Flash bellek. SSD. Flaş bellek türleri. hafıza kartı

Flash bellek içindekiler yeniden programlanması veya elektrikli bir yöntem kaldırmak edilebileceği bilgisayarlar için uzun ömürlü bellek, bir türüdür. yukarıda Elektrikle Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek eylemlerle karşılaştırıldığında farklı yerlerde olan bloklarda gerçekleştirilebilir. Flash bellek EEPROM daha etkili bir yöntemdir, bu nedenle baskın teknoloji haline gelmiştir. Özellikle sürekli ve uzun vadeli veri muhafaza edilmeleri gerekir durumlarda. Kullanımı durumlarda çeşitli izin verilir: hafıza kartına özel android uygulamalar vardır dijital müzik çalarlar, kameralar, cep telefonları ve akıllı telefonlar, içinde. Buna ek olarak, geleneksel olarak bilgi depolamak ve bilgisayarlar arasında aktarmak için kullanılan USB-stick kullanılır. O genellikle oyunun ilerleme verilerini depolamak için bir kayma içine dahil edilir oyun dünyasında, belli bir ün kazandı.

genel açıklama

Flash bellek gücünü kullanmadan uzun süre kartınıza bilgi depolamak mümkün türüdür. Ayrıca bu sabit disklerle karşılaştırıldığında en yüksek hızda veri erişimi ve daha iyi kinetik şok direnci not edilebilir. Teşekkür tür özelliklerine, bu pillerin ve akümülatörlerin tarafından desteklenmektedir popüler cihazlar için bir referans haline gelmiştir. Başka bir inkar edilemez bir avantajı, bir bellek kartı, bir katı halinde sıkıştırıldığında, neredeyse imkansız bir standart fiziksel metotlar yok etmek için, bu nedenle, su ve yüksek basınç ile kaynama dayanabilir olmasıdır.

Düşük düzeyli veri erişimi

Flaş belleğe alan bir veri erişim yöntemi, geleneksel tip uygulanan çok farklıdır. Düşük seviyeli erişim sürücüsü tarafından gerçekleştirilir. çağrıları bilgileri ve kayıt okumak için normal RAM derhal bu tür operasyonların sonuçları döndürürken, cevap ve flash bellek cihazı, yansıma için zaman alacak şekildedir.

Cihaz ve çalışma prensibi

Şu anda, tasarlanmış ortak flash bellek, bir "yüzen" kapısı ile unsurlarını odnotranzistornyh için. Bu sayede transistör çifti ve bir kapasitör elemanını gerektiren dinamik RAM ile karşılaştırıldığında yüksek yoğunluklu veri depolama sağlamak mümkündür. Şu anda pazar lideri üreticileri tarafından tasarlanan medya, bu tür temel unsurları oluşturmak için teknolojilerin çeşitli doludur. fark katmanlarının sayısıdır, yazma ve genellikle başlığında belirtilen bilgiler ve organizasyon yapısı, silme yöntemleri ile ilgilidir.

NOR ve NAND: Şu anda en yaygın olan fiş türleri çift vardır. paralel ve seri olarak, sırasıyla, - her ikisi de Hafıza bağlantı biraz hatlarına yapılır transistörleri. Hücre boyutlarının ilk tip oldukça büyüktür ve doğrudan bellek programları çalıştırmak için izin hızlı rastgele erişim için bir olasılık vardır. ikinci daha küçük ağ boyutları, aynı zamanda ihtiyacı büyük miktarda bilgi depolayacak bir blok tipi cihazlar oluşturmak için zaman çok daha uygun olan, hızlı sıralı erişim ile karakterize edilir.

Çoğu taşınabilir cihazlar SSD bellek türünü NOR kullanır. Ancak şimdi, bir USB arayüzü ile sunabilen cihaz haline geliyor. Onlar NAND tipi belleğini kullanır. Yavaş yavaş ilk değiştirir.

asıl sorun - kırılganlık

Flaş sürücüler seri üretimin ilk örnekleri kullanıcılara daha yüksek hızlara memnun etmedi. Ancak şimdi, kayıt hızı ve okuma tam uzunlukta film görüntülenebilir veya bilgisayar işletim sistemi üzerinde çalıştırılabilir bir düzeydedir. üreticileri bir dizi zaten sabit disk flash belleğe ile değiştirilir makinesi, göstermiştir. Ama bu teknoloji mevcut manyetik disklerin veri taşıyıcısının değiştirilmesi için bir engel haline gelir çok önemli bir dezavantajı vardır. Nedeniyle flash bellek cihazlarının doğaya o silme ve yazma bilgi sınırlı hatta küçük ve taşınabilir cihazlar için, ulaşılabilir olduğunu döngüsü sayısı, söz değil, o bilgisayarlarda yapılır ne sıklıkta verir. Eğer bir PC üzerinde bir katı hal sürücüsü olarak bu tür ortamlara kullanırsanız, sonra hızlı bir kritik durum geliyor.

Bu durum, böyle bir sürücü özelliğine üzerine inşa gerçeğine olan alan etkili transistörlerin "yüzen" kapı saklamak için elektrik yükü, yokluğu veya transistörü ikili bir mantıksal bir ya da sıfır olarak görülüyor ki varlığı sayısı sistemine. Kayıt ve dielektrik içeren Fowler Nordheim yöntemiyle üretilen NAND bellek tünel elektron veri silme. Bu gerektirmez yüksek voltaj, bir asgari hücre boyutunu yapmanızı sağlar. Bu durumda elektrik akımı bariyer dielektrik kırılma, elektronlar kapısı nüfuz neden beri Ama tam bu süreç, hücrelerin fiziksel bozulmalara yol açar. Ancak, böyle bir hafızanın garantili raf ömrü on yıldır. Amortisman çip nedeniyle bilgi okuma değil, çünkü onun silme işlemleri okuma hücrelerinin yapısında değişiklikler gerektirmediğinden, yazma, ancak yalnızca elektrik akımı geçer.

Doğal olarak, bellek üreticileri aktif bu tip katı hal sürücüler ömrünü artırma yönünde çalışıyoruz: onlar diğerlerinden daha fazla yıpranmış değil birine dizinin hücrelerinde süreçlerini silme / kayıt bütünlüğü sağlamaya sabitlenir. Yük dengeleme programı yolu için tercihen kullanılır. Örneğin, bu olguyu ortadan kaldırmak için teknoloji "tesviye giymek" için de geçerlidir. Kayıt farklı fiziksel adreslere göre yürütülür çünkü veriler, genellikle, değiştirmek flaş belleğin adres alanını taşımak tabidir. Her kontrolör kendi hizalama algoritması ile donatılmıştır, nedenle uygulama detayları açıklanmadı gibi farklı modellerin etkinliğini karşılaştırmak çok zordur. Her yıl olduğu gibi flaş sürücüler hacmi cihaz performansı istikrarı sağlamaya yardımcı daha verimli algoritmalar kullanmak daha gerekli hale gelmektedir.

Sorun

fenomen mücadele etmek için bir son derece etkili bir şekilde hafıza çubuğu ağır kullanımıyla ortaya çıkan bir mantıksal yönlendirme fiziksel engeller ikame için özel algoritmalar aracılığıyla belirli bir yük homojenliği sağlanır hafıza tarafından fazlalık miktarını, ve hata düzeltme verildi. Ve engellenmiş veya yedekleme yerini hücre bilgisi, arızalı, kaybını önlemek için. Bu tür yazılımlar mümkün 3-5 kat döngülerinin sayısını artırarak yükün bütünlüğü sağlamaya dağıtımını engellemek yapar, ama bu yeterli değil.

Bellek kartı ve benzeri diğer depolama aygıtları kendi hizmet alanında dosya sistemi tabloyla saklanan gerçeği ile karakterizedir. Bu bilgiler yanlış veya elektrik enerjisi kaynağının aniden kesilmesini kesme mantıksal düzeyde arızaları, örneğin, okuma engeller. Ve önbelleğe alma sistemi tarafından sağlanan çıkarılabilir cihazlar kullanarak ne zamandan beri, sık üzerine yazma dosya ayırma tablosu ve dizin içeriğine en yıkıcı etkiye sahiptir. Ve hafıza kartları için bile özel programlar bu durumda yardımcı mümkün değildir. Örneğin, tek bir kullanıcı işleme için binlerce dosya kopyalandı. Ve görünüşe göre, sadece bir kez, yerleştirildikleri kayıt bloklarının başvurmuştur. Ama hizmet alanı, ayırma tablosu kez bu prosedür binlerce geçirmiş olan her güncellemede herhangi bir dosya ile geldi. Bu nedenle, ilk etapta bu verilerin tarafından işgal blokları başarısız olur. Teknoloji "aşınma dengeleme" bu birimlerle çalışır, ancak etkinliği sınırlıdır. Ve sonra o yaratıcısı tarafından temin edildiğinde bile, flash sürücü hasar görür ne bilgisayarınızı kullanabilirsiniz fark etmez.

Bu tür cihazların kapasitesinin artırılması sadece cep az gerilim gerektiren, daha küçük hale gelir ve izole oksit bölümleri dağıtmak için yana yazma çevrimlerinin toplam sayısı azalmış olması fiş sonuçlandı kayda değerdir "kapı yüzen". Ve burada durum cihazların kapasitesinde bir artış güvenilirlik sorunu giderek ağırlaştırılmış hale geldi ve sınıf kart artık pek çok faktöre bağlıdır kullanılan şekildedir. Böyle bir kararın Güvenilir operasyon teknik özelliklerinin yanı sıra şu anda geçerli piyasa durumuna göre belirlenir. şiddetli rekabet nedeniyle herhangi bir şekilde üretim maliyetlerini düşürmek için üreticileri zorladı. Üretim kontrol ve başka yollarla bir zayıflama için, tasarım, ucuz bir setin bileşenlerinin kullanımını basitleştirerek dahil. Örneğin, bellek kartı "Samsung" az bilinen muadillerine göre daha mal olacak, ama onun güvenilirliği çok daha az konulardır. Fakat burada da zor problemlerin tam yokluğu söz etmek ve yalnızca cihazlarda tamamen bilinmeyen üreticileri şey daha beklemek zordur.

gelişme umutları

bariz avantajları varken, SD-hafıza kartını karakterize uygulaması daha da genişlemesini engelleyen dezavantajları bir dizi vardır. Bu nedenle bu alanda alternatif çözümler için sürekli arama tutulur. Tabii ki, her şeyden önce mevcut üretim sürecinde bazı temel değişikliklere yol açmaz flaş bellek, mevcut türlerini geliştirmeye çalışıyoruz. Yani hiç şüphesiz sadece tek: sürücüler bu tür üretimi yapan şirketler, geleneksel teknolojimizi geliştirmeye devam farklı türde bir geçmeden önce, tam potansiyeline kullanmaya çalışacaktır. Örneğin, Sony Bellek Kartı nedenle o olduğu varsayılmıştır ve aktif satılacak devam edecek hacimlerinin geniş bir alanda halen üretti.

Ancak, bugüne kadar, eşiğin endüstriyel uygulanmasına ilişkin olumlu piyasa koşulları oluşması üzerine hemen uygulanabilir bazıları alternatif depolama teknolojilerinin, bir bütün aralığıdır.

Ferroelektrik RAM (FRAM)

Teknoloji prensibi ferroelektrik depolama (ferroelektrik RAM, FRAM) uçucu olmayan bir bellek kapasitesi oluşturmak için önerilmiştir. Temel bileşenlerin her değişiklikler için okuma işleminde veri üzerine oluşur mevcut teknoloji, mekanizması, yüksek hızlı aygıtlar potansiyelinin, belirli bir çevreleme neden olduğuna inanılmaktadır. Bir FRAM - bir bellek, basitlik, yüksek güvenilirlik ve çalışma hızı ile karakterize edilir. Şu anda var olan uçucu RAM - Bu özellikler DRAM hemen karakteristiktir. Ancak daha sonra ilave edildi ve olacak ile karakterize edilen veri uzun süreli depolama, olasılığı , bir SD bellek kartı. Bu teknolojinin avantajı arasında artan radyoaktivite koşullarda veya uzay araştırma çalışmak için kullanılan özel cihazlar talep edilebilir nüfuz radyasyon farklı türlerine ayırt edici direnç olabilir. bilgi depolama mekanizması ferroelektrik efekti uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Bu malzeme, dış elektrik alanında yapılan yokluğunda polarizasyon korumak mümkün olduğu anlamına gelir. Her FRAM hafıza hücresi bir kapasitör oluşturan yassı bir metal elektrot çifti arasında kristaller halinde ferroelektrik malzemenin ultra-ince filmin yerleştirilmesi ile elde edilmiştir. Bu durumda veriler, kristal yapısı içinde tutulur. Bu bilgilerin kaybolmasına neden olur şarj kaçak etkisini önler. FRAM-bellekte veriler bile güç gerilimi dahi korunur.

Manyetik RAM (MRAM)

Bugün çok umut verici olarak kabul olan belleğin, başka tür, MRAM olduğunu. Bu, nispeten yüksek hız performansı olmayan dalgalanmalar ile karakterize edilir. bu durumda birim hücresi, bir silikon alt-tabaka üzerine yerleştirilmiş ince manyetik bir filmdir. MRAM statik hafızadır. Periyodik yeniden yazma ihtiyacı yoktur ve güç kapatıldığında bilgiler kaybolmaz. Şu anda, çoğu uzman, mevcut prototip oldukça yüksek hız performans göstermenin yanı bu hafıza tipi yeni nesil teknolojisi çağrılabilir konusunda hemfikirdir. Bu çözümün diğer bir avantajı, fiş düşük maliyettir. Flash bellek uzman CMOS süreci çerçevesinde yapılır. Bir MRAM çip standart imalat işlemi ile imal edilebilir. Ayrıca, malzeme, geleneksel manyetik ortam kullanılanlar gibi hizmet edebilir. Bu çiplerin büyük gruplar üretin tüm diğerlerine göre çok daha ucuzdur. Önemli MRAM hafızalı özelliği anlık etkinleştirmek için yeteneğidir. Bu mobil cihazlar için özellikle önemlidir. Gerçekten de, bu tür bir hücresi manyetik şarj değeri tarafından belirlenir, ve geleneksel flaş bellek gibi elektrikli değildir.

Ovonic Birleştirilmiş Bellek (OUM)

birçok şirket aktif olarak üzerinde çalıştıkları belleğin, başka tür, - bir katı hal sürücüsü tabanlı amorf yarı iletkenler olduğunu. Temelinde Geleneksel disk üzerine kayıt prensibine benzer faz geçiş teknolojisi yer almaktadır. Burada, bir elektrik alanı içinde maddenin faz durum, amorf kristal değiştirilir. Ve bu değişim voltajı olmadığında saklanır. Geleneksel kaynaktan optik diskler , bu tip cihazlar, ısıtma elektrik akımı, lazer değildir hareketiyle gerçekleşir ile karakterize edilir. Okuma nedeniyle sürücü sensörü tarafından algılanan farklı eyaletlerde yansıtıcı yeteneği maddelerin farkı, bu durumda gerçekleştirilir. Teorik olarak, böyle bir çözüm, yüksek yoğunluklu veri depolama ve yüksek güvenilirlik, hem de yüksek hızına sahiptir. Yüksek rakam bu durumda birkaç büyüklük sırası gecikme yaşanır içinde, bir bilgisayar, flash sürücü kullanan yazma çevrimi sayısı vardır.

Kalgojenit RAM (CRAM) ve Faz Değişimi Bellek (PRAM)

taşıyıcı madde olarak kullanılan bir faz maddesi, iletken olmayan bir amorf madde olarak hizmet verir ve ikinci iletken kristalin olduğunda bu teknoloji, aynı zamanda faz geçişleri esasına dayanmaktadır. Bir durumdan gelen hafıza hücresinin geçiş elektrik alanı ve ısıtma ile gerçekleştirilir. Bu gibi çipsler iyonlaştırıcı radyasyona direnç ile karakterize edilir.

Bilgi-Katmanlı Baskılı KArT (Info-MİKA)

ince film holografinin ilkesine dayalı bu teknoloji temelinde inşa Çalışma cihazlar. İlk CGH teknoloji hologram iletilen iki boyutlu bir görüntüsü oluşturulur: aşağıdaki gibi dijital destek birimini almaktadır. Verilerin okunması kayıt katmanlarının biri, bir optik dalga kılavuzu çalışanların kenarı üzerinde lazer ışınının tespit kaynaklanmaktadır. Işık daha önce kaydedilmiş bilgilerin tekabül eden çıkış resmi oluşturan tabakanın düzlemine paralel olarak yerleştirilmiş olan bir eksen boyunca ilerler. ilk veri ters kodlama algoritması ile her an elde edilebilir.

yetkisiz kullanımına karşı yüksek bir veri yoğunluğunu, düşük güç tüketimi ve taşıyıcının düşük maliyetli, çevre güvenliği ve korumayı sağlar aslında olumlu yarı iletken olan bellek Bu tür. Ancak izin vermez bilgiler, bir bellek kartı yeniden, bu nedenle, sadece uzun süreli depolama olarak hizmet kağıt orta ya da multimedya muhtevanın dağıtılması için alternatif bir optik diskleri yerini alabilir.