Informations de référence - Proélectronique. Mémoire flash. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE FONCTIONNEMENT DE CHAUSSE DE CELLEMENT DE CELLULTE CLIQUE

Les microcirits de la mémoire permanente reprogrammable avec effacement électrique des données effectuées à l'aide de la technologie Flash ont pris des positions fortes dans des techniques électroniques et informatiques, transpirant d'autres types de dispositifs de stockage non volatils. Leur dignité principale est la possibilité de reprogrammer "dans le système", sans laisser tomber la puce de la carte de circuit imprimé ou retirez-la du panneau. Un grand nombre de cycles de reprogrammation autorisés vous permet de construire sur de telles puces "lecteurs flash" dans des dizaines de mégaoctets, qui diffèrent des disques classiques sur des disques magnétiques rigides ou flexibles avec une absence complète de pièces mobiles. Grâce à cela, ils sont durables et capables de travailler dans des conditions de vibration forte, par exemple sur des voitures et d'autres objets en mouvement. L'article publié est consacré aux problèmes de programmation de microcircuit de mémoire Flash.

De la RPU d'autres types de puces de mémoire flash distingue la présence directement sur le cristal "programmeur" intégré - la machine d'effacement et d'enregistrement (AC3). Il libère de la nécessité d'un processus de programmation de nourrir une tension accrue aux conclusions des puces, formant certaines séquences d'impulsions. Tout cela AC3 fait de manière indépendante et imperceptiblement pour l'utilisateur qui ne reste qu'avec l'aide de la commande appropriée pour signaler l'adresse de la cellule et le code qui doit être enregistré dedans et attendez l'opération. Dans de nombreux cas, l'opération à long terme (par exemple, l'effacement du bloc de données) peut être en pause, lisez les informations souhaitées d'une autre zone de mémoire, puis de continuer.

Aujourd'hui, de nombreuses entreprises (le plus célèbre Intel. AMD. Atmel. Winbond) Produit une large gamme de microcircuits de mémoire flash jusqu'à 4 Mo. Leur interface externe est parallèle ou cohérente. Les microciricuits avec interface série sont principalement destinés à stocker de petites tableaux de données dans des appareils de petite taille ou spécialisés, par exemple pour mémoriser des réglages radio fixes ou un appareil électrique de ménage.

Ensuite, nous discuterons des copeaux de flash "parallèles", qui, sur l'interface physique et logique, avec le processeur, ne diffèrent pas de la ROM habituelle, sauf qu'ils ont, comme la RAM, il y a une entrée d'autorisations d'entrée. C'est dans de telles puces qui stockent les codes du BIOS d'ordinateurs modernes. L'organisation de données est huit ou 16 bits. Souvent, il peut être sélectionné en connectant une source spécialement fournie avec un fil ou une source d'alimentation partagée. Outre les pneus de l'adresse et des données, trois signaux de commande sont fournis aux puces: la sélection du cristal (CE), allumez la sortie (OE) et la résolution d'écriture (nous). Ce dernier n'est que si la puce doit être programmée. La durée minimale du cycle de lecture est de 70 ... 150 HC.

Dans les premiers copeaux de flash, la matrice de cellules de mémoire était un bloc unique et les données pourraient être effacées uniquement de l'ensemble de la matrice. Dans de nombreuses puces modernes, la mémoire est cassée en blocs et efface les données de l'une d'entre elles n'affecte pas les personnes stockées dans d'autres. La taille des blocs est très différente - de 128 octets à 128 kb ou plus. Cependant, lors de la lecture de données, tous les microcircuits de mémoire sont considérés comme un seul tableau et cela. Ce qui est divisé physiquement en blocs, n'a pas d'importance.

Typiquement, les blocs sont identiques et égaux, mais peuvent être différents. Par exemple, les puces de la série Intel de 28FXXXX comprennent le bloc dite amorçable (démarrage) de 16 Ko et deux paramètres de bloc de 8 Ko chacun. Ce qui suit est un bloc de 96 Ko et la partie restante de la mémoire est composée de blocs de 128 Ko. Les propriétés de ces blocs diffèrent quelque peu. Pour une protection matérielle amorçable, une protection contre l'enregistrement et l'effacement est fournie. Son comprend, nourrir le niveau logique approprié sur un microcircuit spécialement fourni. Les blocs de paramètres sont conçus pour stocker des données fréquemment variables et entretenir plus, par rapport aux autres, le nombre de cycles d'effacement / d'enregistrement.

Chacune des copeaux de la série à l'étude est faite en deux versions qui diffèrent dans l'emplacement des blocs dans l'espace d'adressage. Dans les puces avec un index en (en bas), ils sont situés à partir de l'adresse zéro, dans l'ordre indiqué. Dans les produits avec index T (en haut), l'ordre de retour (amorçable - dans le domaine des adresses seniors).

Actuellement, les puces de mémoire flash sont conçues pour des tensions d'alimentation nominales de 2,7 à 5 V. Une tension accrue (12 V) pour elles n'est pas nécessaire ou qu'elle n'est nécessaire que dans certains modes spéciaux. Dans l'état passif ("non clair"), ces puces ne consomment pas plus de 1 mA (dans la plupart des cas - dix fois moins) de l'alimentation. Parfois, il existe un mode spécial de fermeture complète (mode veille), dans lequel la consommation est négligeable. Vrai, il est impossible de lire les données de la puce "d'abattage" et de "réveiller". Parfois, il y a plusieurs douzaines de microsecondes. Courant actuel en mode actif - dizaines de Milliamper, et si vous traduisez dans l'état passif de la puce, la CA3 dont effectue une opération longue (par exemple, efface les données), le courant ne diminuera pas tant qu'il n'est pas terminé.

Une grande attention est accordée à la protection des données stockées dans la mémoire flash du changement accidentel, en particulier sous l'influence des interférences et des processus transitoires lorsque vous allumez et éteint. Dans la plupart des cas, trois types de protection matérielle sont fournis. Le premier est que. Qui sur les impulsions de la chaîne de nous, avec une durée de moins de 15 ... 20, la puce ne répond pas, la seconde est qu'avec un niveau logique faible à l'entrée OE, aucune manipulation de signaux sur d'autres entrées ne peut provoquer une entrée, la troisième. que, lorsqu'une tension d'alimentation diminue en dessous de certains niveaux AC3 est déconnectée. Dans les copeaux de différents types, le seuil d'arrêt est compris entre 1,5 ... 3,8 V.

Parfois, il est possible de remplir le changement de changement et d'effacer toute la matrice de données ou ses parties. Des mesures extraordinaires sont généralement tenues d'imposer ou de soulager une telle interdiction (par exemple, une approvisionnement à court terme de haute tension à certaines conclusions).

La protection du programme est fournie. Pour changer le contenu de la cellule de mémoire flash, comme dans la RAM conventionnelle. Enregistrez un code à une adresse. Une commande composée de plusieurs codes enregistrés à certaines adresses est requise.

Toute puce Flash est capable de raconter votre type de périphérique dans lequel il est installé, ce qui vous permet de sélectionner automatiquement les algorithmes d'enregistrement souhaités et à effacer les données. Pour l'inclusion de logiciels et désactivez le mode d'identifiant, les commandes appropriées sont fournies. En allumant, à l'adresse, il est lu par l'identifiant du fabricant et à 1N - périphériques (identificateurs de certaines puces sont indiqués dans le tableau). Dans le même mode, mais dans d'autres adresses, dans certains cas, vous pouvez obtenir plus d'informations, par exemple, sur l'état de protection matérielle de l'enregistrement.

Pour accéder au mode de lecture de l'identifiant, il est possible sans équipe, alimentant à l'adresse d'adresse A9 Tension +12 V. L'écart admissible de sa magnitude dans les microcircuits de différents types est différent. Dans certains cas, il n'est pas plus de ± 5%. Dans d'autres, il suffit que la tension ne dépasse que certaines valeurs, par exemple, 10 V. identifiants se lisent aux adresses ci-dessus, en les fixant sans décharge A9. Habituellement, cette méthode est utilisée dans les programmeurs universels.

AC3 La plupart des chips de mémoire flash perçoivent des commandes fournies conformément à la norme dite JEDEC, bien qu'il existe des exceptions. Parfois, lors de la mise à niveau des puces, leur système de commande est complété par des combinaisons de code standard, tout en maintenant et d'anciennes équipes (ceci est nécessaire pour que les cristaux améliorés fonctionnent dans des périphériques publiés précédemment). Intel applique son système de commande.

Avant d'envisager les commandes en détail, nous allons dire un peu de connecter la puce Flash. Le même type de puces, en règle générale, est émis dans les logements de plusieurs types d'emplacement différent, de pas et de nombre de conclusions. Fournissez souvent des options «miroir» pour installer des copeaux de n'importe quel côté du tableau sans modifier la topologie des conducteurs imprimés.

Les numéros de code PIN sur les circuits suivants sont standard pour 512 Ko microcirces dans les boîtiers PLCC et PDIP les plus courants de 32 broches. La puce "Cocoovka" d'un volume plus petit est similaire, mais elles ne sont pas connectées aux conclusions des anciennes décharges (par exemple, AM29F010 est exempte de 30 et 1 à 1ème).

Un diagramme similaire à celui montré à la Fig. 1, Appliquez si vous devez effacer et écrire des données sans supprimer le microcirculat du microprocesseur, système.

On suppose que le bus de données système est un adresses de huit bits - 16 bits. La ROM est allouée dans l'espace d'adressage de 32 Ko, la partie restante d'elle peut occuper la RAM comme quantité de mémoire AM29F040 - 512 KB, il existe un registre de la page de mémoire flash qui contrôle les décharges d'adresse senior. Vous pouvez utiliser les procédures simples suivantes pour la lecture et l'écriture (écrit à Pascal):

Si vous devez programmer la puce Flash en dehors du périphérique dans lequel elle fonctionnera, elle peut être connectée à un ordinateur personnel. Le moyen le plus simple à faire est d'installer une carte d'entrée / sortie parallèle supplémentaire à l'ordinateur. De tels frais, par exemple, PCL-731 de Advantech, Dio-48 de la société IOP DAS ou PET-48DIO FIRD ADLINK sont disponibles. En règle générale, ils ont 48 entrées / sorties et fonctionnent de la même manière que deux puces 8255 (CR5806B55A) dans le mode des mêmes informations et ports de contrôle, même s'il n'y a pas de telle puce dans leur composition. Si nécessaire, la carte d'entrée / sortie parallèle peut être faite indépendamment en utilisant l'article N. Vasileeva "Extendante d'interface PC" (Radio, 1994, n ° 6, p. 20, 21).

Pour lire ou programmer la puce Flash est connecté aux ports de deux microcircuits 8255 selon le diagramme représenté sur la Fig. 2. Le premier port de la première d'entre eux est utilisé pour entrer / sortir des données, séparer les décharges de son port PC - pour émettre les signaux de contrôle de la CE, OE et nous. Les ports RA, RV et PC SECOND forment une adresse 24 bits de l'adresse de puce Flash. Si le plus petit morceau de ce pneu est suffisant, le nombre correspondant de ports PC de haut niveau n'est pas connecté.

Les ports de la carte d'E / S et les constantes auxiliaires doivent être décrits dans le programme comme suit:

Et les procédures décrites ci-dessus sont remplacées par ce qui suit:

Maintenant - en fait sur la programmation flash puce. Selon la norme JEDEC, chaque équipe commence à enregistrer le code OAAN à 5555n. Enregistrez ensuite le code 55N à l'adresse 2 Aaan et en conclusion - le code de l'opération est effectué à 5555n.

Parlant, par exemple, à propos de l'équipe 40n, nous impliquerons une telle séquence avec un numéro de 40n en tant que code d'opération.

Après avoir activé la puissance, toute puce Flash passe automatiquement à ce mode et l'installer avec une commande spéciale n'est pas nécessaire. Cependant, il est nécessaire, par exemple, de revenir du mode de lecture d'identifiant. Parfois, il s'appelle une commande de réinitialisation ou une installation initiale. Pour transférer des jetons sur le mode tableau, un cycle d'enregistrement de code 0F0H est suffisant pour n'importe quelle adresse.

La commande suivante du cycle d'enregistrement 0A0N contient l'adresse de la cellule programmable et le code enregistré. Dans la plupart des cas, écrire sur chaque cellule, vous devez soumettre une commande séparée. N'oubliez pas que la RPU ordinaire, dans les décharges de la cellule programmable, vous ne pouvez remplacer que les unités logiques avec des zéros. Pour effectuer l'opération inverse, il est généralement nécessaire de pré-effacer le contenu d'un bloc de mémoire entier et de répéter la programmation de toutes ses cellules. Notez que l'AC3 de nombreuses puces Flash ne reconnaît pas de telles erreurs et signalez la performance réussie de l'opération. Pour vous assurer que la programmation est correcte, vous devez vérifier les données enregistrées.

Dans Winbond Chips avec des blocs de 128 octets, la programmation de toute cellule est automatiquement précédée en effaçant toutes les données contenant son bloc. Par conséquent, vous devez toujours pré-copier le bloc dans la RAM, apporter les modifications nécessaires à la copie et programmez à nouveau tous les 128 octets. Après avoir reçu l'équipe Oon, l'adresse et la première des octets programmables, AC3 l'entre dans la mémoire tampon interne du bloc et attend 200 μs, sans commencer la programmation. Si une autre équipe de l'OON et l'octet suivant sont reçues pendant cette période, il ira également sur le tampon et AC3 attendra 300 μs supplémentaires. Alors continue jusque-là. Jusqu'à présent, tous les 128 octets du bloc ou de la pause ne dépasseront pas la valeur admissible (300 μs). Après cela, l'AC3 efface le bloc et commence la programmation elle-même. La séquence d'enregistrement dans le tampon de données destinée à différents blocs du bloc n'a pas d'importance, mais ces cellules qui n'ont pas reçu de données, une fois la programmation contiendra des codes 0FFH.

Il existe deux façons d'écrire des données pour la programmation à une puce similaire. Le premier (pour un autre ordinaire) s'appelle logiciel protégé. Chaque octet enregistré doit être précédé de la commande OON. Cependant, la protection peut être désactivée en soumettant une série de la commande 80N et 20N.

Après cela, l'octet enregistré à n'importe quelle adresse tombe dans le tampon interne de la puce et ce mode est enregistré même après la déconnexion et l'alimentation. Oon Commandes sortez sur commande.

Pour écrire des données sur le schéma Intel Flash-Micro, deux options d'équipe équivalentes sont fournies. Tout d'abord, l'un des codes 40n ou 10n est écrit à n'importe quelle adresse. Et ensuite - code programmable à l'adresse souhaitée.

L'équipe "efface toute la mémoire".

Cette opération AC3 de fonctionnement responsable commence par recevoir une séquence de deux équipes - 80N et 10N.

Microcircuits Intel La même commande est soumise en enregistrant sur des adresses arbitraires des codes 20n et 0D0H

Effacer tout le contenu de la mémoire prend des dizaines de millisecondes à quelques secondes. Dans certaines puces, il est possible de suspendre ce processus à enregistrer le code ovant à n'importe quelle adresse. Après l'enregistrement (également à n'importe quelle adresse) CODE 30N (pour les puces Intel-Odoh), l'effacement continuera.

Équipe "effacer le bloc". Pour effacer le contenu du bloc de mémoire, vous devez soumettre deux commandes. Le premier d'entre eux est 80N, le second est différent de ce que son code de fonctionnement de 90h doit être enregistré non à 5555N, mais à l'une quelconque des cellules du bloc lavé.

Intel Chips enregistre suffisamment le code 90N à n'importe quelle adresse. Venant de ce mode de la commande "Lire la matrice" ci-dessus.

Comment vérifier l'achèvement des commandes "longues" programmation et d'effacement des données? Le moyen le plus simple consiste à utiliser des données de référence des puces et à assurer la formation de logiciels de retards appropriés. Mais le temps réel de l'exécution de certaines opérations est souvent significativement différent des valeurs de référence, même pour différentes cellules et blocs d'une seule puce, augmentant comme le "vieillissement" de ce dernier.

Pour découvrir avec précision la fin de cette opération ou cette opération vous permet de lire l'état de l'état AC3. Flash -Microshem émet le contenu de ce registre sur le bus de données tout le temps jusqu'à l'exécution de la procédure d'effacement ou de programmation. Il y a deux signes que le processus n'est pas terminé. Le premier réside dans le fait que la valeur du bit D7 du registre de l'état est inversement en ce qui concerne la cellule de mémoire enregistrée dans le même bit (pendant l'effacement - égale à 0). À la fin de l'opération, cela coïncide avec l'enregistrement. La deuxième caractéristique est "scintiller" bit d6 (sa valeur est modifiée à chaque fois la lecture du registre, jusqu'à ce que l'opération soit terminée).

En règle générale, les deux fonctionnalités sont observées, mais des exceptions sont également trouvées. Par exemple, dans Intel Chips, le bit de scintillement est manquant et le bit D7 pendant la programmation est de 0 quel que soit le code enregistré. La fin de l'opération dans ce cas montre D7 \u003d 1. Dans les jetons avec enregistrement de bloc (par exemple, WinBond), la valeur du bit D7 un bit non similaire du dernier des derniers codes enregistrés dans le tampon de bloc

Habituellement, à la fin de la programmation ou de l'effacement, la microse Flash-MA est automatiquement renvoyée au mode de réseau de données, mais les micropuces Intel nécessitent une commande appropriée à ce sujet.

Si la puce est défectueuse, l'opération "longue" ne peut jamais être complétée, à la suite de laquelle l'ordinateur du contrôleur de programmation "suspendra". Pour éviter cela, il convient de prévoir la vérification de la durée des opérations d'effacement et de programmation et en cas de dépassement de la valeur de valeur raisonnable - «Alarme» de sortie avec l'émission d'un message de dysfonctionnement.

Parfois, surtout lorsque vous travaillez avec des puces qui sont passées à proximité du nombre limite de cycles d'effacement / programmation, il est logique de répéter l'opération infructueuse plusieurs fois. Une tentative peut réussir.

En conclusion, quelques mots sur les utilitaires qui vous permettent de mettre à jour le BIOS de l'ordinateur stocké dans la mémoire flash. Ils sont développés pour chaque type de cartes systémiques (maternelles) et prennent en compte les fonctionnalités de la connexion de copeaux de flash aux pneus système. Par conséquent, les tentatives d'utilisation de l'utilitaire conçues pour la même carte de type pour mettre à jour le BIOS est différente, conduisent souvent à une défaillance complète de l'ordinateur.

L'utilitaire est lancé en tant que programme d'application régulier, spécifiant un nom de fichier en tant que paramètre contenant les codes de la nouvelle version du BIOS. Elle lit ce fichier en créant un tableau de données dans la mémoire flash en RAM. Détermine ensuite le type de puce et sélectionne les procédures appropriées à utiliser avec elle. Après cela, effacer l'ancien et l'enregistrement de nouvelles données commence et, à ce stade, le programme ne peut utiliser aucune fonction du BIOS, y compris pour produire des informations sur l'écran ou l'enquête du clavier. Si vous avez encore besoin de le faire, les sous-programmes nécessaires sont introduits dans l'utilité lui-même. Après avoir terminé la programmation et la vérification de son exactitude, il s'agit généralement d'un redémarrage de l'ordinateur et il commence une "nouvelle vie" avec le BIOS mis à jour.

Lire et écrire Utile

Les supports utilisant la mémoire flash constituent la classe la plus nombreuse de supports d'informations numériques portables et sont utilisés dans la majorité accablante des appareils numériques modernes. Différents types de cartes mémoire flash sont de plus en plus utilisés dans les caméras numériques, les ordinateurs de poche, les lecteurs audio, les téléphones mobiles et autres systèmes électroniques portables.

l'utilisation de copeaux de mémoire flash vous permet de créer des cartes mémoire interchangeables miniatures et très volatiles non volatils avec une faible consommation d'énergie. Un avantage important des cartes mémoire flash est également sa fiabilité la plus élevée due à l'absence de pièces mobiles, notamment essentielles dans le cas d'impacts mécaniques externes: chocs, vibrations, etc.

Les principaux inconvénients de ces transporteurs sont un prix assez important des cartes mémoire flash et une valeur spécifique élevée des données stockées sur eux, bien qu'il existe actuellement une tendance à une réduction significative des prix des cartes mémoire flash.

Les types les plus courants de cartes flash sont aujourd'hui compactsFlash (CF), SmartMedia (SM), Secure Digital (SD), MultiMediAppard (MMC) et Stick Stick (MS), qui diffèrent des interfaces, des dimensions, une vitesse de lecture / écriture et capacité maximale possible.

Cependant, malgré la variété de normes, le choix de l'utilisateur n'est pas trop grand. Ou plutôt, personne ne propose l'utilisateur à l'utilisateur lui-même. Si vous prenez un tel segment de marché sous forme de caméras numériques, chaque caméra est conçue pour un format spécifique de cartes flash et est souvent le type de mémoire flash qui affecte le choix final en faveur d'une caméra particulière.

Au niveau physique, la mémoire flash de différentes normes a beaucoup en commun, et tout d'abord, l'architecture de la matrice de mémoire et de l'appareil lui-même. Par conséquent, avant de passer à la prise en compte de divers types de cartes mémoire flash, nous nous concentrerons sur les aspects fondamentaux de son architecture.

Dispositif de cellule de mémoire flash

aK est connu, une arithmétique naturelle pour un ordinateur est une logique binaire lorsque toutes les informations sont codées à l'aide de zéros et d'unités logiques - des bits d'information. À partir de la position de l'électronique, deux statuts discrets du signal correspond à la logique binaire, dont l'une est attribuée à la valeur du zéro logique et la seconde est une unité logique. En conséquence, la mémoire utilisée dans l'électronique numérique est un stockage organisé de zéros logiques et d'unités. Dans le cas le plus simple, chaque cellule de mémoire élémentaire stocke un bit d'informations, soit 0, soit 0, soit 1. Les types de mémoire bien connus diffèrent de l'autre avec les caractéristiques de conception de la cellule de mémoire élémentaire et des principes de l'organisation. du tableau de ces cellules.

Considérez par exemple un RAM RAM bien connu, appelé RAM-Memory (mémoire d'accès aléatoire). Selon les principes d'action, la mémoire RAM peut être divisée en dynamique et en statique.

Dans la mémoire statique, les cellules sont construites sur diverses variantes de déclencheurs - sur des circuits de transistor avec deux états stables. Après avoir enregistré un peu à une telle cellule, il peut être dans l'un de ces états et enregistrer le bit enregistré comme vous le souhaitez longtemps: seule la présence de puissance est nécessaire. D'où le nom de la mémoire - statique, c'est-à-dire en état de constante. L'avantage de la mémoire statique est sa vitesse et les inconvénients sont une consommation de puissance élevée et une faible densité de données spécifique, car une cellule de déclenchement consiste en plusieurs transistors et, par conséquent, il faut beaucoup d'endroits sur le cristal.

Dans la mémoire dynamique, une cellule élémentaire est un condensateur capable de maintenir une charge électrique pendant une courte période de temps, dont la présence peut être associée à un bit d'information. Mettez simplement, lors de l'enregistrement d'une unité logique dans une cellule de mémoire, le condensateur est chargé, lors de l'enregistrement zéro - déchargé. Lors de la lecture des données, le condensateur est déchargé via le schéma de lecture et si la charge de condensateur était non nulle, une seule valeur est définie sur la sortie du circuit de lecture. De plus, étant donné que lorsque la lecture du condensateur est déchargée, elle doit être chargée à la valeur précédente. Par conséquent, le processus de lecture est accompagné de condensateurs de recharge (régénération de charge). Si la cellule ne se produit pas pendant une longue période d'accès à la cellule, le condensateur est déchargé en raison des courants de fuite et des informations sont perdues. À cet égard, la mémoire basée sur la gamme de condensateurs nécessite une recharge périodique des condensateurs. Elle s'appelle donc dynamique. Pour compenser les fuites de charge, la régénération est utilisée, basée sur l'accès cyclique aux cellules de mémoire, la restauration de l'ancienne charge de condensateur.

La mémoire RAM statique et dynamique est à la fois une mémoire dépendante de l'énergie pouvant enregistrer des bits d'information uniquement en présence d'énergie externe. En conséquence, lorsque la puissance est désactivée, toutes les informations sont perdues.

La différence fondamentale de la mémoire flash de la mémoire RAM est qu'elle est une mémoire non volatile capable de sauvegarder des informations au cours d'une durée illimitée en l'absence de puissance externe.

En principe, il existe plusieurs types de mémoire non volatile et, en ce sens, la mémoire flash n'est que l'une de ses variétés.

Architecture de mémoire ROM

L'exemple le plus simple de mémoire non volatile est la ROM (mémoire en lecture seule), également appelée ROM (dispositif de stockage constant). Dans une telle mémoire, la gamme de cellules est un ensemble de conducteurs, dont certains restent entièrement, et le reste est détruit. Ces conducteurs effectuant le rôle des commutateurs élémentaires sont organisés dans la matrice en se connectant aux lignes de colonnes et de lignes (Fig. 1). L'état fermé du conducteur peut être attribué une valeur zéro logique et une unité logique ouverte. Si vous mesurez maintenant la tension entre l'une des lignes de colonne et des lignes (c'est-à-dire, l'accès à une cellule de mémoire spécifique), sa valeur élevée (l'état ouvert du conducteur) correspond à une unité logique et le zéro (état fermé de le conducteur) est un zéro logique.

L'inconvénient principal de la ROM est l'incapacité de mettre à jour le contenu des cellules de mémoire, c'est-à-dire d'écrire des informations. Une fois que cette mémoire a été utilisée pour stocker le BIOS, mais ce type de mémoire n'est plus appliqué.

Un autre type de mémoire non volatile est une ROM réinscriptible (mémoire en lecture seule programmable effaçable). Une telle mémoire ne peut être écrasée qu'avec l'aide de programmeurs spéciaux. Actuellement, en raison de la complexité du processus de réécriture, la mémoire flash est synonyme de remplacement de PPZ (mémoire flash).

Il est maintenant assez difficile de déterminer l'origine du terme "flash". Littéralement avec l'anglais flash est un éclair, une foudre. Peut-être que les développeurs souhaitaient mettre l'accent sur ce nom que cette mémoire non volatile vous permet de remplacer les informations à la vitesse de la foudre. Dans tous les cas, le nom "Flash" est fermement consolidé pour ce type de mémoire, bien qu'il n'a aucun rapport avec l'architecture de la mémoire ni ses technologies de production.

Structure du transistor CMOS

Entre la mémoire flash et la mémoire RAM dynamique, ainsi que la mémoire rom, il y a beaucoup en commun. La différence fondamentale est principalement dans la structure de la cellule élémentaire elle-même. Si un condensateur est une mémoire dynamique dans la mémoire dynamique, la mémoire de la cellule de mémoire effectue un transistor CMOS d'une architecture spéciale dans la mémoire flash. Et s'il y a trois électrodes dans le transistor CMOS habituel (stock, source et obturateur), puis dans le transistor flash (dans le boîtier le plus simple), un autre obturateur est ajouté, appelé flottant.

Le transistor CMOS habituel peut être dans deux états: ouvert et fermé. Considérons le principe du transistor habituel sur l'exemple du N-P-N-Transistor (Fig. 2). Dans un tel transistor, la région du drain et de la source a une conductivité électronique (N-Région) et la zone de l'obturateur est la conductivité du trou (région P). Le transistor lui-même est fabriqué dans un semi-conducteur de type P avec la conductivité des trous. Naturellement, en raison de la diffusion des trous de la région P dans la région N et de la diffusion inverse des électrons de la région N dans la région P, des couches appauvries (couches dans lesquelles il n'y a pas de supports de charge majeur) sont formés à les frontières des transitions de p et n-régions. Empêcher le flux de courant. Dans la position habituelle, c'est-à-dire lorsque la tension n'est pas appliquée ou un potentiel négatif est appliqué, le transistor est dans un état fermé, c'est-à-dire qu'il n'est pas capable de procéder à un courant de la source au drain. La situation ne change pas, même si elle ne correspondait pas à la tension entre le drain et la source (cela ne prend pas en compte les courants de fuite causés par le mouvement sous l'influence des champs électriques formés de supports de charge non essentiels, c'est-à-dire des trous pour la N-Région et les électrons pour la région P).

Cependant, si vous faites un potentiel positif à l'obturateur, la situation est radicalement modifiée. Sous l'influence du champ électrique de l'obturateur, les trous sont poussés dans un p-semi-conducteur dans le champ électrique, et les électrons, au contraire sont dessinés dans la zone sous l'obturateur, formant le canal enrichi d'électrons entre la source et le drain. Si vous attachez une tension positive à l'obturateur, ces électrons commencent à passer de la source au drain. Dans ce cas, le transistor conduit le courant - on dit que le transistor s'ouvre. Si la tension de l'obturateur est retirée, les électrons cessent de se rétracter à la zone située entre la source et le drain, le canal conducteur est détruit et le transistor cesse de sauter le courant, c'est-à-dire qu'il ferme.

Dans l'état ouvert, la tension entre le drain et la source est proche de zéro et à l'état fermé, cette tension peut atteindre une valeur élevée. La situation dans ce cas est similaire aux cellules roms avec conducteur fermé et ouvert. L'état fermé du transistor correspond au conducteur ouvert et peut être interprété comme une unité logique et l'état ouvert du transistor correspond à un conducteur fermé et peut être interprété comme un zéro logique. Le problème est que pour définir le transistor d'un ou plusieurs états, il est nécessaire de fournir une tension de contrôle à l'obturateur, c'est-à-dire que cette structure vous permet d'enregistrer des informations (définir la valeur de zéro ou de l'unité), mais ne le permet pas. Les informations à maintenir, car en l'absence de tension sur la grille, son état devient toujours fermé. Par conséquent, il est nécessaire de proposer une telle manière que la capacité d'être dans un état ouvert ou fermée dans le transistor est restée longue pendant une longue période. Pour ce faire, un volet flottant est ajouté aux transistors utilisés dans la mémoire flash, qui sert à stocker la charge (électrons) pendant une période illimitée.

Structure d'un transistor avec un volet flottant

Considérons d'abord la situation quand il n'y a pas d'électrons sur la porte flottante. Dans ce cas, le transistor se comporte comme le transistor traditionnel déjà discuté. Lorsque la tension positive est soumise au volet de commande (initialisation de la cellule de mémoire), elle sera dans un état ouvert, ce qui correspond à un zéro logique (Fig. 3). Si une charge négative excédentaire (électrons) est placée sur une grille flottante, même lorsque la tension positive est soumise au volet de commande, elle compense le champ électrique créé par le volet de commande et ne permet pas le canal de conduction, c'est-à-dire le transistor. sera dans un état fermé.

Figure. 3. Dispositif du transistor avec un volet flottant et lecture du contenu de la cellule de mémoire

Ainsi, la présence ou l'absence de charge sur une porte flottante détermine sans ambiguïté l'état du transistor (ouvert ou fermé) lorsque la même tension positive est soumise au volet de commande. Si l'alimentation en tension au volet de commande doit être traitée comme une initialisation de la cellule de mémoire, puis sur la tension entre la source et le drain, il est possible de juger de la présence ou de l'absence d'une charge sur une porte flottante. Une cellule de mémoire élémentaire particulière est obtenue, capable d'enregistrer un lot d'informations. Dans le même temps, il est important que la charge sur la porte flottante (s'il y ait là-bas) pourrait être maintenue là-bas par quelque chose pendant une longue période lorsque l'initialisation de la cellule de mémoire et en l'absence de tension dans la porte de contrôle. Dans ce cas, la cellule de mémoire sera non volatile. Il n'en reste que de proposer une charge sur la porte flottante (écrivez le contenu de la cellule mémoire) et retirez-le de là (effacez le contenu de la cellule de mémoire) si nécessaire.

La chambre de charge d'un volet flottant (processus d'enregistrement) est mise en œuvre soit par l'injection d'électrons chauds (électroons chauds de canaux che), soit la méthode de tunneling de Fauler-Nordhaïm (de la même manière que celle-ci lorsque la charge est supprimée. - voir ci-dessous).

Lorsque vous utilisez la méthode d'injection d'électrons à chaud, une haute tension est alimentée dans le vidange et l'obturateur de commande (Fig. 4) pour donner des électrons dans l'énergie du canal suffisamment suffisant pour surmonter la barrière potentielle générée par la couche mince du diélectrique et le tunneling au flottant Région de l'obturateur (lors de la lecture de l'obturateur de commande, une tension plus petite est appliquée et l'effet de tunnel n'est pas observé).

Figure. 4. Procédé d'enregistrement et d'effacement de l'information dans un transistor avec un obturateur flottant

Pour retirer une charge avec un obturateur flottant (processus d'effacement de la cellule de mémoire), une tension négative élevée (commande 9 V) est fournie à l'obturateur de commande et la zone source est une tension positive (Fig. 4). Cela conduit au fait que le tunnel des électrons de la zone d'obturation flottante dans la zone source (tunneling quantique de Fowler-Nordheim - Fowler-Nordheim, FN).

Le transistor considéré par nous avec une porte flottante peut servir de cellule flash élémentaire. Cependant, des cellules un-transistor ont un certain nombre d'inconvénients significatifs, dont la faible évolutivité est une mauvaise évolutivité. Le fait est que lors de l'organisation de la matrice de mémoire, chaque cellule de mémoire (transistor) se connecte à deux pneus perpendiculaires: Porte de contrôle - dans un bus appelé Word Line, et les drains - au bus appelé Bit Line (à l'avenir, cette organisation sera considéré sur l'exemple des architectures). En raison de la présence dans le schéma de tension haute tension, toutes les lignes - mots, bits et origines dans le diagramme des électrons chauds - il est nécessaire d'avoir une distance suffisamment grande l'une de l'autre pour assurer le niveau d'isolement souhaité, qui affecte naturellement la limite. de la mémoire flash.

Un autre inconvénient de la cellule de mémoire ponctuelle est la présence d'un effet d'élimination excessive de charge à partir d'un obturateur flottant, qui ne peut pas être compensé par le processus d'enregistrement. En conséquence, une charge positive est formée sur un volet flottant et le transistor reste toujours à l'état ouvert.

Cellule mémoire à deux rayures

Afin d'éviter des inconvénients de cellules de mémoire ponctuelles, diverses modifications de cellules de mémoire utilisent, mais l'élément de base principal est un transistor avec un obturateur flottant - reste dans n'importe quelle variante de la cellule de mémoire. L'une des variantes modifiées de la cellule de mémoire est une cellule à deux bandes contenant un transistor CMOS classique et un transistor avec une grille flottante (Fig. 5). Le transistor habituel est utilisé pour isoler le transistor avec un obturateur flottant de la ligne de bits.

L'avantage de la cellule de mémoire à deux bandes est qu'il est possible de créer des copeaux de mémoire plus compacts et bien évolutifs, car dans ce cas, un transistor à obturateur flottant est isolé de la ligne de bits. De plus, contrairement à une cellule à transmission unique de la mémoire, lorsqu'une méthode d'injection d'électrone à chaud est utilisée pour enregistrer des informations, dans ce cas pour l'enregistrement et pour l'effacement des informations, une méthode de tunnel quantique de Fowler-Nordhaima est utilisée, qui Réduit la tension requise pour l'opération d'enregistrement. Comme on le montrera à l'avenir, des cellules à deux bandes sont utilisées en mémoire avec une architecture NAND.

Cell SST.

Les cellules de mémoire décrites n'épuissent pas toute la variété de structures possibles. Autres types de cellules de mémoire, telles que la cellule SST, développée par Silicon Storage Technology, Inc.

Selon le principe de fonctionnement, la cellule SST est largement rappelée par la cellule mono-stationnaire déjà considérée comme la mémoire de la mémoire.

Cependant, la forme de volets flottants et de contrôle (Fig. 6) a été modifié dans le transistor de cellules SST. Le volet de commande est aligné avec son bord avec le bord du drain et sa forme incurvée permet de placer une porte flottante partiellement sous elle et simultanément sur la zone source. Cet emplacement du volet flottant permet, d'une part, de simplifier le processus de placement de la charge sur celui-ci par l'injection d'électrons chauds, et d'autre part, simplifier le processus de levée de la charge en raison du tunnel de Fowler-Nordhaima. effet.

Lorsque vous retirez la charge, le tunneling des électrons ne se produit pas dans la région de la source, comme dans la cellule monotransmission considérée et dans la zone du volet de contrôle. Pour ce faire, une tension positive élevée est fournie au volet de contrôle. Sous l'influence du champ électrique créé par le volet de contrôle, il y a un tunneling d'électrons avec un obturateur flottant, ce qui contribue à la forme courbée aux bords.

Lorsque vous passez une charge sur un volet flottant, le stock est mis à la terre et une tension positive est fournie à la source et à l'unité de commande. L'obturateur de contrôle forme le canal de conduction en même temps et la tension entre le drain et la source "disperse" les électrons, les informant d'énergie suffisante pour surmonter la barrière potentielle, c'est-à-dire pour le tunneling sur un obturateur flottant.

Contrairement à une cellule de mémoire de cellule à une seule transmission, la cellule SST a un schéma légèrement différent pour organiser la matrice de mémoire.

Mémoire de cellules MLC

Toutes les options précédemment considérées pour les cellules de mémoire sont capables de sauver un seul bit d'informations par cellule. Cependant, il existe également de telles cellules, chacune épargnant plusieurs bits, est des cellules multi-niveaux ou MLC (cellule à plusieurs niveaux).

Le principe de fonctionnement d'une mémoire de cellules MLC à plusieurs niveaux est assez simple et largement similaire au principe de fonctionnement d'une cellule mono-station sur la base d'un transistor avec un obturateur flottant.

Comme indiqué précédemment, lorsqu'on considère une cellule de mémoire mono-stationnaire, la présence d'une unité logique ou de zéro est déterminée par la valeur de tension sur la ligne de bits et dépend de la présence ou de l'absence de charge sur la porte flottante. Si une tension positive est fournie à l'obturateur de commande, alors en l'absence d'une charge sur un volet flottant, le transistor est ouvert et la tension entre le drain et la source ne suffit pas, ce qui correspond au zéro logique. S'il y a une charge négative sur la porte flottante, son champ de blindage de champ créé par le volet de commande, le transistor s'avère être dans un état fermé, ce qui correspond à une tension haute entre le drain et la source (unité logique). Il est clair que même en présence d'une charge négative sur un volet flottant, le transistor peut être traduit en un état ouvert, mais pour cela, vous devrez soumettre plus de tension (tension de seuil) au volet de commande. Par conséquent, l'absence ou la présence d'une charge sur une porte flottante peut être jugée par la valeur seuil de la tension dans la porte. Étant donné que la tension de seuil dépend de la taille de la charge sur une grille flottante, il est possible non seulement de déterminer les deux cas de limite - l'absence ou la présence de charge, mais également par la magnitude de la tension de seuil pour juger de la quantité. Ainsi, s'il est possible d'être placé sur une grille flottante, un nombre différent de niveaux de charge, chacun correspond à la valeur de la tension de seuil, plusieurs bits d'informations peuvent être enregistrés dans une cellule de mémoire. Par exemple, afin d'économiser 2 bits dans une cellule à l'aide d'un tel transistor, quatre tensions de seuil doivent être distinguées, c'est-à-dire en mesure de placer quatre niveaux de charge différents sur le déclencheur flottant. Ensuite, chacun des quatre seuils peut être mis en ligne avec une combinaison de deux bits: 00, 01, 10, 11.

Afin de pouvoir enregistrer 4 bits dans une cellule, 16 tensions de seuil doivent être distinguées.

Les cellules MLC sont activement développées par Intel, de sorte que la technologie de mémoire basée sur des cellules MLC a reçu le nom Intel Strataflash.

Saifun nrom et cellules mirrorbit

Intel Strataflash basé sur les cellules MLC n'est pas la seule technologie qui vous permet d'enregistrer plusieurs bits d'information dans une cellule. Une société israélienne Saifun a développé une autre technologie technologique Saifun NROM. Une technologie similaire appelée Mirrorbit est aussi de AMD. Et bien que la société AMD ait elle-même déclaré une technologie de mirrite comme développement, il y a de gros doutes sur sa droite. Saifun a également douté du droit d'auteur de la DMLA et a déposé une action en justice à la Cour, qui était satisfaite. À cet égard, nous ne considérerons que la technologie technologique Saifun NROM.

La cellule NROM (ROM nitrid) est comme sa structure ressemble à un transistor avec un obturateur flottant. Le volet de commande est connecté à la ligne de mots (ligne de mots) et au stock et à la source (elles, sont complètement identiques), sont connectées à deux lignes de bits différents. Le volet flottant est constitué de nitrure de silicium (SI3N4) (figure 7).

Le principe de fonctionnement d'un tel transistor est similaire au principe de fonctionnement d'un transistor ordinaire avec un volet flottant, mais à une exception près. Le fait est que le nitrure de silicium à partir duquel l'obturateur flottant est fabriqué, empêche la «diffusion» de la charge, c'est-à-dire qu'il vous permet de le localiser dans un espace limité du volet flottant. En fait, cela vous permet d'enregistrer deux bits d'information à l'aide d'un volet unique.

Pour enregistrer le bit d'information sur une telle cellule au volet de commande et l'une des effluents / source, la tension est fournie. En raison de l'injection d'électrons chauds à travers une couche diélectrique, les électrons pénètrent dans le déclencheur flottant, localisant dans la région, la fin au drain / source à laquelle la tension a été appliquée.

L'élimination de la charge d'obturation flottante se produit en raison du processus d'injection de trou, pour laquelle une tension positive est fournie au drain / source. Les trous qui tundifiant la région d'obturateur flottante sont recombinés d'électrons, ce qui conduit à la destruction de la charge.

Architecture de mémoire flash

nous avons assemblé la cellule de mémoire flash la plus simple basée sur une porte flottante, capable d'enregistrer un bit d'informations, peut être utilisée pour créer des matrices de mémoire non volatile. Pour ce faire, il suffit de combiner l'ensemble des cellules dans un seul tableau en conséquence, c'est-à-dire pour créer une architecture de mémoire.

Il existe plusieurs types d'architectures de mémoire flash, mais l'architecture NORS et NAND a reçu la plus grande distribution.

Architecture ni

Le plus simple pour comprendre l'architecture de la mémoire flash n'est ni l'architecture (Fig. 8).

Comme indiqué précédemment, pour initialiser la cellule de mémoire, c'est-à-dire d'accéder au contenu de la cellule, il est nécessaire de soumettre une tension au volet de contrôle. Par conséquent, toute la porte de contrôle doit être connectée à la ligne de commande appelée la ligne Word (ligne Word). L'analyse de la cellule de mémoire est effectuée par niveau de signal sur le transistor. Par conséquent, les drains des transistors sont connectés à une ligne appelée ligne de bits (ligne de bits).

Avec son nom, l'architecture ni l'architecture est obligée d'une opération logique ou non (abréviation anglaise - ni). L'opération NOR logique sur plusieurs opérandes donne une valeur unique lorsque tous les opérandes sont zéro et une valeur nulle dans tous les autres cas. Si les opérandes comprennent les valeurs des cellules de mémoire, dans l'architecture considérée, la valeur de l'unité de la ligne de bit ne sera observée que lorsque la valeur de toutes les cellules connectées à cette ligne de bit est zéro (tous les transistors sont fermés).

L'architecture ni offre un accès rapide arbitraire à la mémoire, cependant d'enregistrement de processus (un procédé d'injection d'électrons chauds) et l'effacement des informations se produit assez lentement. De plus, en raison des caractéristiques technologiques de la production de copeaux de mémoire flash avec ni de l'architecture, la taille de la cellule elle-même s'avère très grande et donc une telle mémoire est mal échelée.

Architecture Nand

Une autre architecture de mémoire flash commune est l'architecture NAND correspondant à l'opération logique et non non. L'opération NAND ne donne une valeur nulle que lorsque tous les opérandes sont nulles et une seule signification dans tous les autres cas. Comme nous l'avons déjà noté, la valeur zéro correspond à l'état ouvert du transistor. L'architecture NAND implique donc que la ligne de bit a une valeur nulle dans le cas où tous les transistors connectés à celui-ci sont ouverts et un sens unique - quand moins un des transistors est fermé. Une telle architecture peut être organisée si vous connectez des transistors de la ligne de bit n'est pas une (à la fois dans l'architecture ni à la série séquentielle (Fig. 9).

En comparaison avec l'architecture ni l'architecture, cette architecture due aux caractéristiques du processus de production permet d'obtenir un emplacement plus compact des transistors, et donc bien à l'échelle bien échouée. Contrairement à l'architecture, lorsque l'enregistrement d'informations est effectué par l'injection d'électrons chauds, dans l'architecture NAND, l'enregistrement est effectué par la méthode de tunneling FN, ce qui vous permet de mettre en œuvre un enregistrement plus rapide que pour l'architecture ni l'architecture. Pour réduire la vitesse de lecture basse négative, les puces Nand sont fournies avec du cache interne.

En plus des architectures NAN et NAND considérées par nous, d'autres architectures sont utilisées dans la mémoire flash, telle que et dinor, etc., mais elles n'ont pas reçu de distribution de masse.

Types de cartes flash

Présent sur le marché Il existe une carte mémoire flash de différents formats, dont le plus récent de ceux-ci est sécurisé numérique (SD), Stick (MS), MultiMediaCard (MMC) et XD-Picture Card (XD). Vous ne devriez pas non plus oublier de formats bien éprouvés CompactFlash (CF) et SmartMedia (SM).

Selon certaines publications analytiques, il représente actuellement 54% des cartes CF, dans la deuxième place - Stick-Memory (25%), sur la troisième - Secure Digital (10%), suit SmartMedia (8%) et MultiMediacard (3%) .

Les cartes mémoire CompactFlash sont des médias réinscriptibles universels de haute qualité axés sur l'électronique ménagère et les équipements informatiques de la nouvelle génération. La compacité et la fiabilité de ces transporteurs en font une solution idéale pour une utilisation dans des appareils photo numériques, des secrétaires numériques personnels (PDA), des lecteurs MP3, des téléphones portables, des scanners de poche, une imprimante photo, des terminaux portables, des enregistreurs de bande, des enregistreurs vocaux, des appareils de navigation globaux et Dans de nombreux autres appareils, CompactFlash est équipé d'une fente.

CompactFlash est l'une des cartes mémoire flash les plus anciennes et les plus courantes actuellement, ainsi qu'un descendant direct des cartes PCMCIA. Les cartes de ce compte standard représentent plus de 54% du marché mondial des cartes mémoire. La première carte série CompactFlash a été faite par SanDisk Corporation en 1994.

En octobre 1995, l'organisation à but non lucratif Compact Flash Association (CFA) a été créée, où, outre SanDisk, IBM, Canon, Kodak, HP, Hitak, Epson et Socket Communications sont entrés dans la société.

La taille de la carte CompactFlash mesure 43-36-3,3 mm et le connecteur d'interface est équipé de 50 contacts.

Actuellement, CompactFlash est la solution la plus favorable en termes de valeur spécifique du support de données stocké en fonction de la mémoire flash à un volume de plus de 32 Mo.

L'un des principaux avantages de la carte CompactFlash est la présence d'un contrôleur ATA intégré, compatible avec l'interface IDE, ce qui implique la possibilité d'émuler le disque dur. Au niveau de la programmation, la carte n'est pas différente du disque dur: il dispose de tous les paramètres nécessaires, tels que le nombre de cylindres virtuels et de têtes. L'accès au cartographie est effectué à l'aide d'une interruption matérielle IRQ 14 standard et souvent de fonctionner avec CompactFlash N'a pas besoin de pilotes spéciaux.

Le convertisseur d'alimentation intégré vous permet de connecter des cartes CompactFlash dans des emplacements de tension de 3,3 V et 5 V.

Il existe deux types de CompactFlash: les cartes de type I et de type II, la seule différence entre laquelle est l'épaisseur de la coque: les cartes de type I sont de 3,3 mm d'épaisseur et le type II est de 5,5 mm. Cependant, le type CompactFlash, je peux être utilisé dans les emplacements de type I et II, et les cartes CompactFlash Type II ne sont que dans les emplacements de type II.

Les cartes CompactFlash sont des détenteurs d'enregistrements à la vitesse de lecture / écriture et de capacité maximale, qui déterminent leur généralisée dans l'environnement des appareils photo numériques professionnels. Quant à la vitesse, il convient de noter que de nombreux fabricants produisent diverses vitesse et au prix des cartes CompactFlash. Aujourd'hui dans les cartes CF de détail de 4 Go sont disponibles. Si nous parlons de vitesses de lecture / écriture, tout dépend ici du fabricant et de la série, et même du volume de la carte.

Considérons, par exemple, les cartes CompactSton CompactFlash (capacité 256, 512 et 1024 MB) et Elite Pro (capacité 2 et 4 Go). Les résultats reflètent la vitesse de lecture et d'écriture cohérentes ont été obtenus à l'aide du package de test iomter (Fig. 10 et 11).

Figure. 10. Dépendance de la vitesse de lecture séquentielle sur la taille des cartes au format CompactFlash

Figure. 11. Dépendance de la vitesse d'enregistrement séquentielle sur la taille de la carte de format CompactFlash

Les tests ont montré que la vitesse de lecture linéaire de la série Elite Pro est plus de deux fois supérieure à la vitesse de lecture linéaire dans la série standard et la capacité de carte de 2 Go est la vitesse supérieure à la carte d'une capacité de 4 Go et de tous les Les cartes de série standard ont une vitesse de lecture cohérente ODINAK.

Avec un enregistrement cohérent, il y a environ le même motif. L'exception était la carte de la série standard d'une capacité de 512 Mo, qui a une vitesse d'enregistrement séquentielle avec une taille de requête supérieure à 32 kb, est encore supérieure à celle de la carte Elite Pro Series d'une capacité de 4 Go.

SmartMedia.

La spécification de la carte SmartMedia a été proposée par Toshiba en 1996. Cependant, au départ, ces cartes avaient moins rafraîchissante Nom: carte à floches d'état solide (SSFDC). Les cartes SmartMedia ont le plus petit parmi les médias existants en fonction de la mémoire flash. Total de 0,76 mm (comme une carte de crédit). Cet indicateur a été obtenu en raison de la simplicité maximale du dispositif: à l'intérieur de la carte SmartMedia, il n'y a pas de contrôleurs et de systèmes supplémentaires, et seule la puce de mémoire NAND est installée. Une telle solution a permis de minimiser la taille (45-37-0,76 mm) et le poids (environ 2 g) de la carte elle-même et son prix.

La compacité de ces cartes mémoire leur permet d'être utilisées dans des chambres numériques, des périphériques PDA, des enregistreurs vocaux, des télécopieurs, des imprimantes, des scanners, des cahiers électroniques et des terminaux portables. De plus, les cartes mémoire de ce type peuvent être utilisées dans l'équipement qui nécessite l'utilisation de copeaux de mémoire amovibles afin de fournir une portabilité, des mises à jour logicielles ou d'augmenter les volumes de mémoire pour prendre en charge de nouvelles applications.

L'interface physique des cartes SmartMedia est un connecteur plat avec 22 contacts. La transmission de données est effectuée sur un bus 8 bits et le temps d'accès maximal lors de la lecture et de l'écriture, en fonction de la capacité de la carte, est de 50 à 80 NS.

Il existe deux types de cartes SmartMedia, dont l'une est conçue pour la tension d'alimentation de 3,3 V et l'autre - sur 5 V. La vue de la carte est facile à déterminer par la position de l'angle de la touche dit dans la partie de la carte où se trouvent les contacts. Étant donné que leurs clés sont situées de différents côtés, ces types de cartes sont incompatibles les uns avec les autres, c'est-à-dire qu'il est impossible de connecter la carte SmartMedia, conçue pour 3,3 V, dans une fente avec une tension d'alimentation de 5 V, et inversement .

Multimédiaiaque

Les normes multimédias sont apparues en 1997 à la suite de SanDisk Corporation et de SIEMENS AG / Infineon Technologies AG.

En 1998, MMCA Alliance (association multimédiadiacard) a été formée, qui comprenait HP, SanDisk, Kodak, Hitachi, Infineon Technology, Lexar Media, Micron, Sanyo, Siemens et Nokia.

La norme était à l'origine "libre", c'est-à-dire dépourvue de toute restrictions sous licence.

Au moment de l'apparition de la carte MMC était la plus miniature (24-32-1,4 mm) et la lumière (moins de 2 g).

Les cartes MMC n'ont que sept contacts et transmettent des données via une interface série, ce qui entraîne la facilité d'utilisation maximale.

Ces cartes sont axées sur l'application des dernières vidéos numériques et caméras, téléphones mobiles avec des fonctionnalités intelligentes et des fonctions de téléchargement / de lecture des enregistrements de musique, des joueurs audio portables numériques, des jouets et des consoles de jeux, des ordinateurs de poche et des organisateurs électroniques.

Les cartes multimédiadiacard sont compatibles à 100% avec tous les périphériques à l'aide de cartes mémoire numériques sécurisées.

Actuellement, le multimédiaiacard sécurisé est lancé avec un schéma de protection intégré de l'accès non autorisé et de la copie et compatibles avec la spécification SDMI.

Le 11 novembre 2002, il a été annoncé l'approbation de la norme pour les cartes MMS de la taille réduite, qui a été nommée multimédia de taille réduite (RS-MMC). Les tailles de cartes RS-MMC sont de 24-18-1,4 mm (MMS de format complet sont de 24 à 32-14 mm). La compatibilité inverse des cartes RS-MMC avec des supports de format complet est fournie: à l'aide d'adaptateurs mécaniques, ils peuvent être utilisés dans des produits équipés de machines à sous MMS.

Selon le développement des développeurs, la portée principale de RS-MMC sera des téléphones mobiles, des smartphones et des communicateurs.

Une autre variété de cartes MMC est HS-MMC (MMC haute vitesse), c'est-à-dire des cartes MMC à grande vitesse capables de fournir un taux de transfert de données jusqu'à 52 Mbps.

Les cartes MMC présentes présentent aujourd'hui un volume maximum pouvant atteindre 1 Go et la vitesse moyenne du lecteur et de l'enregistrement est de 2 Mo / s.

Les cartes SD ont été développées par des sociétés Matsushita, San Disk et Toshiba et représentent le développement ultime de la norme multimédia. Ces cartes sont des représentants de la troisième génération de mémoire flash.

Pour promouvoir un nouveau format, les trois sociétés mentionnées ci-dessus ont fondé une organisation spéciale - SD Association, dont les membres sont actuellement plus de 200 fabricants. Le nom numérique sécurisé indique clairement le support de cette technologie de protection des données multimédia à partir de copie et d'accès non autorisés. Contrairement à d'autres types de supports interchangeables sur la mémoire flash, toutes les cartes SD fabriquées sont équipées d'un schéma de protection électronique électronique spécial et compatible avec la spécification SDMI.

La carte peut être stockée comme des informations non protégées (niveau 1) et protégées (niveaux 2 et 3). Les informations peuvent être protégées de la copie ou une clé d'identification unique de la carte (niveau 2) ou un algorithme cryptographique actif (niveau 3), qui donne au propriétaire de la confiance de la carte dans la fiabilité de la protection des données.

Malgré le fait que les cartes SD sont apparues relativement récemment, elles sont déjà largement utilisées dans une grande variété d'appareils électroniques: dans des enregistreurs vocaux numériques et des joueurs portables, des caméscopes, des radio, des ordinateurs de poche, des téléphones cellulaires et des projecteurs multimédia.

Les cartes SD sont parmi les cartes interchangeables les plus légères et compactes: leur taille n'est que de 24 à 32-12,1 mm et le poids de 2 g. Extérieurement, la carte SD est très similaire à la MMC et correspond à leur taille, à l'exception de la plus grande épaisseur. Les cartes ont neuf contacts (MMC-les sept) et un commutateur miniature pour protéger contre la destruction accidentelle des données stockées.

Actuellement, les cartes SD sont présentées sur le marché avec un volume maximum pouvant atteindre 1 Go. La vitesse de lecture et d'écriture dépend de la taille de la carte et du fabricant. Si, par exemple, comparer deux cartes SD d'une capacité de 512 Mo (Kingston et Transcend), il s'avère que dans le mode d'enregistrement série (Fig. 12), la performance de la carte Transcend est presque quatre fois supérieure à la performance de la carte Kingston. . Ainsi, lorsque la requête de plus de 64 kbytes, la vitesse d'enregistrement séquentielle de la carte Transcend est de 7,8 Mo / s et pour la carte Kingston - seulement 1,75 MB / s. La vitesse d'enregistrement linéaire (Fig. 13) est également plus élevée à la carte transcend et est de 8,13 Mo / s (avec la taille de la requête supérieure à 64 kb / s) et la carte Kingston a 6,24 Mo / s.

Figure. 12. Dépendance de la vitesse d'enregistrement séquentielle sur la taille de la requête pour les cartes Format SD

À comparaison à la Fig. Les 12 et 13 sont la vitesse typique de la lecture constante et de la rédaction d'une carte de format MMC, qui et lors de la lecture, et lorsque l'enregistrement ne dépasse pas 1 MB / s.

La mémoire STARK a été développée par Sony et son introduction en masse a débuté en 1998. Actuellement, les cartes standard de Stick Memory Stick sont utilisées dans toutes les caméras numériques Sony sans exception, ce qui ne contribue toutefois pas à sa promotion réussie sur le marché. C'est pourquoi le dernier modèle de caméra numérique Sony prend en charge les cartes déjà deux normes: Stick Memory et beaucoup plus populaire CompactFlash.

Le nom de la carte mémoire (mémoire dans les plaques) est obligé de ressembler à des plaques à mastication et les dimensions de la carte mémoire à clé USM sont de 21,5 à 50 à 2,8 mm, ce qui correspond approximativement aux tailles de la plaque de gomme à mâcher.

Une modification de ce support est également disponible avec un système intégré de protection contre la copie non autorisée et l'accès aux données (MagicGate Stick Stick).

Aujourd'hui, Sony est engagé dans la mise en œuvre d'un transporteur d'une nouvelle modification appelée Memory Stick Duo. Cette carte est compatible avec le bâton de mémoire habituelle, mais a des dimensions plus petites (20-31-1,6 mm) et moins de poids (seulement 2 g), ce qui lui permettra d'être utilisé dans les plus petits appareils portables, notamment essentiel de la taille de la taille de la taille. Les modules de mémoire modifiables, par exemple, dans les téléphones mobiles et les micro-ordinateurs. Afin de faciliter l'intégration de la nouvelle norme dans les systèmes existants, une compatibilité rédactable complète est fournie: à l'aide d'une cartouche spéciale Stick Duo, vous pouvez vous connecter à des emplacements pour des cartes à clé à mémoire de format complet.

Au début de janvier 2003, Consumer Electronics Show (CES (CES) détenait à Las Vegas, Sony a annoncé son intention de créer une nouvelle génération de cartes mémoire flash - Memory Stick Pro. La ligne de nouveaux médias sera produite dans les enceintes des mêmes formes et tailles que la mémoire de la mémoire habituelle. À partir des cartes de stick de mémoire bleues déjà familières, de nouveaux médias seront distingués par la couleur de la perle. Si nous comparons les caractéristiques techniques, en plus de l'augmentation de la capacité, la carte mémoire Stick Pro a un taux de change de données beaucoup plus élevé et des mécanismes de protection des données avancés. En ce qui concerne les perspectives d'augmentation du volume, il est techniquement possible de créer une mémoire Stick Pro d'une capacité maximale de 32 Go. Le taux de change maximal fourni par la conception de Memory Stick Pro Media est de 160 Mbps et la vitesse d'enregistrement est d'au moins 15 Mbps.

Tous les médias Memory Stick Pro utiliseront la technologie de protection des données MagicGate. En outre, il y aura un nouveau système de protection de données qui vous permettra de limiter l'accès au stockage sur les fichiers multimédias, de prévenir et de diffuser des données sécurisées même en cas de perte ou de vol de la carte.

Une autre solution technologique mise en œuvre lors de la création de cartes Memory Stick Pro permettra d'éviter une perte de données avec un retrait prématuré de la carte à partir de la fente. Même si l'utilisateur supprime la carte sans attendre la fin du processus d'enregistrement, ensuite après réinstaller le support, vous pouvez reprendre l'enregistrement à partir de l'endroit où il a été interrompu. Cela garantit la sécurité de ce fichier non seulement, mais également de l'ensemble du système de fichiers de la carte.

Actuellement, le marché affiche les cartes Memory Stick Pro à 1 Go, ainsi que la carte mémoire Stick Pro Duo en volume jusqu'à 128 Mo.

XD-image (XD)

Le format xD-image est le plus jeune de tous les formats discutés ci-dessus. Cette norme a été développée par les entreprises Olympus et Fujifilm, mais en vertu de leur nouveauté n'a pas encore été répandue.

La désignation XD est déchiffrée comme Échtreme Digital, qui, selon les développeurs, met l'accent sur l'utilisation de ce support pour stocker des données audiovisuelles. Les tailles de cartes XD-image ne constituent que 20-25-1,7 mm et le poids est de 2 g, ce qui est actuellement un enregistrement miniature absolu.

Selon les développeurs, les développeurs de cartes XD-Picture doivent remplacer les cartes SmartMedia moralement obsolètes, la capacité maximale de laquelle (en raison de motifs technologiques) ne dépasse pas 128 Mo. Théoriquement, la capacité de la carte XD peut atteindre 8 Go. De plus, la tendance de la miniaturisation des caméras amateurs numériques nécessite une miniaturisation adéquate de cartes mémoire.

Les cartes XD-images ont une interface à 22 broches compatible avec l'interface de la carte SmartMedia.

La vitesse maximale de lecture de données à partir de cartes XD-image est de 5 Mo / s et la vitesse d'enregistrement est de 3 Mo / s (pour la carte d'une capacité de 16 et 32 \u200b\u200bMo - 1,3 MB / s); Tension d'alimentation - 3.3 V; Puissance consommée lors du fonctionnement - 25 MW. Comme SmartMedia, les cartes XD-Picture ne contiennent que la mémoire flash et ne sont pas équipées d'un contrôleur intégré (en revanche, par exemple de CompactFlash).

Actuellement, la capacité maximale des cartes XD-Picture est de 512 Mo.

Chips de mémoire Flash EEPROM 25XXX Série est largement utilisé dans la microélectronique. En particulier, le micrologiciel du BIOS est conservé dans des téléviseurs modernes et des cartes mères à 25xxx. 25xxx Clignotement est effectué via l'interface SPI, qui est la différence entre ces puces de la mémoire flash 24xxx, cousu à I2C (bus carré).

En conséquence, un programmeur SPI doit lire / effacer / écrire 25xxx. L'une des variantes les moins chères des programmeurs à cet effet est une USBASP, qui coûte une amusance amusante, avec la livraison d'environ 2 $ sur EBEY. À une époque, je me suis acheté tel pour la programmation de microcontrôleurs. Maintenant, je devais clignoter pas un microcontrôleur et SPI Flash et décidé que c'était de l'utiliser.

À l'avenir, dira que le micrologiciel de TIFA fonctionne, les puces 25xxx sont cousues. À l'écart de 25xxx, le programmeur modifié est conçu pour fonctionner avec 24xxx et micro-ondes.

1. USBasp clignotant

Vous devez d'abord fermer les contacts J2:

Personnellement, je ne faisais pas que je n'ai pas seulement caché, mais un commutateur a été mis en contact:

Avec des contacts fermés J2 (ceci est un commutateur dans la position droite) USBASP passe en mode de préparation pour clignoter.

Vous ne pouvez pas refléter mon USBAP lui-même, vous avez donc besoin d'un autre programmeur. USBasp semble être dans la position du chirurgien, qui ne peut être éloignée de l'appendice et demande à un ami de vous aider. Pour clignoter un USBASP, j'ai utilisé le programmateur fabriqué à la maison AVR910, mais pour une fois que vous pouvez distribuer rapidement le programmeur "5 câblages" dans quelques minutes, ce qui consiste en un seul connecteur LPT et 5 résistances.

Nous connectons le programmeur à USBASP:



Nous allons maintenant au forum alternatif du micrologiciel de TIFA, dans le poteau supérieur, nous trouverons et téléchargerons les archives avec le dernier firmware et logiciel.

Trouvez un fichier mega8.hex là-bas, c'est un alternatif de micrologiciel pour USBASP.

Exécutez CodeVisionAVR (J'utilise la version 2.0.5), définissez les paramètres du programmateur: Paramètres-\u003e Programmeur.

Installez les paramètres d'enregistrement: Outils-\u003e Programmeur à puce. Choisissez la puce ATMEGA8L, c'est un tel usbasp. Les fusibles ne présentent pas que vous avez déjà besoin de cousu dans la puce. Les paramètres restants laissent la valeur par défaut.

Nous effacons l'ancien programme USBASP: Programme-\u003e Effacer la puce.

Ouvrez le fichier de microprogramme Mega8.hex: File-\u003e Charger Flash.

Nous reflash USBASP: Programme-\u003e Flash.

Si l'entrée a disparu et n'a pas émettre de message d'erreur, le micrologiciel alternatif est cousu en toute sécurité dans USBASP. Maintenant USBasp peut non seulement cousir des microcontrôleurs AVR, comme avant, mais aussi pour fonctionner avec la mémoire flash. Nous travaillons sur les contacts J2, de sorte que Usbasp a de nouveau déménagé au mode programmateur.

Maintenant, vérifiez si Windows 7 x86 voit ce programmeur. Insérez USBASP à USB et ... Le système écrit "USBASP n'a pas réussi à trouver le conducteur". Il est clair que vous devez installer le pilote. Mais il n'y a pas de pilotes à la téléchargement sur le forum, ils doivent les télécharger sur le site USBasp natif, les pilotes d'origine conviennent au programmeur modifié. Téléchargements, installés, Win7 a vu le programmeur, tout va bien. Cependant, je programmise la microélectronique sur un ordinateur portable avec WinXP, il considère également le programmeur après avoir installé les pilotes.

2. Champ pour la connexion USBASP au microcircuit DIP 25xxx

Maintenant, vous devez préparer une plate-forme pour la programmation 25xxx. Je l'ai fait sur le ristourne sur un tel schéma:

3. Firmware de puce 25xxx via USBASP

Pour le micrologiciel 25xxx à travers l'USBASP modifié, le programme ASPROGrammer est utilisé, qui est également dans.

Par exemple, nous travaillerons avec le microcircuit WinBond 25 × 40. Nous exécutons ASPROGROMMER, définissez le mode d'opération SPI et sélectionnez le type de puce: Chip-\u003e SPI-\u003e WINBOND-\u003e ...

... et nous voyons que le W25X40 n'est pas dans la liste. Eh bien, puis remplissez les paramètres du microcircuit manuellement. Nous trouvons un manuel sur Winbond 25x40 et là à la page 4, nous voyons de tels paramètres:

Ces paramètres font ici:

Nous connectons un USBASP à un ordinateur et un microcircuit de 2 × 40:

Utilisation des boutons "Lire", "Ecrire", "Effacer", vérifiez le fonctionnement du programmateur:

Il suffit de considérer qu'avant d'écrire quelque chose dans la puce, vous devez d'abord définir: Paramètres-\u003e Enregistrez des contrôles qu'après avoir écrit le microcircuit au microcircuit, il a été vérifié pour ce qui était écrit sur ce qui a été écrit à la fin. C'est une chose importante, car si vous ne faites pas le firmware à la puce purifiée, l'enfer a été enregistré cela. Par conséquent, vous devez d'abord effacer la puce, puis pour l'enregistrer.

Grâce au micrologiciel de TIFA, le programmeur chinois bon marché est maintenant capable de travailler avec EEPROM 25xxx Flash Memory Chips. Théoriquement, C 24xxx et le micro-ondes peuvent fonctionner, mais je n'ai vérifié que des travaux de 25xxx.

Upd1:
Il s'avère que le même firmware peut être enregistré dans le programmeur AVR910. Ensuite, cela fonctionnera également avec la mémoire flash 25xxx:

Les microciruits divers sont appliqués dans le cadre de l'électronique de la technologie moderne. Une grande variété de ce type de composants complètent les microcirculations de mémoire. Ce type de composants radio (parmi les composants électroniques et les personnes) est souvent appelé simplement des puces. L'objectif principal des puces de mémoire est le stockage de certaines informations avec la possibilité de fabrication (enregistrement), des modifications (remues) ou une suppression complète (effacement) par logiciel. L'intérêt universel pour les copeaux de mémoire est compréhensible. Wizards, qui sait comment programmer des puces de mémoire, ouvrez de vastes étendues dans la réparation et la configuration des appareils électroniques modernes.

Le microcircuit de mémoire est un composant électronique, dont la structure interne est capable de sauver des programmes entrés (mémorisation), toutes les données ou simultanément les deux.

En substance, les informations chargées dans la puce sont une série de commandes constituées d'un ensemble d'unités informatiques à microprocesseur.

Il convient de noter: les puces de mémoire sont toujours un ajout intégré de microprocesseurs - contrôleurs de microcircuits de commande. À son tour, le microprocesseur est la base de l'électronique de toute technologie moderne.

Un ensemble de composants électroniques sur le tableau d'un dispositif électronique moderne. Quelque part parmi cette masse de composants radio, une composante a été abritée, capable de mémoriser des informations

Ainsi, les commandes de microprocesseur et la puce de mémoire stocke les informations nécessaires au microprocesseur.

Les programmes ou les données sont stockés dans la puce mémoire sous forme de nombre de chiffres - zéros et unités (bits). Un bit peut être représenté par zéro logique (0) ou par unité (1).

Dans une forme unique, le traitement des bits est vu difficile. Par conséquent, les bits sont combinés en groupes. Seize bits constituent un groupe de "mots", huit bits sont des octets - "une partie du mot", quatre bits - "un morceau de mots".

Le logiciel thermique pour les puces, utilisé plus souvent que d'autres, est d'octet. Il s'agit d'un ensemble de huit bits, qui peut prendre de 2 à 8 variations numériques, ce qui donne au total 256 valeurs différentes.

Pour représenter l'octet, un système numérique hexadécimal est utilisé, où l'utilisation de 16 valeurs de deux groupes est fournie:

1. Numérique (de 0 à 9).
2. Symbolique (de A à F).

Par conséquent, dans les combinaisons de deux signes du système hexadécimal, 256 valeurs sont également empilées (de 00h à FFH). Le symbole de fin "h" indique l'appartenance à des nombres hexadécimaux.

Organisation de microcircuits (puces) de mémoire

Pour les copeaux de mémoire 8 bits (type le plus courant), les bits sont combinés en octets (8 bits) et sont stockés sous une "adresse" spécifique.

À l'adresse nommée, accès à des octets. La sortie de huit bits d'adresses d'accès est effectuée via huit ports de données.

Organisation de la structure stratégique. À première vue, un algorithme complexe et incompréhensible. Mais si vous souhaitez comprendre, la compréhension vient rapidement

Dans cet article, nous allons parler de ce qui est basé sur la base de la création et sur quel principe le périphérique de mémoire flash fonctionne (ne confondez pas avec des lecteurs flash USB et des cartes mémoire). De plus, vous apprendrez de ses avantages et de ses inconvénients avant d'autres types de ROM (périphériques de stockage en permanence) et de se familiariser avec l'assortiment des lecteurs les plus courants contenant de la mémoire flash.

Le principal avantage de cet appareil est qu'il est non volatile et qu'il n'a pas besoin d'électricité pour le stockage de données. Toutes les informations stockées dans la mémoire flash peuvent être considérées comme un nombre infini de fois, mais le nombre de cycles d'enregistrement complets est malheureusement limité.

Mémoire flash - fait référence à des semi-conducteurs de mémoire reprogrammés électriquement (EEPROM). Grâce aux solutions techniques, pas de coût élevé, de gros volume, de faible consommation d'énergie, de la vitesse élevée, de la compacité et de la résistance mécanique, la mémoire flash est incorporée dans des périphériques et des supports portables numériques.

Mémoire flash devant d'autres entraînements (disques durs et lecteurs optiques) du type ROM Il y a à la fois leurs avantages et leurs inconvénients avec lesquels vous pouvez vous familiariser de la table située ci-dessous.

Tapez ROM.	Avantages	désavantages
Disque dur	Grand volume d'informations stockées. Grande vitesse. Le past de stockage de données (par 1 Mo).	Grandes dimensions. Sensibilité à la vibration. Chauffer.
Disque optique	Facilité de transport. Stockage d'informations bon marché. Capacité à reproduire.	Petit volume. Vous avez besoin d'un lecteur. Restrictions sur les opérations (lecture, écriture). Faible vitesse. Sensibilité à la vibration.
Mémoire flash	Vitesse d'accès à haute vitesse. Consommation d'énergie économique. Résistance aux vibrations. Connexion de commodité à un ordinateur. Tailles compactes.	Nombre limité de cycles d'enregistrement.

Aujourd'hui, personne ne doute que la mémoire flash continuera de renforcer sa position dans les technologies de l'information, en particulier dans la ligne d'appareils mobiles (PDA, tablettes, smartphones, joueurs). Basé sur la mémoire flash, les cartes mémoire les plus populaires et les plus populaires et remplaçables pour les périphériques électroniques (SD, MMC, Minisd ...) fonctionnent.

Les cartes mémoire, telles que des disques USB ne se défendent pas, mais attirent l'attention des acheteurs potentiels avec leur diversité. Seul le fabricant gagne à partir d'une telle abondance de dispositifs de stockage et le consommateur connaît un certain nombre de inconvénients. Après tout, nous connaissons tous de telles situations lorsque le téléphone a besoin d'une carte, le PDA est différent, la troisième caméra. Un tel assortiment de conduits entraîne des fabricants, car ils éliminent des avantages plus importants d'une vaste vente exclusive. Voici une petite liste d'empileurs courants avec mémoire flash:

• Type flash compact i (cf i) / type II (cf ii);
• Memory StyCK (MS PRO, MS DUO);
• Secure Digital (SD);
• minisd;
• carte XD-image (XD);
• Carte multimédia (MMC).
• Clé USB.

Dans l'une des publications, j'ai écrit sur la manière de choisir une carte au format SD (microSD, MINISD).

Le principe de la mémoire flash.

La cellule de stockage élémentaire des données de mémoire flash est un transistor avec un obturateur flottant. La particularité d'un tel transistor est qu'il sait tenir des électrons (charge). Voici sa base et développé les principaux types de mémoire flash NAND. et NI.. Il n'y a pas de concurrence entre eux, car chacun des types a son avantage et son désavantage. Au fait, ils sont basés sur des versions hybrides telles que Dinor et superand..

Les fabricants de mémoire flash utilisent deux types de cellules de mémoire MLC et SLC.

• La mémoire flash avec les cellules MLC (cellules multi-niveaux - cellules de mémoire multi-niveaux) sont plus capables et plus chères, mais elles sont avec un temps d'accès long et moins d'enregistrement / cycles d'enregistrement / effacement (environ 10 000).
• La mémoire flash contenant des cellules SLC (cellules à une seule cellule à niveau unique) a le nombre maximal de cycles d'enregistrement / effacement (100 000) et d'un temps d'accès plus petit.

La modification de la charge (enregistrement / effacement) est effectuée par l'application entre l'obturateur et la source de potentiel plus important de manière à ce que la résistance électrique de champ électrique dans un diélectrique mince entre le canal de transistor et la poche soit suffisante pour la survenue de l'effet de tunnel. Pour améliorer l'effet des électrons dans la poche, une petite accélération des électrons est utilisée en faisant passer le courant via le canal de transistor de champ.

Le principe de fonctionnement de la mémoire flash est basé sur la modification et l'enregistrement d'une charge électrique dans une région isolée ("poche") Structure semi-conductrice.

La lecture est effectuée par un transistor de champ pour lequel la poche effectue le rôle de l'obturateur. Le potentiel de l'obturateur flottant change les caractéristiques de seuil du transistor, qui est enregistrée par les chaînes de lecture. Cette conception est fournie avec des éléments qui lui permettent de fonctionner dans un large éventail des mêmes cellules.

Envisagez maintenant de plus en détail les cellules de mémoire avec un et deux transistors ...

Cellule de mémoire avec un transistor.

S'il y a une tension positive (initialisation de la cellule de mémoire), elle sera à l'état ouvert, ce qui correspondra à un zéro logique.

Et si sur flottant Placez une charge négative excédentaire (électron) et soumettez une tension positive sur directeur Il compense le champ électrique créé par le volet de commande et ne donnera pas au canal de conduction, ce qui signifie que le transistor sera à l'état fermé.

Donc, la présence ou l'absence d'une charge sur une porte flottante détermine avec précision l'état ouvert ou fermé le transistor lorsque la même tension positive est fournie au volet de commande. Si nous envisagons de fournir la tension au volet de commande, l'initialisation de la cellule de mémoire, alors de la manière dont la tension entre la source et le drain peut être jugée sur la présence ou l'absence d'une charge sur une grille flottante.

Ainsi, une cellule de mémoire élémentaire particulière est obtenue, capable d'économiser un lot d'informations. Pour tout cela, il est très important que la charge soit dans une grille flottante (s'il y a là-bas) pourrait être maintenue là-bas pendant une longue période, à la fois lors de l'initialisation de la cellule de mémoire et en l'absence de tension sur la porte de contrôle. Ce n'est que dans ce cas que la cellule de mémoire sera non volatile.

Donc, de la même manière, si nécessaire, de mettre en place une charge (écrire le contenu de la cellule de mémoire) et retirez-la de là (effacez le contenu de la cellule de mémoire) lorsque cela est nécessaire.

Mettez la charge sur le volet flottant (processus d'enregistrement) est possible grâce à l'injection d'électrons chauds (électrons chauds de canal che) ou à la méthode de tunneling de Fauler Nordhaima.

Si la méthode d'injection d'électrons chaudes est utilisée, la tension haute est fournie à l'obturateur de drain et de commande, qui donnera des électrons dans le canal d'énergie, suffisant pour surmonter la barrière potentielle, créée par une couche mince de diélectrique et envoie (tunneling) à la zone d'obturation flottante (lorsque la lecture sur le volet de gestion est soumise à une tension plus petite et que l'effet de tunneling ne se produit pas).

Pour retirer une charge avec un obturateur flottant (pour effacer la cellule de mémoire) sur le volet de commande, une tension négative élevée est fournie (environ 9 V) et une tension positive est fournie à la zone source. Cela conduit au fait que les électrons tunnel de la zone d'obturation flottante dans la région source. Ainsi, un tunneling quantique de la saumeuse - Nordheim (Fowler - Nordheim) se produit.

Vous avez probablement compris que le transistor avec un obturateur flottant est une cellule de mémoire flash élémentaire. Mais les cellules avec un transistor ont des inconvénients, dont la mauvaise évolutivité est la mauvaise évolutivité.

Depuis lors de la création d'une matrice de mémoire, chaque cellule de la mémoire (c'est-à-dire que le transistor) se connecte à deux pneus perpendiculaires. Les volets de contrôle sont connectés au bus appelé la ligne Word (ligne Word) et les drains sont connectés au bus, elle s'appelle la ligne de bits (ligne de bits). En conséquence, dans le schéma, il existe une haute tension et lors de l'enregistrement de l'injection d'électrons chauds, toutes les lignes - mots, bits et sources doivent être placés à une distance élevée les unes des autres. Cela donnera le niveau d'isolement nécessaire, mais réfléchira à la limitation du volume de la mémoire flash.

Un autre inconvénient d'une cellule de mémoire aussi est la présence d'un effet d'élimination excessive de charge d'un volet flottant, et il ne peut pas être compensé par le processus d'enregistrement. En conséquence, une charge positive est formée sur une porte flottante, ce qui rend l'état du transistor et reste toujours ouvert.

Code de mémoire avec deux transistors.

Une cellule de mémoire à deux rayures, il s'agit d'une cellule mono-station modifiée, dans laquelle le transistor CMOS habituel et un transistor avec un obturateur flottant sont situés. Dans cette structure, le transistor habituel agit comme un isolant de transistor avec une porte flottante de la ligne de bits.

Les avantages d'une cellule de mémoire de deux stable? Oui, car avec son aide, vous pouvez créer des copeaux de mémoire plus compacts et plus évolutifs, car le transistor avec un obturateur flottant est isolé de la ligne de bits. À tous les autres, contrairement à une cellule de mémoire mono-stationnaire, où les informations sont enregistrées par l'injection d'électrons chaudes, dans une cellule de mémoire à deux étages pour l'enregistrement et l'effacement des informations, une méthode de tunnel quantique de Fowler - Nordhaima est utilisée. . Cette approche permet de réduire la tension nécessaire à l'opération d'enregistrement. Courir à l'avance indiquera que des cellules à deux bandes sont appliquées en mémoire avec la structure NAND.

Dispositif de mémoire flash avec ni architecture.

Le type de cette mémoire est une source et une certaine intelligence dans le développement de l'ensemble de l'EEPROM. Son architecture a été développée par Intel dans le distant 1988. Comme il était écrit plus tôt, accéder au contenu de la cellule mémoire (initialisez la cellule), il est nécessaire de soumettre une tension au volet de contrôle.

Par conséquent, les développeurs de la société Tous les volets contrôlent les volets connectés à la ligne de contrôle appelé la ligne de mots (ligne Word). L'analyse des informations sur les cellules de mémoire est effectuée par niveau de signal sur la course du transistor. Par conséquent, les développeurs sont tous des drains de transistors connectés à une ligne appelée bits (ligne de bit).

L'architecture ni l'architecture a été nommée en raison d'une opération logique ou - non (traduite de l'anglais ni). Le principe d'une opération logique, ni qu'il est au-dessus de plusieurs opérandes (données, argument de l'opération ...) donne une valeur unique lorsque tous les opérandes sont nulles et une valeur nulle dans toutes les autres opérations.

Dans notre cas, sous les opérandes, la valeur des cellules de mémoire est signifiée, ce qui signifie que dans cette architecture, la valeur de l'unité de la ligne de bits ne sera observée que lorsque la valeur de toutes les cellules connectées à la ligne de bits sera zéro (tous les transistors sont fermés).

Dans cette architecture, l'accès arbitraire à la mémoire est bien organisé, mais le processus d'enregistrement et d'effacement des données est relativement lent. Dans le processus d'enregistrement et d'effacement, la méthode d'injection d'électrons chaudes est utilisée. Pour tout le temps, le microcircuit de mémoire flash avec l'architecture ni la taille de sa cellule est grand, cette mémoire est donc mal échelée.

Structure de six cellules ni flash

La mémoire flash avec ni l'architecture est généralement utilisée dans les périphériques de stockage de code logiciel. Il peut être des téléphones, des PDA, des planches système BIOS ...

Dispositif de mémoire flash avec l'architecture NAND.

Ce type de mémoire a été développé par Toshiba. Ces puces dues à leur architecture sont utilisées dans de petits lecteurs, qui ont reçu le nom Nand (opération logique et non). Lors de l'exécution de l'opération NAND, une valeur zéro que lorsque tous les opérandes sont nuls et une valeur unique dans tous les autres cas.

Comme il a été écrit plus tôt, la valeur zéro est l'état ouvert du transistor. En conséquence, dans l'architecture NAND, cela signifie que la ligne de bits a une valeur zéro dans le cas où tous les transistors connectés à celui-ci sont ouverts et la valeur est une, lorsque au moins l'un des transistors est fermé. Une telle architecture peut être construite si vous connectez des transistors avec une ligne de bits non un par un (il est intégré dans l'architecture ni la série séquentielle (colonne allumée de manière séquentielle).

Cette architecture par rapport à la non-mise à l'échelle n'est pas mise à l'échelle car elle permet de placer des transistors compacts dans le diagramme. De plus, l'architecture NAND est enregistrée en tunneling le Fauler - Nordhaim, ce qui permet de mettre en œuvre un enregistrement rapide que dans la structure ni la structure. Pour augmenter la vitesse de lecture, les microciruits NAND sont intégrées au cache interne.

Comme les grappes du disque dur et les cellules NAND sont regroupées en petits blocs. Pour cette raison, avec une lecture ou un enregistrement cohérent, la vitesse sera à la NAND. Mais d'autre part, Nand perd vraiment des opérations avec un accès arbitraire et n'a pas la capacité de travailler directement avec des octets d'information. Dans une situation lorsque vous devez modifier seulement quelques bits, le système est obligé de réécrire tout le bloc, ce qui est si vous prenez en compte le nombre limité de cycles d'enregistrement, conduit à une importante usure des cellules de mémoire.

Structure d'une colonne NAND Flash

Récemment, il y a des rumeurs que Unity Semiconductor développe une nouvelle mémoire flash de génération, qui sera construite sur la technologie CMOX. On suppose que la nouvelle mémoire viendra dans la mémoire Flash Nand Flash et surmonte ses limitations dus à l'architecture des structures de transistor dans la mémoire NAND. Les avantages de CMOX comprennent une vitesse de densité et d'enregistrement plus élevée, ainsi que des coûts plus attractifs. Parmi les applications de la nouvelle mémoire sont SSD et des appareils mobiles. Eh bien, qu'est-ce qui est vrai ou non montrera l'heure.

Pour vous transmettre plus détaillé à vous toutes les informations nécessaires, j'ai posté un clip vidéo sur le sujet.

P.s. Pour expliquer à la langue simple du matériel technique aux personnes qui ne représentent pas comment l'architecture informatique est construite ... c'est très difficile, mais j'espère que c'est arrivé. Pour des informations complètes et fiables dans cet article, j'ai partiellement utilisé la littérature éducative. J'espère que cet article était utile et cognitif pour vous. Jusqu'à ce que!