случае на управляющий затвор просто подаётся отрицательное высокое напряжение, после чего электроны с плавающего затвора туннелируют на исток.

Стоит отметить, что NOR-архитектура подразумевает то, что к каждому транзистору должен быть подведён индивидуальный контакт, а это увеличивает габариты схемы. Данная проблема решена в NAND-архитектуре.

NAND Flash

  • «NAND-накопители»основаны на элементах И-НЕ. Нужно сказать, что принцип действия этих носителей такой же, как и в NOR. Различая заключаются в размещении ячеек, а также их контактов. В итоге к каждой ячейке не требуется подводить контакт, что положительно влияет на  стоимость и размер NAND-накопителей. Кроме того, стирание/запись происходят быстрее. Но эта NAND-архитектура не даёт возможности осуществлять обращения к произвольной ячейке.

 

Надеемся, что после ознакомления с нашей статьей вы разобрались, какой принцип действия флэш-памяти. Стоит также заметить что накопители на основе flash имеют  высокую степень надежности. Если же так случилось что ваши данные повредились, то вам поможет  программа восстановления удаленных файлов R.Saver.

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *