Flash pamäť

História

Flash pamäť bola otvorená pre Fujio Masuoka, keď pracoval v Toshibe v roku 1984. Názov "Flash" bol tiež vymyslený aj v náprotivkom Toshiba Fuji, Shaii Arizumi (Shoji Ariizumi), pretože proces vymazania obsahu pamäte mu pripomenul na fotografickej správe (Eng. Flash). Masuoka predstavil svoj vývoj na medzinárodných elektronických zariadeniach IEEE 1984 (IEDM), ktorý sa konal v San Franciscu, Kalifornii. Intel videl veľký potenciál vo vynáleze a v roku 1988 vydal prvý komerčný flash čip ani typ.

Charakteristika

Rýchlosť niektorých zariadení s pamäťou Flash sa môže dosiahnuť až 100 MB / s. Väčšinou Flash karty majú veľký roztopací priestor a sú zvyčajne označené na štandardných rýchlostiach disku CD (150 kb / s). Takže špecifikovaná rýchlosť 100x je 100 × 150 kb / s \u003d 15 000 kb / s \u003d 14,65 MB / s.

Väčšinou sa objem flash pamäťového čipu meria z kilobajtov na niekoľko gigabajtov.

Väčšinou sa objem flash pamäťového čipu meria z kilobajtov na niekoľko gigabajtov.

V roku 2005, Toshiba a Sandisk prezentovali NAND CHIPS s objemom 1 GB, vyrobené s použitím viacúrovňovej technológie buniek, kde jeden tranzistor môže uložiť niekoľko bitov pomocou inej úrovne elektrického nabitia na plávajúcej uzávierke.

Spoločnosť Samsung v septembri 2006 predstavila 8 GB čipov, vyrobený na 40-nm technologický proces. Koncom roka 2007 spoločnosť Samsung uviedla vytvorenie prvého MLC MLC (viacúrovňová bunka) na pamäťový čip typu NAND typu Flash, ktorý sa vykonáva na 30-nm technologický proces. Kapacitný čip je tiež 8 GB. Očakáva sa, že hmotnosť pamäťových čipov príde v roku 2009.

Ak chcete zvýšiť hlasitosť v zariadeniach, často sa používa pole niekoľkých čipov. V podstate, v polovici roku 2007, USB zariadenia a pamäťové karty majú objem 512 MB až 15 GB. Najväčšie USB zariadenie zariadení je 128 GB.

Toshiba v roku 1989 oznámila Toshiba v roku 1989 na medzinárodnej konferencii solídnych obvodov. Mal viac rýchlosti nahrávania a menej čipovej oblasti.

Štandardizácia Memory Chips NAND Flash je zapojená do pracovnej skupiny Open NAND Flash Interface (ONFI). Súčasný štandard sa považuje za špecifikáciu verzie ONFI 1.0, vydaná 28. decembra 2006. Skupina ONFI je podporovaná najväčšími výrobcami Nandových čipov: Intel, Micron Technology a Sony.

Princíp prevádzky

maximálne možné objemy dát pre kryštály s použitím jednorazových (SLC) alebo dvojlôžkových (MLC)

Základná skladovacia bunka dát pamäte Flash je tranzistor s plávajúcou uzávierkou. Zvláštnosťou takéhoto tranzistora je, že vie, ako držať elektróny (nabitie). Toto je založené na hlavných typoch NAND a ani flash pamäte. Medzi nimi neexistuje konkurencia, pretože každý z typov má svoju výhodu a nevýhodu. Mimochodom, na ich základe, hybridné verzie, ako je dinor a superand, sú postavené. Výrobcovia pamäte Flash používajú dva typy pamäťových buniek Mlc. a Štrbina. .

• Flash pamäť s MLC (viacúrovňová bunka - viacúrovňové pamäťové bunky) Bunky sú viac hromadné a lacné, ale sú s dlhým časom prístupu a menej nahrávacích / vymazacích cyklov (približne 10 000).
• Flash pamäte, ktorá obsahuje SLC (jednoúrovňové bunky - jednoúrovňové pamäťové bunky), má maximálny počet záznamových / vymazacích cyklov (100000) a majú menší čas prístupu. Zmena nabíjania (nahrávanie / vymazanie) sa vykonáva aplikáciou medzi uzáverom a zdrojom väčšieho potenciálu tak, aby sa sila elektrického poľa v tenkej dielektriku medzi tranzistorovým kanálom dostatočná na výskyt účinku tunela. Ak chcete zvýšiť účinok naladenie elektrónov vo vrecku, malé zrýchlenie elektrónov sa používa prechodom prúdu cez pole tranzistora.

Princíp prevádzky flash pamäte je založený na zmene a registrácii elektrického náboja v izolovanej oblasti ("vreckový") polovodičovú štruktúru. Čítanie sa vykonáva v poli tranzistora, pre ktorý vrecko vykoná úlohu uzávierky. Potenciál plávajúcej uzávierky mení prahové charakteristiky tranzistora, ktoré sa zaznamenávajú reťaze na čítanie. Tento dizajn je dodávaný s prvkami, ktoré umožňujú pracovať vo veľkom množstve rovnakých buniek.

A ani NAND.

Rozloženie šesť buniek ani blesk

Štruktúra jedného stĺpca NAND blesku s 8 bunkami

Pamäť flash sa mení pripojením buniek do polohy.

Nor-dizajn používa klasickú dvojrozmernú matricu vodičov, v ktorej sú riadky a stĺpce inštalované na rovnakej bunke. V tomto prípade riadky vodiča pripojené k prúdu tranzistorov a stĺpcov - do druhého uzávierky. Zdroj bol pripojený k spoločnému substrátu.

Konštrukcia NAND je trojrozmerné pole. Rovnaká matrica je založená na tej istej matici ako v časti, ale namiesto jedného tranzistora je v každej priesečníku vytvorená kolóna z postupne zahrnutých buniek. V takomto dizajne sa v jednom priesečníku získajú mnohé uzávery. Hustota rozloženia môže byť dramaticky zvýšená (po tom všetkom, v kolóne je v stĺpci v stĺpci je vhodný len jeden vodič uzáveru), avšak prístupový algoritmus pre čítanie a zápis buniek je výrazne komplikovaný. Aj v každom riadku nainštalovali dva mos tranzistory. Kontrolný tranzistor vypúšťacieho potrubia (Eng. Bitová čiara zvoľte tranzistor) umiestnený medzi bunkovými stĺpmi a vypúšťacím potrubím. A uzemňovací tranzistor, ktorý sa nachádza pred pozemkom (Eng. Zariadenie vyberte tranzistora).

AND TECHNOLOGY vám umožňuje získať rýchly prístup jednotlivo do každej bunky, ale bunková plocha je veľká. Naopak, Nands má malú bunkovú plochu, ale relatívne dlhodobý prístup k veľkej skupine buniek. Rozsah sa teda mení: ani sa nepoužíva ako priama pamäť mikroprocesorových programov a na ukladanie malých pomocných údajov.

Názvy ani NAND vznikli zo združenia okruhu na zahrnutie buniek do poľa s obvodom logického čipu CMOS.

NAND je najčastejšie používaný pre USB Flash disky, pamäťové karty, SSD. Ani zase v Embedded Systems.

Existovali ďalšie možnosti na kombinovanie buniek do poľa, ale nehodili.

Ani.

Ani pamäť

Nor-architektúra bola pomenovaná kvôli logickej operácii alebo - nie (preložená z angličtiny, ani). Princíp logickej prevádzky nie je, že je nad niekoľkými operandmi (dáta, operačný argument ...) poskytuje jednu hodnotu, keď sú všetky operandy nula a nulová hodnota vo všetkých ostatných operáciách. V našom prípade, v rámci operandov, hodnota pamäťových buniek je určená, čo znamená, že v tejto architektúre sa hodnota jednotky na bitke bude pozorovaná len vtedy, keď bude hodnota všetkých buniek, ktoré sú pripojené k bitovej čiare Zero (všetky tranzistory sú zatvorené). V tejto architektúre je ľubovoľný prístup k pamäti dobre organizovaný, ale proces nahrávania a vymazania údajov je relatívne pomalý. V procese nahrávania a vymazania sa použije metóda injekcie horúcich elektrónov. Do po celú dobu sa získa mikroobvod pamäte Flash s architektúrou a jeho veľkosť buniek veľkou, takže táto pamäť je zle zlá. Flash pamäte s Architektúrou sa zvyčajne používa v zariadení na ukladanie softvérových kódov. Môžu to byť telefóny, PDA, systémové dosky systému BIOS ... Aplikácia NOR-FLIEDS, nestartilných pamäťových zariadení v porovnaní s malým objemom, čo si vyžaduje rýchly prístup k náhodným adresám a so zárukou nedostatku neúspešných prvkov:

• Vstavaná pamäť programov s jednou čipom mikrokontroller. Typické zväzky - od 1 kB do 1 MB.
• Štandardné mikroprierky ľubovoľného prístupu k práci spolu s mikroprocesorom.
• Špecializované počítače Počiatočné mikroobvody (post a BIOS), COS a programovateľné logické procesory. Typické objemy - jednotky a desiatky megabajty.
• Stredné dátové úložné čipy, ako je dátsflash. Zvyčajne vybavené rozhraním SPI a balené v miniatúrnych krytoch. Typické objemy - od stoviek KRIB na technologické maximum.

Maximálna hodnota ani čipov je až 256 MB.

NAND.

NAND FLASH MEMORY

Tento typ pamäte bol vyvinutý spoločnosťou Toshiba. Tieto čipy kvôli ich architektúre sa používajú v malých jednotkách, ktoré dostali názov NAND (Logická prevádzka a non). Pri vykonávaní operácie NAND poskytuje nulovú hodnotu len vtedy, keď sú všetky operandy nula a jedna hodnota vo všetkých ostatných prípadoch. Ako bolo napísané skôr, nulová hodnota je otvorený stav tranzistora. Výsledkom je, že v architektúre NAND znamená, že bitová čiara má nulovú hodnotu v prípade, keď sú otvorené všetky tranzistory pripojené k nej otvorené, a hodnota je jedna, keď je aspoň jeden z tranzistorov zatvorený. Takáto architektúra môže byť vytvorená, ak pripojíte tranzistory s bitkou, nie jeden po druhom (je postavený v architektúre) a sekvenčná séria (stĺpec z postupne zapnutých buniek).

Táto architektúra v porovnaní s ani nie je dobre zmenšená, pretože to dovoľuje kompakticky umiestniť tranzistory do diagramu. Okrem toho, architektúra NAND je zaznamenaná tunelovaním faulovateľky - NordhAIM a toto povolenia na implementáciu rýchlym záznamom ako v oblasti alebo štruktúre. Na zvýšenie rýchlosti čítania sú v mikroobvodoch NAND vložené vnútorné vyrovnávacie pamäť. Podobne ako klastre pevných diskov a bunky NAND sú zoskupené na malé bloky. Z tohto dôvodu bude s konzistentným čítaním alebo nahrávaním, rýchlosť bude v NAND. Ale na druhej strane, NAND naozaj stráca v operáciách s ľubovoľným prístupom a nemá schopnosť pracovať priamo s bajtami informácií. V situácii, keď potrebujete zmeniť len niekoľko bitov, systém je nútený prepísať celý blok, a ak berie do úvahy obmedzený počet záznamových cyklov, vedie k veľkému opotrebeniu pamäťových buniek. V poslednom čase tam sú povesti, že jednoátový polovodič vyvíja novú generáciu flash pamäte, ktorá bude postavená na technológii CMOX. Predpokladá sa, že nová pamäť príde na pamäť NAND Flash Flash a prekonáva svoje obmedzenia, ktoré sú spôsobené architektúrou tranzistorových štruktúr v pamäti NAND. Výhody CMOX zahŕňajú vyššiu hustotu a rýchlosť nahrávania, ako aj atraktívnejšie náklady. Medzi aplikáciami novej pamäte sú SSD a mobilné zariadenia. Čo je pravdivé alebo nie ukázať čas.

Záznam

Nahrávanie, poplatky by mali byť v plávajúcej uzávierke, avšak je izolovaný vrstvou oxidu. Na prenos obvinení sa môže použiť účinok tunelovania. Pre vypúšťanie je potrebné predložiť veľký kladný náboj na kontrolnú uzávierku: záporný náboj s účinkom tunela opustí plávajúci uzávierka. Naopak, pre náboj plávajúcej uzávierky je potrebné predložiť veľký záporný poplatok.

Aj záznam môže byť implementovaný pomocou injekcie horúcej dopravy. Keď prúdenie prúdu medzi zdrojom a prietokom vysokého napätia môžu elektróny prekonať oxidovú vrstvu a zostať v plávajúcej bráne. V tomto prípade je potrebné, aby sa na kontrolnej bráne prítomná pozitívny náboj, ktorý by vytvoril potenciál pre injekciu.

MLC na zaznamenávanie rôznych hodnôt používajte rôzne napätia a čas krmiva.

Každá položka spôsobuje malé poškodenie oxidu vrstvy, takže počet záznamov je obmedzený.

Vstup v NOR a NAND, pozostáva z dvoch stupňov: Najprv všetky tranzistory v riadku sú inštalované v 1 (bez nabíjania), potom sú požadované bunky inštalované v 0.

V prvej fáze sa čisté čistenie buniek vyskytuje s účinkom tunela: Silné napätie sa dodáva na všetky ovládacie stroje. Na inštaláciu konkrétnej bunky v 0 sa používa injekcia horúcich nosičov. Na vypúšťacej linke sa podáva veľké napätie. Druhou dôležitou podmienkou pre tento účinok je prítomnosť pozitívnych nábojov v bráne. Pozitívne napätie sa uvádza len niektorým tranzistorom, pričom zostávajúce tranzistory sa dodáva negatívne napätie. Tak, nula sa zaznamenáva len v bunkách, o ktoré máte záujem.

• NAND.

Prvá etapa v NAND je podobná ani. Nastavenie nuly do bunky použite účinok tunela, na rozdiel od norúča. Záujmy manažérskej brány, o ktoré máte záujem, sú veľké záporné napätie.

Technologické škálovanie

Z dôvodu svojej vysokoteplotnej štruktúry a vysokého dopytu po veľkých technických strojoch vo výrobe pamäte NAND Flash sa znižuje rýchlejšie ako pre menej pravidelného dramu -pamyti a takmer nepravidelnú logiku (ASIC). Vysoká súťaž medzi niekoľkými poprednými výrobcami urýchľuje tento proces. Vo variante zákona MOORE pre logické žetóny, zdvojnásobenie počtu tranzistorov na jednotku plochy sa vyskytuje za tri roky, zatiaľ čo NAND-FLIGHT ukázal zdvojnásobenie za dva roky. V roku 2012 bol spoločný podnik Toshiba a Sandisk zvládol 19 nm tekrocess. V novembri 2012, Samsung tiež začal produkciu v rámci procesu 19 nm (aktívne využívanie "10 nm" frázy v marketingových materiáloch, ktorá označovala nejaký druh procesu z rozsahu 10-19 nm).

ITRS alebo spoločnosti	2010	2011	2012	2013	2014	2015*	2016*
ITRS Flash Roadmap 2011	32 nm	22 nm	20 nm	18 nm	16 nm
ITRS Flash Roadmap 2013					17 nm	15 nm	14 nm
Odtrhnúť sa	35-32 nm	27 nm	21 nm (MLC, TLC)	19 nm.	19-16 nm V-NAND (24L)	12 nm V-NAND (32L)	12 nm
Micron, Intel	34-25 nm	25 nm	20 nm (MLC + HKMG)	20 nm (TLC)	16 nm	12 nm 3D-NAND.	3D-NAND GEN2
Toshiba, sandisk	43-32 nm	24 nm	19 nm (MLC, TLC)	A-19 nm	15 nm	3d NAND BICS.	3d NAND BICS.
Sk Hynix.	46-35 nm	26 nm	20 nm (mlc)	20 nm	16 nm	3d v1.	12 nm

Zníženie procesu umožnilo rýchlo zvýšiť objemy NAND-flash pamäťových čipov. V roku 2000 mala flash pamäť na technológii 180 nm zväzok dát 512 MBIT na Crystal, v roku 2005 - 2 Gbps pri 90 nm. Potom došlo k prechodu do MLC a v roku 2008 mali čipy objem 8 Gbps (65 nm). Na rok 2010 mal asi 35% -25% čipov veľkosti 16 Gbps, 55% - 32 Gbit. V rokoch 2012-2014 boli v nových produktoch široko používané kryštály s objemom 64 Gbps a zavedenie 128 Gbps modulov (10% na začiatku roka 2014) (10% na začiatku roka 2014) vyrába Proces 24-19 nm.

Ako redukcia procesu a jeho aproximácia pre fyzikálne limity súčasných výrobných technológií, najmä fotolitografie, ďalšie zvýšenie hustoty dát môže byť poskytnutá prechodom na väčšie množstvo bitov v bunke (napríklad A prechod z 2-bitového MLC na 3-bitové TLC), náhradné FG-technologické bunky na technológii CTF alebo prechod na trojrozmerné usporiadanie buniek na doske (3D NAND, V-NAND; Avšak, krok Zvýšenie technického procesu). Napríklad v roku 2011-2012, všetci výrobcovia boli zavedené medzery lopty medzi riadiacimi líniami, ktoré umožnili škálovanie ďalších 24-26 nm, a Samsung od roku 2013-2014 začal hromadnú uvoľňovanie 24- a 32-vrstvy 3D NAND, na základe technológie CTF, vrátane, v variante s 3-bitovými (TLC) bunkami. Prejavujúci sa znížením procesu redukcie odolnosti proti opotrebeniu (vymazanie zdrojov), ako aj zvýšenie tempu bitových chýb vyžadovalo použitie zložitejších mechanizmov korekcie chýb a znížiť zaručené objemy záznamov a záručných období. Napriek prijatým opatreniam je však pravdepodobné, že možnosti ďalšieho škálovania NAND-MEMORY budú ekonomicky nezodpovedané alebo fyzicky nemožné. Existuje mnoho možných výmeny technológie pamäťovej pamäte Flash, najmä, Feram, Mram, PMC, PCM, Rrára, atď.

3D NAND.

Zariadenie NAND Schéma Ukázalo sa, že je vhodné na vytvorenie vertikálneho usporiadania buniek buniek na kryštál. Kryštál vrstvy puzzle a izolačné vrstvy, ktoré tvoria vodiče uzáverov a samotných žalúzií. Potom sa v týchto vrstvách vytvorí množstvo otvorov pre celú hĺbku vrstiev. Na stenách otvorov je spôsobená štruktúra poľa tranzistory - izolátory a plávajúce ventily. Vytvorí sa teda stĺpec kruhových tranzistorov s plávajúcimi roletami.

Takáto vertikálna štruktúra bola veľmi úspešná a poskytovala vysoko kvalitnú hustotu splachovania. Niektoré spoločnosti podporujú technológiu v rámci svojich značiek, ako napríklad V-NAND, BICS. Na rok 2016 dosiahol počet vrstiev top článkov 64. .

Život na ukladanie údajov

Izolácia vrecieho je nedokonalá, poplatok sa postupne mení. Čas použiteľnosti poplatku, ktorý inhiboval väčšina výrobcov pre výrobky pre domácnosť, nepresahuje 10-20 rokov, hoci záruka pre dopravcov je uvedená viac ako 5 rokov. V rovnakej dobe, MLC pamäť má menej času ako SLC.

Špecifické vonkajšie podmienky, napríklad zvýšené teploty alebo ožarovanie žiarenia (gama žiarenie a častice vysokých energií), môžu katastroficky znížiť čas strihu.

V modernej NAND CHIPS, pri čítaní je možné poškodiť údaje na priľahlých stránkach v rámci bloku. Implementácia veľkého počtu (stovky tisíc a ďalšie) čítanie operácií bez prepísania môže urýchliť výskyt chyby.

Podľa spoločnosti Dell, trvanie úložiska údajov o SSD, odpojených od výkonu, je vysoko závislý od počtu cyklov prepísania (P / E) a na typ pamäte flash a v najhorších prípadoch môže byť 3-6 mesiacov .

Hierarchická štruktúra

Vymazanie, nahrávanie a čítanie flash pamäte vždy nastane relatívne veľké bloky rôznych veľkostí, zatiaľ čo veľkosť blokového bloku je vždy väčšia ako záznamový blok a veľkosť blokového bloku nie je nižšia ako veľkosť čítacieho bloku. Vlastne je to charakteristický charakteristický znak pamäte flash vzhľadom na klasickú pamäť EEPROM.

V dôsledku toho majú všetky flash pamäťové čipy výraznú hierarchickú štruktúru. Pamäť je rozdelená do blokov, bloky sa skladajú z sektorov, sektorov zo strán. V závislosti od účelu konkrétneho čipu sa môže hĺbka hierarchie a veľkosť prvkov líšiť.

Napríklad, NAND CHIP môže mať veľkosť premytý blok v stovkách KRIB, veľkosť záznamu a čítania stránky je 4 kb. Pre nor-chip sa veľkosť premytá blok líši od jednotiek na stovky KRIB, veľkosti odvetvia nahrávania - až stovky bajtov, čítanie stránok - tucet bajtových jednotiek.

Mnohí sa venovali pozornosti pri prezeraní charakteristík ich pohonu, ktoré jej kapacita nerozširuje na špecifikovaný výrobca. Týka sa to nielen s kapacitou flash diskov a všetkých digitálnych médií: pevné disky a ďalšie, v ktorých sa nádoba meraje megabajty, gigabajty av najnovších zariadeniach terabyte.

Aký je tu a nie je skrytý v tomto podvode? Tak sa stalo, že výrobcovia pohonov, všeobecne, ako aj výrobcovia iných výrobkov chcú predať "Candy" s krásnym nápisom (kapacita) za menej peňazí. Vyhrať v konkurenčnom boji. Ale kontajner, ktorý je uvedený na akumulátore Trund, ale na jednej strane.

Tak prečo flash disk s kapacitou 2 GB je vlastne len 1,86 GB a 4 GB iba 3,72 GB.

Odpoveď na túto otázku vyplýva z základov výpočtovej techniky, a to: 1 kilobyte obsahuje 1024 bajtov a tak ďalej s megabajtom, gigabajtov ...

reálny kontajner (http://www.ixbt.com/storage/flashdrives/svodka/size.shtml) je mierne odlišný.

Výsledkom je, že jednoduchý výpočet: 4 000 000 0000/1024/1024/1024 \u003d 3,72; Dostaneme číslo 3,72 GB.

Pre väčšie jednotky kapacity bude absolútna odchýlka väčšia. Napríklad pre pevný disk bude kapacita 1 terabajt reálnej kapacity 931 GB.

Okrem toho, užitočná kapacita pohonu závisí od zvoleného systému súborov: FAT16, FAT32, NTFS. Nosič, formátovaný v rôznych systémoch, bude mať inú užitočnú nádobu. Je to spôsobené tým, že pri formátovaní disku, systémové informácie o nej sa na nej zaznamenávajú, a to je odlišné pre rôzne FS.

No, posledný. Tam je taký fenomén ako čínsky flash disk: toto je, keď je malá kapacita flash pohonu malého kontajnera zámerne vykonaná informácia, že jej kontajner je veľký. Napríklad, od 1 GB môže byť vyrobený 32 GB. V praxi, ak je táto USB vložená do počítača, ukáže sa, že jej kapacita je 32 GB. Keď užívateľ naň zaznamená údaje v objeme jeho väčšej, kópia bude dokončená bez chýb. Odčítané od takéhoto dopravcu budú údaje možné v množstve úmerného reálneho objemu. Nie viac ako 1 GB pre náš príklad.

Pamäť flash sa vzťahuje na triedu EEPROM, ale používa špeciálnu technológiu na stavebné skladovacie články. Vymazanie v pamäti Flash sa vykonáva okamžite pre celú oblasť buniek (bloky alebo úplne celé čip). To umožnilo výrazne zvýšiť produktivitu v režime nahrávania (programovanie). Flash pamäť má kombináciu s vysokou hustotou balenia (jeho bunky sú o 30% menej DRAM buniek), nestabilné skladovanie, elektrické vymazanie a nahrávanie, nízka spotreba, vysoká spoľahlivosť a nízke náklady ... Toto je preprogramová pamäť.

Ako RAM, flash pamäť je modifikovaný elektricky intrasystémale ako ROM, flash nestabilný A ukladá údaje aj po vypnutí výkonu. Avšak, na rozdiel od RAM, flash nemôže prepísať. Flash pamäť je čítaná a bajtový bajt je napísaný a umiestni novú požiadavku: pred písaním nových údajov je potrebné vymazať.

Flash pamäť je polovodičová pamäť, so špeciálnym typom. Jeho základná bunkav ktorom je uložený jeden kúsok informácií, nie je kondenzátor, ale tranzistor poľa So špeciálnou elektricky izolovanou oblasťou, ktorá sa nazýva "plávajúca uzávierka". Elektrický poplatok umiestnený v tejto oblasti je schopný pretrvávať mnoho rokov. Pri nahrávaní jedného kúte dát sa bunka nabíja - nabíjanie je umiestnené na plávajúcej uzávierke, keď je namazanie - náboj je odstránený z plávajúcej uzávierky a bunka sa vybije.

Vyberie schémy so špecializovanými blokmi medzi takýmito zariadeniami (asymetrické blokové štruktúry). Názov tzv. Boot Blocks, v ktorých je informácie spoľahlivo chránené pred náhodným vymazaním, pamäť sa volá BOOK BLOCK FLASH.

Flash pamäť zadajte zavádzací blok. Slúži na ukladanie aktualizácií a dát v rôznych systémoch, vrátane mobilných telefónov, modemov, bios, riadiacich systémov automobilov a oveľa viac. Pomocou pamäte Flash namiesto EEPROM na ukladanie parametrických údajov vývojári dosahujú zníženie nákladov a zlepšujú spoľahlivosť ich systémov.

Výhody pamäte flash v porovnaní s EEPROM:
1.

Vyššia rýchlosť nahrávania s konzistentným prístupom z dôvodu, že vymazanie informácií do blesku je vyrobené blokmi.
2. Náklady na výrobu pamäte Flash sú nižšie z dôvodu jednoduchšej organizácie.
Zlyhanie: Pomalý záznam do ľubovoľných profilov pamäte.

Pamäť s postupným prístupom Používa sa tam, kde môžu byť údaje postavené vo fronte.

Flash pamäť s prístupom adries. Skladovanie zriedkavo variabilné údaje. Nahrávanie a vymazanie vykonáva procesor pre sprievodcu UTI v obvyklom prevádzkovom režime. Pre túto pamäť Flash má dodatočné riadenie v slovách príkazov. , zaznamenaný procesor na špeciálny čipový register. Pri použití špeciálneho programovacieho napätia sa diagram poskytuje záznam a vymazanie informácií. Pred programovaním sa procesor číta kód z čipu - identifikátor obsahujúci kód výrobcu a čipov, aby zodpovedal algoritmom vymazania a nahrávania.

Všetky pamäte bajtov alebo vybraný blok sa vymažú, potom, čo sú všetky kontrolované, znovu vymazanie a kontrolu.

Programovanie pamäte je udržiavané Byte Byte, zaznamenané informácie sa skontrolujú. Procesor číta zaznamenanú bajt z pamäte a porovnáva ho so zdrojom.

Jedným z blokov je určený pre BIOS skladovanie a hardvér je chránený pred náhodným vymazaním.

Princíp prevádzky a pamäť Flash

Tam sú tiež parametrické bloky a hlavné bloky, ktoré nie sú chránené pred náhodným vymazaním. Hlavné bloky uchovávajú hlavných manažérov a parametrické bloky sú relatívne často meniace sa systémové parametre.

Súbor Flash pamäte Používa sa na výmenu pevných diskov. Znižuje spotrebovanú energiu, zvyšuje spoľahlivosť pamäte, znižuje ich veľkosť a hmotnosť, zvyšuje rýchlosť pri čítaní údajov. Program si môžete prečítať procesorom priamo zo súboru Flash pamäte, výsledky sa tam zaznamenávajú.

Na základe pamäte File Flash sa vytvorí kompaktná vymeniteľná externá pamäť.

ZE - MNOP.

2 Prahové hodnoty. UPOR1 - má malú veľkosť, 1-2 V. Pri odosielaní UPZ je kanál m / d odtok. Ak m / d nitrid a oxid kremičitý majú poplatky, potom sa URP zvýšil na 7V.

Nahrávanie (programovanie) Flash pamäte - Proces náhrady 1 až 0. Vymazať - Náhrada 0 až 1.

3. Architektúra PC. Počítačových procesorov. Štruktúry procesorov a ich hlavné charakteristiky. Pneumatiky a ich vlastnosti. Miestne pneumatiky. Chipsyty.
Architektúra je viacúrovňová hierarchia hierarchie a softvéru, každá úroveň umožňuje multivariačné konštrukcie a aplikáciu.

Štruktúra je kombináciou prvkov a ich pripojení.

EUM je komplex technického a softvéru, ktorý je určený na automatizáciu prípravy a riešenia užívateľských úloh.

Architektúra EVM. - Toto je všeobecný opis štruktúry a funkcií počítača na úrovni dostatočnej na pochopenie princípov prevádzky a systému počítačových príkazov, ktoré neobsahujú časti technického a fyzického zariadenia počítača.

Architektúra obsahuje nasledujúce zásady budovania počítača:

1. Štruktúra pamäte EÚ;
2. Metódy prístupu do pamäte a externých zariadení;
3. Schopnosť zmeniť konfiguráciu;
4. Teamový systém;
5. formáty údajov;
6. Organizácia rozhrania.

Architektúra moderných osobných počítačov je založená na mascinálny modulárny princíp. Informačný vzťah medzi počítačovými zariadeniami sa vykonáva cez systémový autobus (Iné meno je systémová diaľnica).

Pneumatika je kábel pozostávajúci z rôznych vodičov. O jednej skupine vodičov - Údaje o pneumatikách Informácie, ktoré sú spracované, na strane druhej - adresy pneumatík - adresy pamäte alebo externé zariadenia, ku ktorým je procesor nakreslený. Tretia časť diaľnice - kontrola pneumatíkRiadiace signály sa prenášajú (napríklad signál pripravenosti zariadenia na prevádzku, signál na začiatok zariadenia atď.).

Vyznačuje sa systémovou pneumatikou frekvencia hodín a bit.Počet súčasne prenášaných bitov sa nazýva pneumatika. Hodinový frekvencia Charakterizuje počet základných operácií prenosu údajov za 1 sekundu. Byt pneumatík sa meria v bitoch, frekvencii hodín - v Megahertz.
Systémové pneumatiky

Prenos informácií medzi MP a zvyškom prvkov. Riešenie zariadení a výmenu špeciálnych servisných signálov. Prenos informácií cez zbernicu je riadený jeden zo zariadení pripojených k nej alebo špeciálne venovaný tomuto uzlu, ktorý sa nazýva autobusový arbitr.

Pneumatiky ISA. Priemyselná štandardná architektúra) K dispozícii je 36-pinový konektor pre predlžovacie tabule. Vďaka tomu sa počet cielených riadkov - 4 a dát - 8. Môžete prenášať paralelne s 16 dátovými výbojmi a vďaka 24 adries, aby ste sa mohli obrátiť na 16 MB systému pamäte priamo. Počet liniek prerušenia hardvéru - 15.

EISA pneumatiky (Rozšírené ISA). Poskytuje najväčšie možné množstvo adresovateľného pamäte, 32-bitového prenosu dát, vylepšeného systému prerušenia, automatické konfigurácie systému a predlžovacích dosiek. Konektor EISA na systémovej doske počítača je kompatibilný s ISA. Autobus EISA vám umožňuje riešiť adresu 4 GB jednoduché. Maximálna rýchlosť 33 MB / s. Pneumatika sa vzťahuje s frekvenciou približne 8-10 MHz.

Miestne pneumatiky Navrhnuté na zvýšenie výkonu spoločnosti, čo umožňuje periférne zariadenia (video adaptéry, ovládače pohonu) pracovať s frekvenciou hodín na 33 MHz a zadarmo. Použité MCA typu konektor.

Pneumatiky PCI. Medzi miestnym procesorovým autobusom a samotným PCI je špeciálna zhoda m

V súlade s špecifikáciou PCI môže byť k zbernici pripojený až 10 zariadení. Autobus PCI pracuje na fixnej \u200b\u200bfrekvencii hodín 33 MHz a poskytuje napájacie napätie pre regulátory 5 aj 3,3 V, plug and Play.

Pneumatiky pcpi-x -vysoko výkonný PCI. je synchrónny, t.j. Všetky dáta sa spracúvajú súčasne, keď je prijímací signál prijímajúci. 32-bitový prípojkár. Pri frekvencii 33 MHz, teoretická šírka pásma 132 MB / s.

Všetky informácie prenášané z procesora na iné dátové zbernice sú sprevádzané adresado adresovej zbernice. Môže to byť adresa pamäťovej bunky alebo periférna adresa. Je potrebné, aby bity zbernice umožnili preniesť adresu pamäťovej bunky. Slova typu pneumatiky teda obmedzuje množstvo EMM RAM, nemôže byť väčšie ako kde n je bit pneumatiky.

diagram počítačového zariadenia postaveného na princípe trupu

Chipset - z angličtiny. "CHIP SET" - súbor mikroobvodov určených na spoluprácu s cieľom vykonať súbor ľubovoľných funkcií. Tak, v počítačoch, čipová súprava vykonáva úlohu spojivovej zložky, ktorá zaisťuje spoločné fungovanie pamäťových subsystémov, CPU, I / O a ďalšie. Chipsyty sa nachádzajú v iných zariadeniach, napríklad v mobilných telefónoch.

Počítačové doskové chipsy sa skladá z dvoch hlavných mikroobvodov (niekedy sú kombinované do jedného čipu):

1. MCH - Memory Controller - North Bridge (Northbridge) - zabezpečuje interakciu centrálneho procesora (CPU) s pamäťou a video adaptérom. V nových chipsetoch je často integrovaný video systém.

   Regulátor pamäte môže byť integrovaný do procesora (napríklad OPTERON, NEHALEM, ULTRASPARC T1).

2. ICH - I / O Controller (I / O Controller Hub) - South Bridge (Southbridge) - poskytuje interakciu medzi CPU a pevným diskom, PCI karty, IDE, SATA, rozhrania USB atď.

Niekedy chipsy zahŕňajú super I / O čip, ktorý sa pripája k južnému mostu a je zodpovedný za nízko rýchlosti porty RS232, LPT, PS / 2.

V súčasnosti sú hlavní výrobcovia chipsetov pre stolné počítače firmy Intel, NVIDIA, AMD (Ktoré získali ATI a v súčasnosti vyrába chipsety pod jeho menom), Cez. a Sis.

Firma Inteligencia Uvoľňuje chipsy len pre vlastné spracovatelia. Pre spracovateľov firmy AMD. Najbežnejšie sú chipsy nVIDIA (vydané ako pravidlo pod značkou nforce.) A AMD.

Chipsy Firmy Cez. a Sis Populárne hlavne v sektore s nízkym koncom, ako aj v kancelárskych systémoch, hoci vložená grafika, ich 3D schopnosti sú výrazne horšie ako NVIDIA a AMD.

⇐ Predchádzajúci12345678910 Ďalej ⇒

Dátum uverejnenia: 2015-10-09; Čítať: 262 | Porušenie stránky autorských práv

Studopedia.org - Studdia. Org - 2014-2018. (0.004 s) ...

Porovnanie výkonu rôznych typov serverových jednotiek (HDD, SSD, SATA DOM, EUSB)

V tomto článku sa pozrieme na moderné modely serverových diskov z hľadiska výkonnosti a optimálnych aplikácií.

V súčasnosti sa servery používajú hlavne úložné zariadenia dvoch typov - tvrdé magnetické disky (HDD, jednotky pevného disku) a jednotiek pevného stavu (SSD, jednotka pevného stavu). Používajú sa aj zariadenia, ako napríklad modul EUSB Flash a SATA DOM. Zvážte všetky tieto typy podrobnejšie.

Moderné tvrdé magnetické disky môžu používať jeden z dvoch rozhraní - SATA (sériová moderná technológia prílohy) a SAS (sériové pripojené SCSI). Aktuálna verzia rozhrania SATA poskytuje 6 GB / s šírku pásma. Disky s týmto rozhraním sa používajú prevažne v segmente pracovných počítačov osobných počítačov, ale môžu sa aplikovať aj na serveroch. V segmente servera majú takéto disky rýchlosť otáčania vretena 7'200 ot / min. V našom testovaní z diskov tohto typu, seagate konštelácie.2 ST91000640NS (SATA 7'200, 2.5 ") a Seagate Constellation ES ST1000NM00100 (SATA 7'200, 3.5").

Spoľahlivé a produktívnejšie rozhranie SAS je určené pre serverové riešenia a pracovné stanice. Má tiež šírku pásma až 6 Gbps, ale už v plnom duplexnom režime (plnú duplex), čo znamená možnosť simultánneho prenosu dát v oboch smeroch rýchlosťou 6 GB / c. Disky s týmto rozhraním majú väčší indikátor MTBF (priemerný čas medzi poruchami, priemerným časom prevádzky pre zlyhanie). Okrem toho, rozhranie SAS, na rozdiel od SATA, používa inú sadu príkazov s vyššou hĺbkou frontu dotazu (64 oproti 32, čím viac hĺbky reindone, tým lepšia je optimalizácia požiadaviek na dotazy) a dvojstupňové pripojenie odolnosť proti chybám. Dôležitou znakom SAV je prispôsobené pripojenie diskov s rozhraním SAS k rôznym backplanes, koše, expandéry, RAID a HBA regulátory, systémy na ukladanie dát a iných zariadení interných aj externých portov. V súčasnosti sa pohony SAS používajú na serveroch rýchlosťou otáčania vretena 7'200, 10'000 a 15'000 rpm.

Rýchlosť 7'200 RPM. Spočiatku to bolo atypické pre segment servera, avšak výrobcovia tvrdých diskov v určitom bode sa však rozhodli vyrábať disky s rýchlosťou otáčania 7.00 ot / 200 ot / 200 rpm nielen s rozhraním SATA, ale aj s rozhraním SAS. Vo svojej "mechanickej" časti sú tieto disky presne rovnaké, líšia sa len v metóde pripojenia. Tento krok zvýšil cenovú dostupnosť SAV a poskytla segment servera väčších diskov SAS. Hlavnou oblasťou použitia týchto diskov je nízkorozpočtové pracovné stanice a servery základných úrovní. Testované kolesá tohto typu - Seagate Constellation.2 ST91000640NS (SAS 7'200, 2.5 ") a Seagate Constellation ES.3 ST1000NM0023 (SAS 7'200, 3.5").

SAS disky s rýchlosťou vretena 10'000 RPM - dobré riešenie pre výkonné pracovné stanice a lacné serverové riešenia spoločnosti. Testovaný disk - Seagate Savvio 10k5 ST9900805ss (SAS 10000 2.5 ").

SAS-disky s rýchlosťou vretena 15.000 RPM - najlepšia voľba pre servery firemných sektorov, dátových centier (dátové centrum) a dátové ukladanie systémov (skladovanie). Testovaný kotúč - Seagate Cheetah 15k7 ST3300657SS (SAS 15000 3.5 ").

Výkon vyššie uvedených diskov sekvenčných a náhodných operácií čítania / zápisu je uvedený v nasledujúcom diagrame.

S rovnakou rýchlosťou vretena a fyzickou veľkosťou dosiek sú disky SAS rýchlejšie ako disky SATA, čo je vysvetlené väčšími lineárnymi hustota dát v diskoch SAS v porovnaní s diskami SATA.

Na druhej strane, SAS 7'200, 3.5 "a SAS 10'000, 2.5" disk "ukazujú takmer rovnaké výsledky. Je to spôsobené tým, že výhoda pri rýchlosti otáčania je kompenzovaná menšou fyzickou veľkosťou dosky kotúča 2.5 ", v dôsledku čoho je lineárna rýchlosť hlavy vzhľadom na dosky približne rovnaké s rovnakou lineárnou hustotou dát.

V náhodnom čítaní testu, ktorý meria počet I / O operácií za sekundu (IOP), výsledky diskov 2,5 "7'200 otáčky rpm lepšie, ako je výsledok formulára 3.5" rovnakej rýchlosti, pretože "malý "Disky sa pohybujú hlavu do požadovaného sektora menej. Disky SAS opäť ukazujú vyšší výsledok v porovnaní s Diskami SATA, teraz kvôli najlepšej optimalizácii poradia náhodných požiadaviek v dôsledku podpory väčšej hĺbky frontu (64 SAS versus 32 od SATA). Výhodou SAS 10'000 a 15'000 RPM diskov je zabezpečené nielen vysokou rýchlosťou otáčania vretena, ale aj skutočnosťou, že majú dokonalý mechanizmus na umiestnenie hlavy s menším časom prístupu.

Na náhodných záznamových operáciách majú disky SAS rovnakú výhodu oproti diskom SATA, ako aj na čítanie operácií.

Jednotky s pevným štátom s použitím nestabilnej pamäte NAND-FLASH majú stovky časov rýchlosť čítania a písania na náhodných operáciách ako pevné disky, pretože v jednotkách pevných stavov nie je potrebné pohybovať magnetickú hlavu. Okrem toho má SSD menšia spotreba energie a žiadny hluk pri práci. Ale tiež majú nevýhody, menovite: vysoké náklady a relatívne s HDD relatívne malým objemom. V segmente desktopov sa takéto pohony používajú v spojení s HDD podľa schémy, keď je na SSD nainštalovaný operačný systém a najcvy nevyhnutné programy a všetky ostatné údaje sú uložené na HDD. Tento prístup výrazne zvyšuje rýchlosť počítača, bez toho, aby sa zvýšila jeho náklady. Na testovanie sme si vybrali disk Intel 520 Series 240GB. Táto jednotka sa odporúča na použitie v stolných počítačoch, notebookoch a pracovných staniciach.

V segmente servera je situácia SSD výrazne odlišná. Umiestnite významné dátové polia na SSD dosť drahé. Môžu ich úspešne používať na ukladanie do pamäte cache, keď sa používa cache SSD na umiestnenie "horúcich" údajov, to znamená, že údaje, odvolanie, ktoré je najčastejšie. To dáva obrovský nárast výkonu subsystému disku servera, najmä na náhodných operáciách prístupu. Test Server SSD Drive - Intel DC S3700 100 GB.

S konzistentným čítaním, stolné a serverové jednotky ukazujú takmer rovnaké výsledky, ale s sériovým záznamom je server typ SSD výrazne stráca. Je to spôsobené tým, že jednotka servera používa pamäť, ktorá robí poradie rozsahu väčší počet cyklov prepísania, ale samotné záznamové operácie sú pomalšie.

Na náhodných záznamových operáciách je oneskorenie tiež výrazne, ale je to spôsobené potrebou zabezpečiť oveľa väčší zdroj pre vstup na serverové jednotky.

EUSB disky, ako aj jednotky SSD, sa tiež používajú na ukladanie flash modulov, ale sú inštalované priamo do konektora USB na serverovej doske. Takéto disky majú rad funkčných a iných obmedzení v dôsledku použitia portu USB ako rozhrania USB. C Takáto jednotka nefunguje načítanie plného verzie systému Windows a rýchlosť rozhrania (480 Mbps) je výrazne nižšia ako hodnota SATA (6 GB / s). Najviac optimálna oblasť ich aplikácie v serveroch je použitie malého operačného systému ako nakladač malej veľkosti, napríklad vmware ESXI Hypervisor.

V jemných klientoch sa takéto pohony používajú na uloženie systému Windows vstavaný operačný systém. Testovaný Drive - EUSB Transcend 4 GB.

Disky SATA DOM sú funkčnejšie ako EUSB disky. Sú pripojení rovnakým spôsobom ako SSD disky, ku konektoru SATA, ale zároveň vyzerajú ako podobný USB disk ako pevný disk.

Zariadenie a princíp flash disku

Sú nainštalované priamo do SATA konektorov na základnej doske počítača alebo servera. Je vhodné, keď má takýto konektor vstavané jedlá, inak musí poskytnúť dodatočný kábel. Vzhľadom na to, že tieto pohony sú spojené so štandardnými konektormi SATA, základná doska BIOS pracuje s nimi ako konvenčné HDD alebo SSD disky, čo umožňuje inštalovať na SATA DOM plnohodnotnú verziu operačného systému Windows. Na serveri oslobodzuje miesto v koši podsystému disku, čo vám umožní používať na disk RAID-ARRAY. Okrem toho je pohon SATA DOM vo vnútri serverovej platformy, ktorá eliminuje výber náhodného disku z nainštalovaného operačného systému. Takéto pohony môžete použiť na segmentoch pracovnej plochy a servera, ako aj v tenkých klientoch nastavením akéhokoľvek operačného systému alebo virtualizačného hypervisora. Testovaný pohon - SATA DOM INNODISK 8 GB.

Výsledky testov EUSB-FLASH a SATA DOM disky zodpovedajú výkonu ich rozhraní. Podľa špecifikácie USB 2.0 je rýchlosť 25-480 MBIT / S regulovaná, a pre SATA 3.0 - 6'000 Mbps, ktoré už skloníte voľbu v prospech zariadení SATA rozhrania. Na grafe vidíme nadradenosť 2.5-krát počas operácií sekvenčného čítania a napíšte SATA DOM INNODISK nad EUSB-FLASH.

V náhodný test čítania sa situácia nezmení, SATA DOM tiež vedie. Náhodný vstup z oboch jednotiek je rovnako na veľmi nízkej úrovni, ale nie sú určené na tieto operácie.

Údaje o výkonnosti najlepších zástupcov každého typu jednotiek z našich testov sú uvedené v nasledujúcich diagramoch. Výslovný vodca zobrazuje jednotku Intel Solid State.

Dúfame, že náš článok pomôže určiť výber konkrétneho pohonu. A vyberte si naozaj, z čoho je. Výrobcovia ponúka veľmi veľký počet rôznych diskov, ale na dosiahnutie najlepších výsledkov potrebujete riadne naplánovať svoje potreby a očakávania zo skladovacích subsystémov.

Merania pre HDD a SSD sa uskutočnili na rovnakom regulátore Intel RS25DB080. Testovanie sa uskutočnilo pomocou programu Iometer s nasledujúcimi parametrami: Regulátor a pamäť disku je vypnutá, hĺbka príkazového frontu - 256, parameter veľkosti pásu je 256kB, veľkosť dátového bloku je 256 kb pre po sebe idúce operácie a 4kb pre náhodné operácie. Rýchlosť sériových operácií bola meraná v MB / s, náhodne - v IOPS (počet I / O operácie za sekundu).

Inžinier oddelenia serverového vybavenia Andrei Leontiav
03.06.13

Taiwanská spoločnosť MACH XTREME technológia, špecializujúca sa na vysoko výkonné komponenty pre počítače a pevne zaoberajúce sa výrobou pohonov s pevným štátom, začal maloobchodný predaj perspektívnych skladovacích riešení, ktorý dostal meno PCIE SSD MX-Express.

Flash pamäť. Minulosti, súčasnosť a budúcnosť

Novinka má nízky profilový výkon, je charakterizovaný nasledujúcimi celkovými rozmermi: 152,5 x 19 x 69 mm, váženie - 125 gramov, sa pripája k počítaču cez slotu PCI-Express 2.0 x2, používa non-pomenovaný dvojitý regulátor a je k dispozícii V štyroch verziách z objemu objemu: 128 GB, 256 GB, 512 GB a 1 TB.

Disk má podporu pre Certifikáty RoHS, CE a FCC, nevyžaduje žiadne ovládače na inštaláciu všetkých ovládačov. Rýchlosť prenosu dát sa líši v závislosti od nádoby diskov. Takže pre 512-GB a 1-TB riešenia, konzistentná rýchlosť čítania je 850 MB / s, a nahrávky sú 800 MB / s, úroveň výkonu sa nachádza v oblasti 100 000 IOPS a čas prístupu je 0,1 ms.

Disky série MX-Express majú obrovskú životnosť - 2,5 milióna hodín, môžu pracovať pri teplote okolia od nuly do 70 stupňov Celzia, podpora orezania, duraclasu, Durawrite, zdvihnúť a odpadu zberateľa. Okrem toho, nízkoprofilová PCI zástrčka prichádza s novinkou.

Model 128-GB bude stáť každého 309,90 eur, 256-GB - 379,90 eur, 512-GB - 669,90 eur a 1 TB - 1449,90 eur. Záruka kvality výrobcu na zariadení je 2 roky.

Nie je žiadnym tajomstvom nikomu, že v modernom svete je jedným z najnaliehavejších tovarov. A to ako akýkoľvek iný produkt, musí byť uložený a prenášaný. Na tento účel boli vytvorené prenosné pamäťové zariadenia. V neďalekej minulosti boli vykonané roly a CD, ktoré boli schopné zapamätať si veľmi malé množstvo informácií pri veľkých dimenziách. S vývojom výpočtovej techniky, informačných nosičov sa postupne znížili vo veľkosti, ale množstvo údajov uložených v nich opakovane sa zvýšilo. To viedlo k vzniku nového prenosného úložného zariadenia - USB Flash karty.

Flash pamäť - špeciálny typ nestartilnej, prepisovateľnej polovodičovej pamäte.

Zoberme si zvážte viac: Neprilené - nevyžaduje dodatočnú energiu na ukladanie údajov (energia je potrebná len), prepísané - umožňujúce zmenu (prepisovanie) dát uložených v IT a polovodičovi (Solid-State), ktorý neobsahuje mechanicky Pohyblivé časti (ako obyčajné pevné disky alebo CD), postavené na základe integrovaných obvodov (IC-chip).

Doslova, v našich očiach, Flash pamäť sa stal exotickým a drahým prostriedkom na ukladanie dát do jedného z najmohastnejších médií. Pevná pamäť tohto typu je široko používaná v prenosných hráčoch a vreckových počítačoch, vo fotoaparáte a miniatúrnych úložných zariadeniach "Flash disky". Prvé sériové vzorky pracovali pri nízkej rýchlosti, ale dnes rýchlosť čítania a rýchlosť zaznamenávania dát na pamäti Flash vám umožní sledovať full-dĺžka film uloženú v miniatúrnom mikroobvode alebo spustiť "ťažký" operačný systém Windows XP.

Vďaka nízkej spotrebe energie, kompaktnosti, trvanlivosti a relatívne vysokej rýchlosti je Flash pamäť ideálna pre použitie ako jednotka v takýchto prenosných zariadeniach, ako sú: Digitálne foto a videokamery, mobilné telefóny, prenosné počítače, MP3 prehrávače, digitálne diktafóny a T.P.

História

Pôvodne bol pevný disk solídnym stavom vyvinutý pre vysokorýchlostné servery a bol použitý na vojenské účely, ale ako sa to zvyčajne stane, časom sa začali žiadať o civilistov a serverov.

Vyskytla sa dve triedy zariadení: v jednom prípade obetovali vymazané reťazce, ktoré dostali pamäť s vysokou hustotou a v inom prípade urobili plnohodnotné zariadenie s oveľa menšou kapacitou.

V súlade s tým, že úsilie inžinierov bolo zameraných na riešenie problému usporiadania usporiadania vymazaných reťazcov. Boli korunovaní vynálezom Toshiba Engineer Fujio Masuoku v roku 1984. Fujio predstavil svoj vývoj na stretnutí Medzinárodné elektrónové zariadenia v San Franciscu v Kalifornii. Intel záujem o tento vynález a štyri roky neskôr v roku 1988 vydala prvého typu komerčného flash procesora. NAND-ARCHITEKTÚRA FLASH MEMORY BOLI ONOVANÝ ROKA O ROKU TOSHIBA V roku 1989 na medzinárodných konferencii solídnych obvodov. NAND CHIP mal viac rýchlosti nahrávania a menšej oblasti schémy.

Niekedy argumentujú, že názov flash aplikovaný na typ pamäte je preložený ako "blesk". V skutočnosti to nie je pravda. Jedna z verzií jeho vzhľadu naznačuje, že prvýkrát v roku 1989-90, Toshiba použila slovo blesk v kontexte "rýchlo, okamžité" pri opise jeho nových čipov. Všeobecne platí, že vynálezca je považovaný za Intel, ktorý v roku 1988 predložil flash pamäť s ani architektúrou.

Výhody USB flash kariet cez zvyšok jednotiek sú zrejmé:

malé rozmery,

veľmi nízka hmotnosť

pracovné práce,

možnosť prepísania

dobrá odolnosť voči mechanickým účinkom, na rozdiel od CD a diskety (5-10 krát väčšie ako maximálne prípustné pre konvenčné pevné disky),

odoláva vážnym teplotným rozdielom,

nedostatok pohyblivých častí, čo znižuje spotrebu elektriny na minimum, \\ t

Žiadne problémy s pripojením - výstupy USB sú takmer v akomkoľvek počítači,

veľké množstvo pamäte

zaznamenajte informácie do pamäťových bunkách,

doba uchovávania informácií do 100 rokov.

Flash pamäť sa výrazne spotrebuje (asi 10-20 alebo viackrát) menej energie počas prevádzky.

Treba tiež poznamenať, že neexistujú žiadne programy tretích strán, adaptéry, a tak ďalej pracovať s USB flash disk. Rozpoznanie zariadenia sa automaticky vyskytuje.

Ak píšete na flash disk denne 10 krát, potom je to dosť asi 30 rokov.

Princíp činnosti

Princíp prevádzky polovodičovej technológie flash pamäte je založený na zmene a registrácii elektrického náboja v izolovanej oblasti (vreckový) polovodičovú štruktúru.

Zmena náboja ("záznam" a "vymazanie") sa uskutočňuje aplikáciou medzi uzávierkou a zdrojom vysokého potenciálu tak, aby bola pevnosť elektrického poľa v tenkej dielektriku medzi tranzistorovým kanálom dostatočná na výskyt účinok tunela. Ak chcete zvýšiť účinok naladenie elektrónov vo vrecku, malé zrýchlenie elektrónov sa používa prechodom prúdu cez pole tranzistora.

Schematické znázornenie tranzistora s plávajúcim uzáverom.

Medzi kontrolným uzáverom a kanálom, podľa ktorého prúd prúdi zo zdroja k odtoku, umiestnite najrýchlejší uzáver, obklopený tenkou vrstvou dielektriky. Výsledkom je, že keď prúd prúdenia takým "modifikovaným", pole tranzistora je súčasťou vysokoenergetických elektrónov tunelovanie cez dielektriku a ukážte sa, že je vo vnútri plávajúcej uzávierky. Je jasné, že zatiaľ čo elektróny tunelované, putovali vo vnútri tejto uzávierky, stratili časť energie a nevraca sa k takmer návratu. Zariadenia SLC a MLC

Existujú zariadenia, v ktorých elementárne bunky ukladá jeden kúsok informácií a niekoľko. V jednorazových bunkách sa na plávajúcej bráne líšia len dve úrovne nabitia. Takéto bunky sa nazývajú monolón (Eng. jednosmerná bunka, Štrbina). V multiobusových bunkách existuje viac úrovní nabíjania, nazývajú sa viacúrovňové (ENG. viacúrovňová bunka, Mlc.). Zariadenia MLC sú lacnejšie a viac hromadné ako SLC zariadenia, avšak prístup k času a počet prepisovania je horší.

Zvuk

Prírodným rozvojom myšlienky MLC buniek bol myšlienkou napísať analógový signál do bunky. Najväčšie použitie takýchto analógových flash čipov prijatých v prehrávaní zvuku. Takéto čipy boli široko distribuované vo všetkých druhoch hračiek, zvukových stĺpikov atď.

Pamäť Flash (ani Flash pamäte)

Dizajn Ani. Používa klasickú dvojrozmernú matricu vodičov ("riadky" a "stĺpce"), v ktorom je priesečník nastavený na jednu bunku. V tomto prípade vodič riadkov pripojených k prúdeniu tranzistora a stĺpca na druhý uzávierka. Zdroj bol pripojený k spoločnému substrátu. V takomto dizajne sa dalo zvážiť stav konkrétneho tranzistora s pozitívnym napätím na jeden stĺpec a jeden riadok.

V srdci tohto typu flash pamäte leží algoritmus alebo nie (v angličtine), pretože v tranzistore s plávajúcou uzávierkou, príliš malé napätie na bráne indikuje jednotku. Tento typ tranzistora sa skladá z dvoch žalúzií: plávajúce a riadenie. Prvá uzávierka je plne izolovaná a má schopnosť udržať elektróny na desať rokov. Bunka tiež pozostáva z odtoku a zdroja. Keď sa napätie aplikuje na kontrolu, vytvára sa elektrické pole a dochádza k tzv. Väčšina elektrónov sa prenáša (tunelovanie) cez vrstvu izolátora a preniká do plávajúcej uzávierky. Nabíjanie na plávajúcej uzávierke tranzistora zmení "šírku" zdroja zásob a vodivosť kanála, ktorý sa používa pri čítaní. Nahrávanie a čítanie buniek sa veľmi líšia v spotrebe energie: Takže flash disky konzumujú viac prúdu pri nahrávaní ako pri čítaní (veľmi málo spotrebovaných energií). Ak chcete odstrániť (vymazanie) dát na kontrolnú uzávierku, je dodané dostatočne vysoké negatívne napätie, čo vedie k opačnému účinku (elektróny z plávajúcej uzávierky s použitím účinku tunela, ktorý sa má zničiť). V normálnej architektúre je potrebné, aby kontaktovali každý tranzistor, ktorý výrazne zvyšuje veľkosť procesora. Tento problém je vyriešený pomocou novej NAND-ARCHITECTÚRA.

Počet užitočných informácií, ktoré môžeme uložiť v elektronickej forme, je určený kontajnerom konkrétneho zariadenia. Z tohto hľadiska je veľmi užitočná pamäť. Funkcia zariadení, ktoré sa používa, sa zvyčajne nazýva významné množstvo a malú fyzickú veľkosť nosiča.

Čo je to flash pamäť?

Toto sa nazývajú rôzne polovodičové technológie na vytváranie elektricky preprogramovateľnej pamäte. V systémovom inžinierstve je riešenie takzvané z technologického hľadiska. Rozhodnutie výstavby trvalých skladovacích zariadení.

V každodennom živote "flash pamäť" sa používa na označenie širokej triedy zariadení s pevným stavom vykonanými s použitím rovnakej technológie. Dôležité výhody, ktoré viedli ich rozšírené, sú:

1. Kompaktnosť.
2. Lacnosť.
3. Mechanická pevnosť.
4. Veľký objem.
5. Rýchlosť práce.
6. Nízka spotreba energie.

Vďaka tomu sa v mnohých digitálnych prenosných zariadeniach nachádza v mnohých digitálnych prenosných zariadeniach, ako aj v mnohých alas, existujú nevýhody, ako je obmedzená doba technickej prevádzky dopravcu a citlivosť na elektrostatické výboje. Ale čo je kontajner pamäte Flash? Je nepravdepodobné, že môžete uhádnuť, ale skúste. To môže dosiahnuť obrovské veľkosti: tak, aj napriek malým veľkostiam, dátové nosiče o 128 GB v bezplatnom predaji teraz málo ľudí môže prekvapiť. Neďaleko už v okamihu, keď je 1 TB slabo zaujíma.

História stvorenia

Predchodcovia považujú neustále nezabudnuteľné zariadenia, ktoré boli vymazané ultrafialovým a elektrinou. Tiež mali tranzistorové matrice, ktoré mali plávajúcu uzávierku. Iba tu v nich inžinierske elektróny sa uskutočnili vytvorením významného jemného dielektrika. Distribučná oblasť komponentov uvedených v matrici sa však dramaticky zvýšila, keď bolo potrebné vytvoriť pole reverzného napätia.

Pre inžinierov bolo ťažké vyriešiť problém s hustotou zložiek vymazaných reťazcov. V roku 1984 bola úspešne vyriešená a kvôli podobnosti procesu s zoznamom fotografie, nová technológia sa nazývala "Flash" (v angličtine - "Flare").

Princíp činnosti

Je založený na registrácii a zmene elektrického náboja, ktorý je v izolovanej oblasti polovodičovej štruktúry. Tieto procesy prúdia medzi zdrojom veľkého potenciálu a uzáverom, aby sa získali napätie elektrického poľa v tenkej dielektriku, takže je to dosť na výskyt medzi vreckom a tranzistorovým kanálom. Ak chcete zvýšiť, použite mierne zrýchlenie elektrónov a potom sa vyskytne injekcia horúcich nosičov. Informácie o čítaní sú zverené vrecku pre to, že vykonáva funkciu uzávierky. Jeho potenciálne zmeny prahových charakteristík tranzistora, ktoré sú zaznamenané čítaním reťazcov. Dizajn má prvky, s ktorými je možné vykonať prácu s veľkým radom podobných buniek. Vďaka malej veľkosti všetkých častí, kapacita pamäte flash a vyjde impozantný.

Normálne a NAND-zariadenia

Vyznačujú sa metódou, ktorá je založená na pripojení buniek do jedného poľa, ako aj čítanie a zápis algoritmov. Nor-dizajn je založený na klasickej dvojrozmernej matrici vodičov, kde na križovatke stĺpcov a riadkov je k dispozícii na tej istej bunke. Počas akcie je riadky vodiča pripojené k prúdu tranzistora a stĺpce sú pripojené k druhému uzáveru. Zdroj je pripojený k substrátu, ktorý je spoločný pre všetkých. Tento dizajn uľahčuje čítanie stavu špecifických tranzistorov, ktoré kŕmili pozitívny výkon jednému riadku a jednému stĺpci.

Reprezentovať to, čo NAND je, predstavte si trojrozmerné pole. Je založený na rovnakej matrici. V každej križovatke sa však nachádza jeden tranzistor a celý stĺpec je nainštalovaný, ktorý sa skladá z dôsledne zahrnutých buniek. Tento dizajn má mnoho uzávierkov v jednom križovatke. Môže sa výrazne zvýšiť (a to sa používa) hustota komponentov. Mínus je to, čo je výrazne komplikovaný rekordným algoritmom, prístupom a čítaním bunky. Pre ani, výhodou je rýchlosť práce, a nevýhodou je maximálny informačný kontajner pamäte Flash. Pre NAND veľkosti - plus a mínus - rýchlosť.

Zariadenia SLC a MLC

Existujú zariadenia, ktoré môžu uložiť jednu alebo viac bitov informácií. V prvom type môžu byť len dve úrovne plávajúcej uzávierky. Takéto bunky sa nazývajú jednostupňový. Viac ako ich viac. Viacubové bunky sa často nazývajú aj viacúrovňové. Oni, podivne, sú charakterizované v nízkych nákladoch a objeme (v kladnom zmysle), aj keď pomaly reagujú, a tiež prenos menej prepísaní.

Zvuk

Keďže MLC sa vyvíja, myšlienka sa objavila v bunke. Výsledný výsledok bol prijatý v čipoch, ktoré sa zaoberajú reprodukciou relatívne malých fragmentov zvuku v lacných výrobkoch (hračky, napríklad zvukové karty a podobné veci).

Technologické obmedzenia

Procesy nahrávania a čítania sa líšia spotreba energie. Takže, pre prvé musí tvoriť vysoké napätie. Zároveň pri čítaní nákladov na energiu je pomerne malý.

Záznam zdrojov

Po zmenách náboja sa v štruktúre rozliatia ireverzibilné zmeny. Preto je obmedzená možnosť počtu záznamov pre bunku. V závislosti od pamäte a technologického procesu prevádzky zariadenia môžu stovky tisíc cyklov prežiť (hoci existujú samostatné zástupcovia, ktoré nie sú dosiahnuté až do 1000).

V multiobusových zariadeniach je garantovaný zdroj práce pomerne nízky v porovnaní s iným typom organizácie. Ale prečo je degradácia samotného zariadenia? Faktom je, že nie je možné individuálne ovládať poplatok, ktorý má plávajúcu uzávierku v každej bunke. Koniec koncov, nahrávanie a vymazanie sú vytvorené na súbor súčasne. Kontrola kvality sa vykonáva v priemernej alebo referenčnej bunke. Postupom času sa vyskytne nesúlad a poplatok môže presahovať rámec prípustného, \u200b\u200bpo ktorom sa informácie stávajú nečitateľnými. Potom sa situácia zhoršuje.

Ďalším dôvodom je vzájomná difúzia vodivých a izolačných oblastí v polovodičovej štruktúre. Zároveň sa vykonáva elektrické pocty pravidelne, čo vedie k erózii hraníc a pamäťová karta Flash zlyhá.

Život na ukladanie údajov

Keďže izolácia vo vrecku je nedokonalá, poplatok sa postupne rozptyľuje. Zvyčajne čas, kedy možno uložiť, je asi 10-20 rokov. Špecifické vonkajšie podmienky katastrofálne ovplyvňujú dobu skladovania. Takže, zvýšená teplota, gama žiarenie alebo častice vysokých energií budú môcť rýchlo zničiť všetky údaje. Teraz najmodernejšie vzorky, ktoré sa môžu pochváliť, že majú významný informačný kontajner flash pamäť, majú slabé stránky. Majú pod úrovňou trvania, než je to už dlho vyvinuté a upravené zariadenia, ktoré nie sú rafinované.

Záver

Napriek problémom uvedeným na konci článku je technológia flash pamäte veľmi efektívna, takže získala rozšírenú. A jeho výhody s viac ako chyby. Z tohto dôvodu, informačný kontajner pamäte Flash sa teda stal veľmi užitočným a populárnym v domácich spotrebičoch.