Informații de referință - proelectronică. Memorie flash. Principiul de operare Fiecare celulă Flash Magazin de celule de memorie

Microscircuitele memoriei permanente reprogramabile cu ștergerea electrică a datelor efectuate utilizând tehnologia Flash au luat poziții puternice în tehnici electronice și de calcul, transpirând alte tipuri de dispozitive de stocare non-volatile. Demnitatea lor principală este posibilitatea reprogramării "în sistem", fără a renunța la cipul din placa de circuit imprimat sau scoateți-o de la panou. Un număr mare de cicluri de reprogramare vă permite să construiți pe astfel de jetoane "unități flash" în zeci de megabytes, care diferă de acționarea convențională pe discuri magnetice rigide sau flexibile, cu o absență completă a pieselor în mișcare. Datorită acestui fapt, ele sunt durabile și capabile să lucreze în condiții de vibrații puternice, de exemplu, pe mașini și alte obiecte în mișcare. Articolul publicat este dedicat problemelor de programare a microcircuitului de memorie flash.

De la RPPU a altor tipuri de chips-uri de memorie flash distinge prezența direct pe cristalul "programator" încorporat - mașina de ștergere și înregistrare (AC3). Se eliberează de la necesitatea unui proces de programare pentru a alimenta o tensiune crescută la concluziile cipului, formează anumite secvențe de impulsuri. Toate aceste AC3 face independent și imperceptibil pentru utilizatorul care rămâne numai cu ajutorul comenzii corespunzătoare de a raporta adresa celulei și a codului care ar trebui înregistrat în acesta și așteptați operația. În multe cazuri, operația pe termen lung (de exemplu, ștergerea blocului de date) poate fi întreruptă, citiți informațiile dorite dintr-o altă zonă de memorie și apoi continuați.

Astăzi, multe companii (cele mai renumite Intel. AMD. Atmel. Winbond) Produce o gamă largă de microcircuități de memorie flash cu până la 4 MB. Interfața lor externă este paralelă sau consecventă. Microcircuitele cu interfața serială sunt destinate în principal să stocheze rețele mici de date în dispozitive mici sau specializate, de exemplu, pentru a memora setările radio fixe sau aparatul electric de uz casnic.

Apoi, vom discuta chips-uri flash "paralele", care, pe interfața fizică și logică, cu procesorul, nu diferă de cel obișnuit ROM, cu excepția faptului că au, cum ar fi RAM, există o intrare permisiuni de intrare. Este în astfel de jetoane care stochează codurile BIOS ale computerelor moderne. Organizația de date este de opt sau pe 16 biți. Adesea poate fi selectată prin conectarea unui special prevăzut cu o sârmă partajată sau o sursă de alimentare. În plus față de anvelopele de adresă și date, sunt furnizate trei semnale de control: selecția cristalului (CE), porniți ieșirea (OE) și rezoluția de scriere (noi). Acesta din urmă este numai dacă cipul trebuie programat. Durata minimă a ciclului de citire este de 70 ... 150 HC.

În primele chipsuri flash, gama de celule de memorie a fost un bloc unic, iar datele ar putea fi șterse numai în întregime din întreaga matrice. În multe chipsuri moderne, memoria este ruptă în blocuri și ștergerea datelor într-unul dintre ele nu afectează cele stocate în altele. Dimensiunea blocurilor este foarte diferită - de la 128 octeți la 128 kB sau mai mult. Cu toate acestea, la citirea datelor, toate microcircurile de memorie sunt considerate ca o singură matrice și asta. Ceea ce este împărțit fizic în blocuri, nu contează.

În mod obișnuit, blocurile sunt aceleași și egale, dar pot fi diferite. De exemplu, chipsurile din seria de 28Fxxx Intel includ așa-numitul bloc de boot (boot) de 16 kB și doi parametri bloc de câte 8 kb fiecare. Următorul este un bloc de 96 Kb, iar partea rămasă a memoriei este formată din blocuri de 128 KB. Proprietățile acestor blocuri diferă oarecum. Pentru încărcarea și ștergerea hardware-ului de la înregistrare și ștergere. Include, alimentând nivelul logic adecvat pe o specialitate specializată cu un microcircuit. Blocurile de parametri sunt concepute pentru a stoca date frecvent variabile și pentru a menține mai mult, în comparație cu altele, numărul de cicluri de ștergere / înregistrare.

Fiecare dintre jetoanele seriei avute în vedere se face în două versiuni care diferă în locația blocurilor din spațiul de adrese. În jetoanele cu un index în (fund), acestea sunt situate, pornind de la adresa zero, în ordinea indicată. În produsele cu index t (top), ordinea de întoarcere (bootable - în domeniul adreselor de senior).

În prezent, chipsurile de memorie flash sunt proiectate pentru tensiuni nominale de alimentare de la 2,7 la 5 V. Tensiunea crescută (12 V) pentru ele nu este necesară deloc sau este necesară numai în anumite moduri speciale. În starea pasivă ("unsmbly"), astfel de jetoane consumă nu mai mult de 1 mA (în majoritatea cazurilor - de zece ori mai puțin) de la sursa de alimentare. Uneori există un mod special de oprire completă (modul de somn), în care consumul este neglijabil. Adevărat, este imposibil să citiți datele din cipul "Felling" și să-l "treziți". Uneori există câteva duzini de microsecunde. Curentul curent în modul activ - zeci de miliamper și, dacă traduceți în starea pasivă a cipului, AC3 a căror funcționare îndelungată (de exemplu, șterge datele), curentul nu va scădea până când nu este finalizat.

O atenție deosebită este acordată protecției datelor stocate în memoria flash din schimbarea accidentală, în special sub influența interferențelor și a proceselor tranzitorii atunci când porniți și opriți. În majoritatea cazurilor, sunt furnizate trei tipuri de protecție hardware. Primul este asta. Care pe impulsurile din lanțul nostru cu o durată mai mică de 15 ... 20 Nu cipul nu răspunde, al doilea este că, cu un nivel logic scăzut la intrarea OE, nici o manipulare a semnalelor pe alte intrări nu poate provoca o intrare, a treia. Acest lucru, când o tensiune de alimentare scade sub un anumit nivel AC3 este deconectat. În chips-urile de diferite tipuri, pragul de închidere se află la punctul 1.5 ... 3.8V.

Uneori este posibilă completarea schimbării schimbării și ștergerea întregii matrice de date sau a părților sale. Măsurile extraordinare sunt de obicei necesare pentru a impune sau ameliora o astfel de interdicție (de exemplu, o aprovizionare pe termen scurt de înaltă tensiune la anumite concluzii).

Protecția programului este furnizată. Pentru a schimba conținutul celulei de memorie flash, ca în memoria RAM convențională. Înregistrați un cod la o singură adresă. Este necesară o comandă formată din mai multe coduri înregistrate la anumite adrese.

Orice chip flash este capabil să spună tipul de dispozitiv în care este instalat, ceea ce vă permite să selectați automat algoritmii de înregistrare dorite și să ștergeți datele. Pentru includerea software-ului și opriți modul de citire a identificatorului, sunt furnizate comenzi adecvate. Prin rotirea acestuia, la adresa, este citită de identificatorul producătorului și la dispozitivele 1N (identificatorii unor cip sunt prezentate în tabel). În același mod, dar în alte adrese, în unele cazuri puteți obține mai multe informații, de exemplu, pe starea protecției hardware din înregistrare.

Pentru a accesa modul de citire a identificatorului, este posibil fără o echipă, alimentând la intrarea adresei A9 Tensiune +12 V. Deviația admisibilă a mărimii sale în microcircuitele de diferite tipuri este diferită. În unele cazuri nu este mai mare de ± 5%. În altele, este suficient ca tensiunea să depășească doar o anumită valoare, de exemplu, 10 V. Identificatorii citiți la adresele de mai sus, stabilindu-le fără evacuare A9. De obicei, această metodă este utilizată în programatorii universali.

AC3 Cele mai multe chipsuri de memorie flash percep comenzile furnizate în conformitate cu așa-numitul standard JEDEC, deși există excepții. Uneori, atunci când actualizați jetoanele, sistemul lor de comandă este completat de combinații de coduri standard, menținând totuși și echipe vechi (acest lucru este necesar pentru ca cristale modernizate să funcționeze în dispozitive eliberate anterior). Intel aplică sistemul său de comandă.

Înainte de a lua în considerare comenzile în detaliu, vom spune puțin despre conectarea cipului flash. Același tip de jetoane, de regulă, este emis în carcasele mai multor tipuri de locații diferite, pas și număr de concluziile. Deseori oferă opțiuni "oglindă" pentru a instala chips-uri pe orice parte a plăcii fără a schimba topologia conductorilor tipăriți.

Numerele PIN-urilor din următoarele circuite sunt standard pentru microcircuitele de 512 kB în cele mai comune 32 pini PLCC și PDIP. Chipul "Cocoovka" al unui volum mai mic este similar, dar nu sunt conectați la concluziile deversărilor mai vechi (de exemplu, AM29F010 este liber de 30 și 1 -th).

O diagramă similară cu cea prezentată în fig. 1, aplicați dacă trebuie să ștergeți și să scrieți date fără a scoate microcircuitul microprocesorului, sistem.

Se presupune că autobuzul de date al sistemului este un adrese de opt, pe 16 biți. ROM-ul este alocat în spațiul de adrese de 32 kb, partea rămasă a acestuia poate ocupa RAM ca cantitatea de memorie AM29F040 - 512 kB, există un registru al paginii de memorie flash care controlează descărcările de adrese senior. Puteți utiliza următoarele proceduri simple pentru citire și scriere (scrisă în Pascal):

Dacă trebuie să programați cipul bliț în afara dispozitivului în care va funcționa, acesta poate fi conectat la un computer personal. Cea mai ușoară cale de a face este, instalând o placă suplimentară de intrare / ieșire pe computer. Sunt disponibile, de exemplu, aceste taxe, PCL-731 de ADVANTECH, DIO-48 al companiei IOP DAS sau PET-48DIO ADLINK. De regulă, au 48 de intrări / ieșiri și lucrează în același mod ca două chipsuri 8255 (CR5806B55A) în modul acelorași informații și porturi de control, chiar dacă nu există un astfel de cip în compoziția lor. Dacă este necesar, placa de intrare / ieșire paralelă poate fi făcută independent prin utilizarea articolului N. Vasilyeva "Interfața PC Extender" (Radio, 1994, nr. 6, p. 20, 21).

Pentru a citi sau a programa cipul bliț este conectat la porturile a două microcircuite 8255 conform diagramei prezentate în fig. 2. Primul port al primului dintre aceștia este utilizat pentru a introduce / iesi datele, descărcările separate ale portului PC - pentru a scoate semnalele de control ale CE, OE și noi. RA Ports, RV și PC-ul formează o adresă pe 24 de biți a adresei Chip Flash. Dacă bitul mai mic al acestei anvelope este suficient, numărul corespunzător de porturi de la nivel înalt nu este conectat.

Porturile consiliului I / O și constantele auxiliare trebuie să fie descrise în program după cum urmează:

Și procedurile descrise mai sus se înlocuiesc cu următorul text:

Acum - de fapt despre programarea cip flash. Potrivit standardului JEDEC, fiecare echipă începe să înregistreze codul OAAN la 5555N. Apoi înregistrați codul 55N la adresa 2 AAAN și în concluzie - codul operației este efectuat la 5555N.

Vorbind, de exemplu, despre echipa 40N, vom implica exact o astfel de secvență cu un număr de 40N ca cod de operare.

După pornirea puterii, orice chip flash intră automat în acest mod și îl instalează cu o comandă specială nu este necesară. Cu toate acestea, este necesar, de exemplu, să returneze din modul de citire a identificatorului. Uneori se numește o comandă de resetare sau o instalare inițială. Pentru a transfera câteva jetoane în modul ARRAY, un ciclu de înregistrare a codului de 0f0h este suficient pentru orice adresă.

Următoarea comandă a ciclului de înregistrare 0A0N conține adresa celulei programabile și codul înregistrat în acesta. În majoritatea cazurilor, să scrieți în fiecare celulă, trebuie să trimiteți o comandă separată. Rețineți că, cum ar fi RPPU obișnuită, în descărcările celulei programabile, puteți înlocui numai unitățile logice cu zerouri. Pentru a efectua operația inversă, este de obicei necesar să pre-ștergeți conținutul unui întreg bloc de memorie și să repetați programarea tuturor celulelor sale. Rețineți că AC3 al multor chipsuri flash nu recunosc astfel de erori și nu raportează performanța de succes a operațiunii. Pentru a vă asigura că programarea este corectă, trebuie să verificați datele înregistrate.

În chips-urile Winbond cu blocuri de 128 de octeți, programarea oricărei celule este precedată automat de ștergerea tuturor datelor care le conțin bloc. Prin urmare, trebuie să pre-copiați întotdeauna blocul în memoria RAM, să faceți modificările necesare în copia și programul din nou pe toți cei 128 de octeți. După ce a primit echipa, adresa și prima de octeți programabili, AC3 intră în tamponul intern al blocului și așteaptă 200 μs, fără a începe programarea. Dacă o altă echipă a OO OON și în următorul octet sunt primite în acest timp, va merge și la tampon, iar AC3 va aștepta încă 300 μs. Deci continuă până atunci. Până în prezent, toți cei 128 de octeți ai blocului sau pauzei nu vor depăși valoarea admisă (300 μs). După aceasta, AC3 șterge blocul și începe programul. Secvența de înregistrare din tamponul de date destinată diferitelor blocuri ale blocului nu contează, dar acele celule care nu au primit date, după programare vor conține coduri de 0ffh.

Există două modalități de a scrie date pentru programare la un cip similar. Primul (pentru alt obișnuit) se numește software protejat. Fiecare octet înregistrat trebuie să fie precedat de comanda OO. Cu toate acestea, protecția poate fi dezactivată prin trimiterea unei serii de comandă 80N și 20N.

După aceasta, octetul înregistrat la orice adresă intră în tamponul intern al cipului, iar acest mod este salvat chiar și după deconectarea și alimentarea. Comenzile OOS ieșite la comandă.

Pentru a scrie date la schema Intel Flash-Micro, sunt furnizate două opțiuni de echipă echivalente. În primul rând, unul dintre codurile 40N sau 10N este scris la orice adresă. Și apoi - cod programabil la adresa dorită.

Echipa "Ștergeți toată memoria".

Această operație responsabilă AC3 bliț începe prin primirea unei secvențe de două echipe - 80N și 10N.

Intel microcircuitele Același comandă este prezentată prin înregistrarea la adresele arbitrare ale codurilor 20N și 0D0H

Ștergerea întregului conținut de memorie preia de la zeci de milisecunde la câteva secunde. În unele jetoane, este posibil să se suspende acest proces pentru a înregistra codul OVant la orice adresă. După înregistrarea (de asemenea, la orice adresă), codul 30N (pentru chipsurile Intel-ODOH), ștergerea va continua.

Echipa "Ștergeți blocul". Pentru a șterge conținutul blocului de memorie, trebuie să trimiteți două comenzi. Primul dintre acestea este de 80N, al doilea este diferit în faptul că codul de operare 90h trebuie înregistrat la 5555n, ci la oricare dintre celulele blocului spălat.

Cipurile Intel înregistrează suficient codul 90 la orice adresă. Provenind din acest mod al comenzii "citite de matrice" de mai sus.

Cum să verificați completarea comenzilor "Long" de programare și ștergere a datelor? Cea mai ușoară modalitate este utilizarea datelor de referință a cipurilor și de a oferi formarea de software a întârzierilor adecvate. Dar timpul real al executării anumitor operațiuni este adesea semnificativ diferit de valorile de referință, chiar și pentru diferite celule și blocuri ale unui cip, crescând ca "îmbătrânirea" acestuia din urmă.

Pentru a afla cu exactitate sfârșitul acestui lucru sau că operația vă permite să citiți starea statului AC3. Flash -Microshem emite conținutul acestui registru în autobuzul de date tot timpul până când AC3 este angajat în efectuarea procedurii de ștergere sau de programare. Există două semne că procesul nu este finalizat. Primul constă în faptul că valoarea bitului D7 al registrului de stat este invers în raport cu celula de memorie înregistrată în același bit (în timpul ștergerii - egală cu 0). La finalizarea operațiunii, coincide cu înregistrarea. A doua caracteristică este "pâlpâire" bitul D6 (valoarea sa este schimbată de fiecare dată când citirea registrului, până când operația este finalizată).

De regulă, ambele caracteristici sunt observate, dar se găsesc și excepții. De exemplu, în chips-uri Intel, bitul pâlpâitor lipsește și bitul D7 în timpul programării este 0 indiferent de codul înregistrat. Sfârșitul operațiunii în acest caz arată D7 \u003d 1. În chips-uri cu înregistrare bloc (de exemplu, Winbond), valoarea bitului D7 invers asemănătoare similară a ultimului coduri înregistrate în tamponul de blocare

De obicei, la finalizarea programării sau ștergerii, Microne-Ma este returnată automat în modul ARRAY DATA, dar microcipurile Intel necesită o comandă corespunzătoare acestui lucru.

Dacă cipul este defect, operația "lungă" poate fi niciodată finalizată, ca rezultat al calculatorului de programare va "agăța". Pentru a evita acest lucru, trebuie să se prevadă verificarea duratei operațiunilor de ștergere și de programare și în cazul depășirii unei valori rezonabile - ieșirea "alarmei" cu emiterea unui mesaj de funcționare defectuoasă.

Uneori, mai ales atunci când lucrați cu chips-uri care au trecut aproape de numărul limită de cicluri de ștergere / programare, este logic să repetați operația nereușită de mai multe ori. O încercare poate avea succes.

În concluzie, câteva cuvinte despre utilități care vă permit să actualizați BIOS-ul computerului stocat în memoria flash. Acestea sunt dezvoltate pentru fiecare tip de plăci sistemice (materne) și iau în considerare caracteristicile de conectare a chipsurilor flash la anvelopele de sistem. Prin urmare, încercările de a utiliza utilitarul proiectat pentru același tip de placă pentru a actualiza BIOS-ul este diferit, duc adesea la o eroare completă a computerului.

Utilitarul este lansat ca un program de aplicare regulat, specificând un nume de fișier ca parametru care conține codurile noii versiuni a BIOS-ului. Ea citește acest fișier prin crearea unei game de date în memoria flash în memoria RAM. Apoi determină tipul de cip și selectează procedurile corespunzătoare pentru a lucra cu acesta. După aceasta, începe ștergerea vechii și înregistrările de date noi și, în acest moment, programul nu poate utiliza funcții BIOS, inclusiv pentru a ieși informații pe ecran sau anchetă de tastatură. Dacă tot trebuie să faceți acest lucru, subrotinele necesare sunt introduse în utilitate în sine. După terminarea programării și verificarea corectitudinii sale, este de obicei o repornire a computerului și începe o "viață nouă" cu BIOS-ul actualizat.

Citeste si scrie Util

Media care utilizează memoria flash constituie cea mai numeroasă clasă de suporturi de informare digitală portabilă și sunt utilizate în majoritatea covârșitoare a dispozitivelor digitale moderne. Diferitele tipuri de carduri de memorie flash sunt utilizate din ce în ce mai mult în camerele digitale, computerele de buzunar, playerele audio, telefoanele mobile și alte sisteme electronice portabile.

utilizarea chipsurilor de memorie flash vă permite să creați carduri de memorie interschimbabile miniatură și foarte ușoară, cu consum redus de energie. Un avantaj important al cardurilor de memorie flash este, de asemenea, cea mai mare fiabilitate datorită absenței pieselor în mișcare, care este deosebit de critică în cazul impactului mecanic extern: șocuri, vibrații etc.

Principalele dezavantaje ale unor astfel de transportatori sunt un preț destul de mare al cardurilor de memorie flash și o valoare specifică specifică a datelor stocate pe ele, deși există în prezent o tendință către o reducere semnificativă a prețurilor pentru cardurile de memorie flash.

Cele mai comune tipuri de carduri flash sunt astăzi CompactFlash (CF), SmartMedia (SM), Secure Digital (SD), Multimediard (MMC) și Memory Stick (MS), care diferă de la interfețe, dimensiuni, viteză de citire / scriere și capacitate maximă posibilă.

Cu toate acestea, în ciuda varietății standardelor, alegerea utilizatorului nu este prea mare. Sau mai degrabă, nimeni nu oferă utilizatorului utilizatorului. Dacă luați un astfel de segment de piață ca camere digitale, fiecare cameră este proiectată pentru un anumit format de carduri flash și adesea este tipul de memorie flash care afectează alegerea finală în favoarea unei anumite camere.

La nivel fizic, memoria flash a diferitelor standarde are multe în comun, iar în primul rând este arhitectura matricei de memorie și a dispozitivului în sine. Prin urmare, înainte de a trece la luarea în considerare a diferitelor tipuri de carduri de memorie flash, ne vom concentra pe aspectele de bază ale arhitecturii sale.

Dispozitiv de celule de memorie flash

aK este cunoscut, un aritmetic natural pentru un computer este logica binară când toate informațiile sunt codificate folosind zerouri logice și unități - biți de informații. Din poziția de electronică, două starea discretă a semnalului corespunde logicii binare, dintre care unul este atribuit valorii zero logic, iar al doilea este o unitate logică. În consecință, memoria utilizată în Electronics Digital este o depozitare organizată a zerourilor logice și a unităților. În cel mai simplu caz, fiecare celulă de memorie elementară stochează un pic de informații, adică fie 0, fie 1. tipurile de memorie bine cunoscute diferă una de cealaltă cu caracteristicile de proiectare ale celulei de memorie elementară și ale principiilor organizației a matricei acestor celule.

Luați în considerare, de exemplu, un RAM renumit RAM, denumit memorie RAM (memorie de acces aleatoriu). Conform principiilor acțiunii, memoria RAM poate fi împărțită în dinamică și statică.

În memoria statică, celulele sunt construite pe diferite variante de declanșatoare - pe circuitele tranzistorului cu două stări stabile. După înregistrarea unui pic la o astfel de celulă, acesta poate fi într-unul din aceste stări și salvați bitul înregistrat pe măsură ce vă place mult: numai prezența puterii este necesară. Prin urmare, numele memoriei - static, adică fiind în stare constantă. Avantajul memoriei statice este viteza sa, iar dezavantajele sunt un consum ridicat de putere și densitate scăzută a datelor specifice, deoarece o celulă de declanșare constă din mai multe tranzistori și, prin urmare, este nevoie de o mulțime de locuri pe cristal.

În memoria dinamică, o celulă elementară este un condensator capabil să mențină o încărcare electrică pentru o perioadă scurtă de timp, a cărei prezență poate fi asociată cu un biți de informații. Pur și simplu, atunci când înregistrați o unitate logică într-o celulă de memorie, condensatorul este încărcat, când înregistrați zero-descărcat. La citirea datelor, condensatorul este descărcat prin schema de citire și dacă taxa de condensator a fost non-zero, atunci o singură valoare este setată la ieșirea circuitului de citire. În plus, deoarece citirea condensatorului este descărcat, acesta trebuie încărcat la valoarea anterioară. Prin urmare, procesul de citire este însoțit de capacitori de reîncărcare (regenerare de încărcare). Dacă celula nu apare pentru o lungă perioadă de timp de accesare a celulei, atunci condensatorul este descărcat datorită curenților de scurgere și informațiile sunt pierdute. În acest sens, memoria bazată pe gama de condensatori necesită o reîncărcare periodică a condensatorilor, așa că se numește dinamică. Pentru a compensa scurgerea de încărcare, se utilizează regenerarea, pe baza accesului ciclic la celulele de memorie, restabilind fosta taxă de condensator.

Ambele statice și memoria RAM dinamică este o memorie dependentă de energie care poate salva biții de informații numai în prezența puterii externe. În consecință, atunci când alimentarea este oprită, toate informațiile sunt pierdute.

Diferența fundamentală în memoria flash din memoria RAM este aceea că este memoria non-volatilă capabilă să salveze informații în timpul unui timp nelimitat în absența puterii externe.

În principiu, există mai multe tipuri de memorie non-volatilă, iar în acest sens, memoria flash este doar una dintre soiurile sale.

ROM arhitectura de memorie

Cel mai simplu exemplu de memorie non-volatilă este ROM (memorie numai pentru citire), cunoscută și ca ROM (dispozitiv de stocare constantă). Într-o astfel de memorie, gama de celule este un set de conductori, dintre care unele rămân în întregime, iar restul sunt distruse. Acești conductori care îndeplinesc rolul comutatoarelor elementare sunt organizate în matrice prin conectarea la liniile de coloane și rânduri (fig.1). Starea închisă a conductorului poate fi atribuită o valoare zero logică și o unitate logică deschisă. Dacă măsurați acum tensiunea dintre una dintre liniile de coloană și rândurile (adică accesul la o anumită celulă de memorie), atunci valoarea sa mare (starea deschisă a conductorului) corespunde unei unități logice și a stării închise a lui Zero Conductorul) este un zero logic.

Principalul dezavantaj al ROM-ului este incapacitatea de a actualiza conținutul celulelor de memorie, adică scrie informații. Odată ce această memorie a fost utilizată pentru a stoca BIOS, dar astăzi acest tip de memorie nu mai este aplicat.

Un alt tip de memorie non-volatilă este o ROM rebribilă (memorie programabilă de citire programabilă). O astfel de memorie poate fi suprascrisă numai cu ajutorul programatorilor speciali. În prezent, datorită complexității procesului de rescriere, memoria flash vine la înlocuirea PPZ (memorie flash).

Acum este destul de dificil să se determine originea termenului "Flash". Literalmente cu blițul englez este un bliț, fulger. Poate că dezvoltatorii au dorit să sublinieze cu acest nume că această memorie non-volatilă vă permite să suprascrieți informațiile la viteza de trăsnet. În orice caz, numele "Flash" ferm consolidat pentru acest tip de memorie, deși nu are nicio legătură cu arhitectura memoriei sau a tehnologiilor sale de producție.

Structura tranzistorului CMOS.

Între memoria flash și memoria RAM dinamică, precum și memoria ROM, există multe în comun. Diferența fundamentală este în primul rând în structura celulei elementare în sine. Dacă un condensator este o memorie dinamică în memoria dinamică, atunci memoria celulei de memorie efectuează un tranzistor CMOS al unei arhitecturi speciale în memoria flash. Și dacă există trei electrozii în tranzistorul obișnuit CMOS (stoc, sursă și declanșator), atunci în tranzistorul blițului (în cel mai simplu caz), se adaugă un alt declanșator, numit plutitor.

Transistorul obișnuit CMOS poate fi în două stări: deschis și închis. Luați în considerare principiul tranzistorului obișnuit pe exemplul tranzistorului N-P-N (figura 2). Într-un astfel de tranzistor, regiunea de scurgere și sursă are conductivitate electronică (N-regiune), iar zona obturatorului este conductivitatea gaurilor (regiunea P). Tranzistorul în sine se face într-un semiconductor de tip P cu conductivitate gaura. În mod natural, datorită difuzării găurilor din regiunea P în regiunea N și difuzia inversă a electronilor din regiunea N în regiunea P, straturile epuizate (straturi în care nu există purtători de încărcare majoră) se formează la Frontierele tranzițiilor de P- și N-regiuni. Preveniți fluxul curent. În poziția obișnuită, adică atunci când tensiunea nu este aplicată sau se aplică potențial negativ, tranzistorul se află într-o stare închisă, adică nu este capabilă să realizeze un curent de la sursă la scurgere. Situația nu se modifică, chiar dacă atașarea tensiunii dintre scurgere și sursă (acest lucru nu ia în considerare curenții de scurgere cauzați mișcării sub influența câmpurilor electrice formate ale transportatorilor de încărcare non-miez, adică găuri pentru n-regiune și electroni pentru regiunea P).

Cu toate acestea, dacă faceți un potențial pozitiv pentru obturator, atunci situația este schimbată radical. Sub influența câmpului electric al obturatorului, găurile sunt împinse într-un semiconductor adânc în câmpul electric, iar electronii, dimpotriva, sunt trasați în zona sub declanșator, formând canalul îmbogățit cu electroni între sursa și scurgerea. Dacă atașați o tensiune pozitivă la declanșator, acești electroni încep să se deplaseze de la sursă la scurgere. În acest caz, tranzistorul conduce curentul - se spune că tranzistorul se deschide. Dacă tensiunea de la declanșator este îndepărtată, electronii încetează să se retragă în zona dintre sursă și scurgere, canalul conductiv este distrus și tranzistorul încetează să sări peste curent, adică se închide.

În starea deschisă, tensiunea dintre scurgere și sursă este aproape de zero și în starea închisă, această tensiune poate atinge o valoare ridicată. Situația din acest caz este similară celulelor ROM cu dirijor închis și deschis. Starea închisă a tranzistorului corespunde conductorului deschis și poate fi interpretat ca o unitate logică, iar starea deschisă a tranzistorului corespunde unui conductor închis și poate fi interpretat ca un zero logic. Problema este că, pentru a seta tranzistorul unuia sau a altui stat, este necesar să furnizați tensiunea de control a obturatorului, adică această structură vă permite să înregistrați informații (setați valoarea zero sau unitatea), dar nu permite acest lucru Informații pentru a menține, deoarece în absența tensiunii de pe poarta, starea lui devine întotdeauna închisă. Prin urmare, este necesar să se realizeze astfel încât capacitatea de a fi într-o stare deschisă sau închisă în tranzistor să rămână oricum pentru o perioadă lungă de timp. Pentru a face acest lucru, un declanșator plutitor este adăugat la tranzistoarele utilizate în memoria flash, care servește la stocarea încărcăturii (electroni) în timpul perioadei nelimitate.

Structura unui tranzistor cu un obturator plutitor

Luați în considerare mai întâi situația când nu există electroni pe poarta plutitoare. În acest caz, tranzistorul se comportă ca tranzistorul tradițional deja discutat. Când tensiunea pozitivă este trimisă la declanșatorul de control (inițializarea celulei de memorie), acesta va fi într-o stare deschisă, care corespunde unui zero logic (fig.3). Dacă o încărcare negativă excesivă (electroni) este plasată pe o poartă plutitoare, chiar și atunci când tensiunea pozitivă este trimisă la declanșatorul de control, acesta compensează câmpul electric creat de declanșatorul de control și nu permite canalul de conducere, adică tranzistorul va fi într-o stare închisă.

Smochin. 3. Dispozitivul tranzistorului cu un obturator plutitor și citirea conținutului celulei de memorie

Astfel, prezența sau absența încărcăturii pe o poartă plutitoare determină fără echivoc starea tranzistorului (deschis sau închis) când aceeași tensiune pozitivă este trimisă la declanșatorul de control. Dacă alimentarea tensiunii la declanșatorul de comandă trebuie tratată ca inițializare a celulei de memorie, apoi pe tensiunea dintre sursă și scurgere, este posibil să se evalueze prezența sau absența unei încărcături pe o poartă plutitoare. Se obține o celulă de memorie elementară particulară, capabilă să salveze un lot de informații. În același timp, este important ca încărcarea pe poarta plutitoare (dacă există acolo) să poată fi menținută acolo câte o perioadă lungă de timp atât atunci când inițializând celula de memorie și în absența tensiunii în poarta de control. În acest caz, celula de memorie va fi non-volatilă. Rămâne numai pentru a veni cu modul de a pune o încărcătură pe poarta plutitoare (scrieți conținutul celulelor de memorie) și scoateți-l de acolo (ștergeți conținutul celulei de memorie), dacă este necesar.

Camera de încărcare pentru un declanșator plutitor (proces de înregistrare) este implementată fie prin injectarea electronilor fierbinți (electronii calzi CHANNEL), fie metoda de tuneling a Fauler-Nordhaim (în același mod ca și când se șterge încărcarea - Vezi mai jos).

Atunci când se utilizează metoda de injecție a electronică fierbinte, tensiunea înaltă este furnizată la declanșatorul de scurgere și de control (fig.4) pentru a da electronilor în energia canalului suficientă pentru a depăși bariera potențială generată de stratul subțire al dielectrică și tunelarea la plutire Regiunea declanșatorului (când citirea pe declanșatorul de control este aplicată o tensiune mai mică și efectul de tuneling nu este observat).

Smochin. 4. Procesul de înregistrare și ștergere a informațiilor într-un tranzistor cu un obturator plutitor

Pentru a elimina o încărcare cu un declanșator plutitor (procesul de ștergere a celulei de memorie), o tensiune negativă de înaltă (comanda 9 V) este furnizată la declanșatorul de comandă, iar zona sursă este o tensiune pozitivă (figura 4). Acest lucru duce la faptul că tunelul electronilor din zona de declanșare plutitoare în zona sursă (tunelurile cuantice de fowler-Nordheim - Fowler-Nordheim, FN).

Tranzistorul considerat de noi cu o poartă plutitor poate acționa ca o celulă fulger elementară. Cu toate acestea, celulele unu tranzistor au o serie de dezavantaje semnificative, dintre care principalele sunt scalabilitate slabă. Faptul este că atunci când organizați matricea de memorie, fiecare celulă de memorie (tranzistor) se conectează la două anvelope perpendiculare: poarta de control - la un autobuz numit linia de cuvânt și scurgerea - la autobuzul numit linia de biți (în viitor, această organizație vor fi luate în considerare pe exemplul de arhitecturi). Datorită prezenței în schema de înaltă tensiune, toate liniile - cuvintele, biții și origini în diagrama electronilor fierbinți - este necesar să se aibă o distanță suficient de mare una de cealaltă pentru a asigura nivelul dorit de izolare, care afectează în mod natural limita de memorie flash.

Un alt dezavantaj al celulei de memorie unică este prezența unui efect de îndepărtare excesivă a încărcăturii de la un obturator plutitoare, care nu poate fi compensată de procesul de înregistrare. Ca rezultat, o încărcătură pozitivă se formează pe un declanșator plutitor, iar tranzistorul rămâne mereu în starea deschisă.

Celula de memorie cu două dungi

Pentru a evita dezavantajele celulelor de memorie unică, diverse modificări ale utilizării celulelor de memorie, dar elementul principal principal este un tranzistor cu un declanșator plutitor - rămâne în orice variantă a celulei de memorie. Una dintre variantele modificate ale celulei de memorie este o celulă cu două benzi care conține un tranzistor convențional CMOS și un tranzistor cu o poartă plutitoare (figura 5). Tranzistorul obișnuit este folosit pentru a izola tranzistorul cu un obturator plutitor de la linia de biți.

Avantajul celulei de memorie cu două benzi este că este posibil să se creeze chipsuri de memorie mai compacte și bine scalabile, deoarece în acest caz un tranzistor de declanșare plutitoare este izolat de linia de biți. În plus, spre deosebire de o singură celulă de transmisie a memoriei, în cazul în care o metodă de injectare a electronică fierbinte este utilizată pentru a înregistra informații, în acest caz pentru înregistrare și pentru ștergerea informațiilor, se utilizează o metodă de tunelitate cuantică de FOWLER-NORDHAIMA, care Reduce tensiunea necesară pentru funcționarea înregistrării. Așa cum se va arăta în viitor, celulele cu două benzi sunt folosite în memorie cu arhitectura NAND.

Celule SST.

Celulele de memorie descrise nu epuizează întreaga varietate de structuri posibile. Alte tipuri de celule de memorie, cum ar fi celulele SST, dezvoltate de Silicon Storage Technology, Inc.

În conformitate cu principiul de funcționare, celula SST este reamintit în mare măsură de celula mono-staționară deja considerată a memoriei.

Cu toate acestea, forma de obloane plutitoare și de control (figura 6) a fost schimbată în tranzistorul celulelor SST. Declanșatorul de control este aliniat la marginea lui cu marginea scurgerii, iar forma curbată face posibilă plasarea parțială a unei porți plutitoare sub ea și simultan peste zona sursă. Această locație a declanșatorului plutitor permite, pe de o parte, să simplifice procesul de plasare a încărcării pe ea prin injectarea de electroni fierbinți și, pe de altă parte, simplifică procesul de ridicare a încărcării datorită tunelului Fowler-Nordhaima efect.

La îndepărtarea încărcării, tunelarea electronilor nu are loc în regiunea sursei, ca în celula monotransmistory considerată și în zona obturatorului de control. Pentru aceasta, o tensiune pozitivă ridicată este furnizată obturatorului de control. Sub influența câmpului electric creat de obturatorul de control, există un tunel de electroni cu un obturator plutitor, care contribuie la forma curbată la margini.

Când plasați o încărcătură pe un obturator plutitoare, stocul este împământat, iar o tensiune pozitivă este furnizată la sursă și la unitatea de comandă. Declanșatorul de control formează în același timp canalul de conducere, iar tensiunea dintre scurgere și sursa "dispersează" electronii, informându-i cu energie suficientă pentru a depăși bariera potențială, adică pentru tunelarea pe un obturator plutitor.

Spre deosebire de o celulă de memorie celulară cu o singură transmisie, celula SST are o schemă puțin diferită pentru organizarea matricei de memorie.

MLC-Memory

Toate opțiunile considerate anterior pentru celulele de memorie sunt capabile să salveze un singur bit de informații pe celulă. Cu toate acestea, există și astfel de celule, fiecare dintre ele economisește mai multe biți, este celulele multi-nivel sau MLC (celula multilaterală).

Principiul funcționării unei memorii MLC-celule multi-nivel este destul de simplu și în mare parte similar cu principiul funcționării unei celule mono-stație pe baza unui tranzistor cu un obturator plutitor.

După cum sa menționat deja, atunci când luați în considerare o celulă de memorie mono-staționară, prezența unei unități logice sau a zero este determinată de valoarea tensiunii de pe linia de biți și depinde de prezența sau absența încărcăturii pe poarta plutitoare. Dacă o tensiune pozitivă este furnizată obturatorului de comandă, atunci în absența unei încărcături pe un obturator plutitoare, tranzistorul este deschis și tensiunea dintre scurgere și sursă nu este suficientă, ceea ce corespunde zeroului logic. Dacă există o încărcare negativă pe poarta plutitor, câmpul de ecranare a câmpului creat de obturatorul de control, tranzistorul se dovedește a fi într-o stare închisă, care corespunde unei tensiuni mari între scurgere și sursă (unitate logică). Este clar că, chiar și în prezența unei încărcături negative pe un obturator plutitoare, tranzistorul poate fi tradus într-o stare deschisă, dar pentru aceasta va trebui să depuneți mai multă tensiune (tensiune de prag) la declanșatorul de control. În consecință, absența sau prezența unei taxe pe o poartă plutitoare poate fi judecată prin valoarea pragului de tensiune din poartă. Deoarece tensiunea de prag depinde de mărimea încărcării pe o poartă plutitoare, atunci este posibilă nu numai pentru a determina cele două cazuri limită - absența sau prezența încărcării, dar și prin magnitudinea tensiunii de prag pentru a judeca cantitatea de încărca. Astfel, dacă există posibilitatea de a fi plasat pe o poartă plutitoare, un număr diferit de niveluri de încărcare, fiecare corespunde valorii tensiunii de prag, apoi mai multe biți de informații pot fi salvate într-o singură celulă de memorie. De exemplu, pentru a economisi 2 biți într-o singură celulă folosind un astfel de tranzistor, ar trebui să se distingă patru tensiuni de prag, adică pentru a putea plasa patru niveluri diferite de încărcare pe declanșatorul plutitor. Apoi, fiecare dintre cele patru praguri poate fi pus în linie cu o combinație de doi biți: 00, 01, 10, 11.

Pentru a putea înregistra 4 biți într-o singură celulă, ar trebui distinse 16 tensiuni de prag.

Celulele MLC sunt dezvoltate în mod activ de Intel, astfel încât tehnologia de memorie bazată pe celulele MLC a primit numele Intel Strataflash.

Saifun nom și celule oglindite

Intel Strataflash Bazat pe celule MLC nu este singura tehnologie care vă permite să salvați mai multe biți de informații într-o singură celulă. O companie israeliană SaIfun a dezvoltat o altă tehnologie - Sacifun Nrom Technology. Tehnologie similară numită MirrorBit este, de asemenea, de la AMD. Și, deși compania AMD însăși declară tehnologia MirrorBit ca dezvoltare, există mari îndoieli cu privire la dreptul ei. Saifun sa îndoit, de asemenea, drepturile de autor ale AMD și a depus un proces către Curte, care a fost satisfăcută. În acest sens, vom lua în considerare numai tehnologia de tehnologie din Saifun.

Celula de nrom (Nirid Rom) este ca și structura sa seamănă cu un tranzistor cu un obturator plutitor. Declanșatorul de control este conectat la linia de cuvânt (linia de cuvânt), iar stocul și sursa (acestea, apropo, sunt complet aceleași), sunt conectate la două linii de biți diferite. Declanșatorul plutitor este fabricat din nitrură de siliciu (SI3N4) (fig.7).

Principiul funcționării unui astfel de tranzistor este similar cu principiul funcționării unui tranzistor obișnuit, cu un obturator plutitor, dar într-o singură excepție. Faptul este faptul că nitrura de siliciu din care este fabricat obturatorul plutitor, împiedică "răspândirea" încărcării, adică vă permite să o localizați într-un spațiu limitat al obturatorului plutitor. De fapt, vă permite să salvați două biți de informații utilizând un singur obturator.

Pentru a înregistra bitul informațiilor către o astfel de celulă la declanșatorul de control și unul dintre efluenți / sursă, tensiunea este furnizată. Datorită injectării electronilor fierbinți printr-un strat dielectric, electronii pătrund în declanșatorul plutitor, localizând în regiune, capătul la scurgerea / sursa la care a fost aplicată tensiunea.

Îndepărtarea încărcăturii de declanșare plutitoare are loc datorită procedeului de injectare a găurilor, pentru care o tensiune pozitivă este furnizată la scurgere / sursă. Găurile care tunnează regiunea de declanșare plutitoare sunt recombate cu electroni, ceea ce duce la distrugerea încărcării.

Arhitectura memoriei flash

am asamblat cea mai simplă celulă de memorie flash bazată pe o poartă plutitoare, capabilă să salveze un pic de informații, pot fi utilizate pentru a crea o matrice de memorie non-volatile. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să combinați setul de celule într-o singură matrice în consecință, adică pentru a crea o arhitectură de memorie.

Există mai multe tipuri de arhitecturi de memorie flash, dar arhitectura NOR și NAND a primit cea mai mare distribuție.

Arhitectură Nor.

Cea mai simplă de înțeles arhitectura de memorie flash este, nici arhitectura (figura 8).

După cum sa menționat deja, pentru a inițializa celula de memorie, adică accesul la conținutul celulei, este necesar să se depună tensiune la declanșatorul de control. Prin urmare, toată poarta de control trebuie conectată la linia de control numită linia de cuvânt (linia de cuvânt). Analiza celulei de memorie se face prin nivelul semnalului pe rularea tranzistorului. Prin urmare, scurgerile de tranzistoare sunt conectate la o linie numită linia de biți (linia de biți).

Cu numele, arhitectura nu este obligată o operațiune logică sau - nu (abrevierea în limba engleză - nici). Funcționarea logică pe mai multe operanzi oferă o singură valoare atunci când toate operanzii sunt zero și valoarea zero în toate celelalte cazuri. Dacă operanții înțeleg valorile celulelor de memorie, atunci în arhitectura considerată, valoarea unității pe linia de biți va fi observată numai atunci când valoarea tuturor celulelor conectate la această linie de biți este zero (toate tranzistoarele sunt închise).

De asemenea, arhitectura oferă acces rapid la memorie, totuși procesele de înregistrare (o metodă de injectare a electronilor fierbinți) și informații de ștergere apare încet. În plus, datorită caracteristicilor tehnologice ale producției de jetoane de memorie flash, nici arhitectură, mărimea celulei în sine se dovedește a fi foarte mare și, prin urmare, o astfel de memorie este foarte scalată.

Nand arhitectura

O altă arhitectură comună de memorie flash este arhitectura NAND corespunzătoare operațiunii logice și non-nu. Operațiunea NAND oferă o valoare zero numai atunci când toate operanzii sunt zero și un singur sens în toate celelalte cazuri. Așa cum am observat deja, valoarea zero corespunde starii deschise a tranzistorului, astfel încât arhitectura NAND implică faptul că linia de biți are o valoare zero în cazul în care toate tranzistorii conectați la acesta sunt deschise și un singur sens - atunci când la cel puțin unul dintre tranzistori este închis. O astfel de arhitectură poate fi organizată dacă conectați tranzistoarele din linia de biți nu este una (atât în \u200b\u200barhitectură), ci prin serii secvențiale (figura 9).

În comparație cu arhitectura, această arhitectură datorită caracteristicilor procesului de producție face posibilă obținerea unei locații mai compacte a tranzistoarelor și, prin urmare, bine redusă. Spre deosebire de Nor-Architecture, unde înregistrarea informației se face prin injectarea de electroni fierbinți, în arhitectura NAND, înregistrarea este efectuată de metoda de tuneling FN, care vă permite să implementați o înregistrare mai rapidă decât pentru arhitectură. Pentru a reduce viteza de citire redusă negativă, cipurile NAND sunt furnizate cu memoria cache internă.

În plus față de arhitecturile Nor și NAND considerate de noi, alte arhitecturi sunt folosite în memoria flash, cum ar fi și, Dinor etc., dar nu au primit o distribuție în masă.

Tipuri de carduri flash

Prezent pe piață Există o cartele de memorie flash de diferite formate, cele mai noi dintre care sunt sigure digital (SD), Memory Stick (MS), MultimeCard (MMC) și XD-Picture Card (XD). De asemenea, nu trebuie să uitați de formatele bine dovedite CompactFlash (CF) și SmartMedia (SM).

Potrivit unor publicații analitice, este în prezent 54% din cardurile CF, pe locul al doilea - Memory Stick (25%), pe a treia - Secure Digital (10%), urmează SmartMedia (8%) și multimediad (3%) .

Cardurile de memorie CompactFlash sunt medii renumite de înaltă calitate, concentrate pe electronica de uz casnic și pe echipamentele informatice ale noii generații. Compactneditatea și fiabilitatea acestor transportatori le fac o soluție ideală pentru utilizare în camerele digitale, secretarii digitali personale (PDA), playere MP3, telefoane mobile, scanere de buzunar, imprimanta foto, terminale portabile, înregistratoare de bandă, înregistrătoare vocale, dispozitive globale de navigație și În multe alte dispozitive, CompactFlash este echipat cu un slot.

CompactFlash este una dintre cele mai vechi și mai frecvente carduri de memorie flash, precum și un descendent direct al cardurilor PCMCIA. Cardurile acestui standard reprezintă mai mult de 54% din piața globală de carduri de memorie. Primul card Serial CompactFlash a fost realizat de Sandisk Corporation în 1994.

În octombrie 1995, a fost creată Asociația Compact Flash Non-profit (CFA), în plus față de Sandisk, IBM, Canon, Kodak, HP, Hitachi, Epson și Socket Communications au intrat în companie.

Dimensiunea cardului CompactFlash este de 43-36-3,3 mm, iar conectorul de interfață este echipat cu 50 de contacte.

În prezent, CompactFlash este soluția cea mai favorabilă în ceea ce privește valoarea specifică a transportatorului de date stocate pe baza memoriei flash la un volum de mai mult de 32 MB.

Unul dintre principalele avantaje ale cartelei CompactFlash este prezența unui controler ATA încorporat, compatibil cu interfața IDE, ceea ce implică capacitatea de a emula hard disk-ul. La nivelul de programare, cardul nu este diferit de hard disk: are toți parametrii necesari, cum ar fi numărul de cilindri și capete virtuale. Accesul la hartă se efectuează utilizând o întrerupere hardware standard IRQ 14 și de multe ori pentru a lucra cu CompactFlash nu are nevoie de drivere speciale.

Convertorul de alimentare încorporat vă permite să conectați hărțile CompactFlash în sloturile de tensiune ca 3.3 V și 5 V.

Există două tipuri de compactFlash: carduri de tip I și tip II, singura diferență dintre care este grosimea corpului: Cardurile de tip I sunt de 3,3 mm grosime, iar tipul II este de 5,5 mm. Cu toate acestea, compactFlash tip i poate fi utilizat în sloturile de tip I și de tip II, iar cardurile de tip CompactFlash Type II sunt numai în sloturile de tip II.

Cardurile CompactFlash sunt suporturi de înregistrare atât la viteza de citire / scriere, cât și la capacitate maximă, care determină pe scară largă în mediul camerelor digitale profesionale. În ceea ce privește viteza, trebuie remarcat faptul că mulți producători produc diferite viteze, cât și la prețul cardurilor CompactFlash. Astăzi sunt disponibile astăzi în cardurile CF de 4 GB. Dacă vorbim despre viteze de citire / scriere, totul depinde de producător și de la seria și chiar din volumul cardului.

Luați în considerare, de exemplu, cardurile de compactare a tehnologiei Kingston (capacitate 256, 512 și 1024 MB) și Elite Pro (capacitate 2 și 4 GB). Rezultatele care reflectă viteza de citire și scriere consistentă au fost obținute utilizând pachetul de testare IOMTER (figura 10 și 11).

Smochin. 10. Dependența vitezei de citire secvențială a dimensiunii cardurilor de format CompactFlash

Smochin. 11. Dependența vitezei de înregistrare secvențială a dimensiunii cardului de format CompactFlash

Testarea a arătat că viteza liniară de citire din seria Elite Pro este mai mult de două ori viteza de citire liniară în seria standard, iar capacitatea cardului de 2 GB este viteza de deasupra cardului cu o capacitate de 4 GB și toate Cardurile Standard Seria au o viteză de citire consistentă odinak.

Cu o înregistrare consistentă, există aproximativ același model. Excepția a fost cartea Standart Seria cu o capacitate de 512 MB, care are o viteză secvențială de înregistrare cu o dimensiune de interogare mai mare de 32 kbs, este chiar mai mare decât cea a cartelei de seria Elite Pro cu o capacitate de 4 GB.

SmartMedia.

Specificația cardului SmartMedia a fost propusă de Toshiba în 1996. Cu toate acestea, inițial aceste carduri au avut mai puțin nume de răcorire: cardul de flloat de stat solid (SSFDC). Hărțile SmartMedia au cel mai mic dintre mediile existente bazate pe memoria flash. Total 0,76 mm (ca un card de credit). Acest indicator a fost realizat datorită simplității maxime a dispozitivului: în interiorul cardului SmartMedia nu există controlori și scheme suplimentare, iar numai cipul de memorie NAND este instalat. O astfel de soluție a făcut posibilă minimizarea atât a dimensiunii (45-37-0,76 mm) cât și a greutății (aproximativ 2 g) a cartelei în sine și a prețului acestuia.

Compactitatea acestor cartele de memorie le permite să fie utilizate în camerele digitale, dispozitive PDA, înregistratoare de voce, mașini de fax, imprimante, scanere, notebook-uri electronice și terminale portabile. În plus, cardurile de memorie de acest tip pot fi utilizate în echipamentul care necesită utilizarea de așchii de memorie detașabilă pentru a furniza portabilitate, actualizări de software sau creșterea volumelor de memorie pentru a sprijini noi aplicații.

Interfața fizică a cardurilor SmartMedia este un conector plat cu 22 de contacte. Transmisia de date se efectuează pe un autobuz de 8 biți, iar timpul maxim de acces la citire și scriere, în funcție de capacitatea cardului, este de la 50 la 80 ns.

Există două tipuri de carduri SmartMedia, dintre care una este proiectată pentru tensiunea de alimentare de 3,3 V, iar cealaltă - pe 5 V. Vizualizarea cardului este ușor de determinat de poziția așa-numitei unghiuri de tăiere În partea din hartă unde se află contactele. Deoarece cheile lor sunt situate de la diferite părți, aceste tipuri de hărți sunt incompatibile între ele, adică este imposibil să se conecteze cardul SmartMedia, proiectat pentru 3,3 V, într-un slot cu o tensiune de alimentare de 5 V și invers .

Multimediard.

Standardele multimediacard au apărut în 1997 ca rezultat al SanDisk Corporation și Siemens AG / Infineon Technologies AG.

În 1998 a fost formată Alianța MMCA (asociația multimediacard), care a inclus HP, Sandisk, Kodak, Hitachi, Tehnologia Infineon, Lexar Media, Micron, Sanyo, Siemens și Nokia.

Standardul a fost inițial "liber", adică lipsit de restricții licențiate.

La momentul apariției cardului MMC a fost cea mai miniatură (24-32-1,4 mm) și lumină (mai mică de 2 g).

Cardurile MMC au doar șapte contacte și transmit date printr-o interfață serială, ceea ce face ca ușurința maximă de utilizare.

Aceste carduri sunt concentrate pe aplicarea în cele mai recente videoclipuri și camere digitale, telefoane mobile cu caracteristici inteligente și funcții de descărcare / redare ale înregistrărilor muzicale, jucători audio portabili digitali, jucării și console de jocuri, PC-uri de buzunar și organizatori electronici.

Cardurile multimediacard sunt compatibile 100% cu toate dispozitivele care utilizează carduri de memorie digitale securizate.

În prezent, multimediacardul sigură este pornit cu o schemă de protecție încorporată de la accesul și copierea neautorizată și compatibilă cu specificația SDMI.

La 11 noiembrie 2002, a fost anunțat aprobarea standard pentru cardurile MMS ale dimensiunii reduse, care a fost numită multimediacard cu dimensiune redusă (RS-MMC). Dimensiunile cardurilor RS-MMC sunt de 24-18-1,4 mm (Full-Format MMS sunt de 24-32-14 mm). Este prevăzută compatibilitatea inversă a cardurilor RS-MMC cu purtători de format integral: cu ajutorul adaptoarelor mecanice, ele pot fi utilizate în produsele echipate cu sloturi MMS.

Potrivit dezvoltatorilor, principalul domeniu de aplicare al RS-MMC va fi telefoane mobile, smartphone-uri și comunicatori.

Un alt soi de card MMC este HS-MMC (MMC de mare viteză), adică cartele MMC de mare viteză capabile să furnizeze rata de transfer de date de până la 52 Mbps.

Cardurile MMC prezente astăzi au un volum maxim de până la 1 GB, iar cititorul mediu și viteza de înregistrare este de 2 MB / s.

Cardurile SD au fost dezvoltate de companiile Matsushita, San Disk și Toshiba și reprezintă dezvoltarea ulterioară a standardului multimediacard. Aceste cărți sunt reprezentanți ai celei de-a treia generații de memorie flash.

Pentru a promova un nou format, cele trei companii menționate mai sus au fondat o organizație specială - Asociația SD, ale cărei membri sunt în prezent mai mari de 200 de producători. Numele digital sigur indică în mod clar suportul acestei tehnologii de protecție a datelor media de la copierea și accesul neautorizat. Spre deosebire de alte tipuri de medii interschimbabile pe memoria flash, absolut toate cardurile SD fabricate sunt echipate cu o schemă specială de protecție a datelor și compatibile cu specificația SDMI.

Harta poate fi stocată ca neprotejată (nivelul 1) și informațiile protejate (nivelurile 2 și 3). Informațiile pot fi protejate de copierea sau o cheie unică de identificare a cardului (nivelul 2) sau un algoritm criptografic activ (nivelul 3), care oferă proprietarului încrederii cardului în fiabilitatea protecției datelor.

În ciuda faptului că cardurile SD au apărut relativ recent, acestea sunt deja utilizate pe scară largă într-o mare varietate de dispozitive electronice: în înregistratoare de voce digitale și jucători portabili, camere video, radio auto, computere de buzunar, telefoane mobile și proiectoare multimedia.

Cardurile SD sunt printre cele mai ușoare și compacte carduri interschimbabile: dimensiunea lor este de numai 24-32-12,1 mm, iar greutatea de 2 g. Extern, cardul SD este foarte asemănător cu MMC și corespund dimensiunii lor, cu excepția mai mare grosime. Hărțile au nouă contacte (MMC-le șapte) și un comutator miniatural pentru a proteja împotriva distrugerii accidentale a datelor stocate.

În prezent, cardurile SD sunt prezentate pe piață cu un volum maxim de până la 1 GB. Viteza de citire și scriere depinde de dimensiunea hărții și de la producător. Dacă, de exemplu, comparați două carduri SD cu o capacitate de 512 MB (Kingston și Transcend), se pare că în modul de înregistrare serială (figura 12), performanța cardului transcend este de aproape patru ori mai mare decât performanța cardului Kingston . Deci, atunci când interogarea a mai mult de 64 kbytes, viteza de înregistrare secvențială pentru cardul Transcend este de 7,8 MB / s, și pentru cardul Kingston - doar 1,75 MB / s. Viteza unei înregistrări liniare (fig.13) este, de asemenea, mai mare la cardul Transcend și este de 8,13 MB / s (cu dimensiunea cererii mai mult de 64 kb / s), iar cardul Kingston are 6,24 MB / s.

Smochin. 12. Dependența vitezei de înregistrare secvențială a dimensiunii de interogare a cardurilor SD Format

Pentru comparație în fig. 12 și 13 sunt viteza tipică a citirii consistente și scrierea unei cărți de format MMC, care și când citirea și când înregistrarea nu depășește 1 MB / s.

Memoria Stark a fost dezvoltată de Sony, iar introducerea sa în masă a început în 1998. În prezent, cardurile standard de memorie Stick sunt utilizate în toate camerele digitale Sony fără excepție, ceea ce, totuși, nu contribuie la promovarea lor de succes pe piață. De aceea, cel mai recent model de cameră digital Sony acceptă carduri deja două standarde: Memory Stick și mult mai popular CompactFlash.

Numele cardului Memory Stick (Memorie în plăci) este obligat să semene cu plăci de mestecat, iar dimensiunile cardului de memorie Memory Stick sunt de 21,5-50-2,8 mm, ceea ce corespunde aproximativ dimensiunilor plăcii gingiilor de mestecat.

O modificare a acestui suport este de asemenea disponibilă cu un sistem încorporat pentru protecția împotriva copierii neautorizate și accesul la date (MagicGate Memory Stick).

Astăzi, Sony este angajat în implementarea unui transportator de o nouă modificare numită Memory Stick Duo. Acest card este compatibil cu stick-ul obișnuit de memorie, dar are dimensiuni mai mici (20-31-1,6 mm) și mai puțină greutate (numai 2 g), care va permite să fie utilizată în cele mai mici dispozitive portabile, în special critice pentru dimensiunea Modulele de memorie schimbătoare, de exemplu, în telefoanele mobile și microcomputere. Pentru a facilita integrarea noului standard în sistemele existente, se oferă o compatibilitate completă înapoi: utilizând un cartuș special de memorie Duo, vă puteți conecta la sloturi pentru carduri de memorie Full Format.

La începutul lunii ianuarie 2003, spectacolul electronic de consum (CES (CES) a avut loc la Las Vegas, Sony a anunțat planurile de a crea o nouă generație de carduri de memorie flash - Memory Stick Pro. Linia de medii noi va fi produsă în incintele acelorași forme și dimensiuni ca stick-ul obișnuit de memorie. De la cardurile de memorie albastru deja familiar, noile medii se vor distinge prin culoarea perlă. Dacă comparăm caracteristicile tehnice, în plus față de creșterea capacității, cardul Memory Stick PRO are o rată mult mai mare de schimb de date și mecanisme avansate de protecție a datelor. În ceea ce privește perspectivele de creștere a volumului, este posibil din punct de vedere tehnic să creați un Memory Stick Pro cu o capacitate de până la 32 GB. Rata maximă de schimb furnizată de Memory Stick Pro Design este de 160 Mbps, iar viteza de înregistrare este de cel puțin 15 Mbps.

Toate Metoy Stick Pro Media va utiliza tehnologia MagicGate Data Protection Technology. În plus, în ele va fi un nou sistem de protecție a datelor, ceea ce vă permite să restricționați accesul la stocarea fișierelor media, prevenirea și difuzarea datelor securizate chiar și în cazul pierderii sau furtului cardului.

O altă soluție tehnologică implementată la crearea cardurilor Memory Stick Pro va evita pierderea datelor cu o îndepărtare prematură a cardului din slot. Chiar dacă utilizatorul elimină cardul fără a aștepta capătul procesului de înregistrare, apoi după reinstalarea suporturilor, puteți relua înregistrarea din locul unde a fost întreruptă. Acest lucru garantează siguranța nu numai a acestui fișier, ci și întregul sistem de fișiere al cardului.

În prezent, piața arată cardurile Memory Stick Pro la 1 GB, precum și cardul Memory Stick PRO Duo cu volum de până la 128 MB.

Xd-imagine (xD)

Formatul xD-imagine este cel mai tânăr dintre toate formatele discutate mai sus. Acest standard a fost dezvoltat de companiile Olympus și Fujifilm, dar în virtutea noutății lor nu a fost încă răspândită.

Denumirea XD este decriptată ca Echtreme Digital, care, potrivit dezvoltatorilor, subliniază atenția asupra utilizării acestui mass-media pentru stocarea datelor audiovizuale. Dimensiunile cardurilor XD-Picture reprezintă doar 20-25-1,7 mm, iar greutatea este de 2 g, ceea ce este în prezent o înregistrare miniatură absolută.

Potrivit dezvoltatorilor, dezvoltatorii de carduri XD-Picture trebuie să înlocuiască hărțile smartMedia învechite din punct de vedere moral, capacitatea maximă a cărei (din motive tehnologice) nu depășește 128 MB. Teoretic, capacitatea de card XD poate ajunge la 8 GB. În plus, tendința miniaturizării camerelor de amatori digitale necesită o miniaturizare adecvată a cardurilor de memorie.

Cardurile XD-Picture au o interfață cu 22 de pini compatibile cu interfața SmartMedia Card.

Viteza maximă de citire a datelor de la cartelele XD-Picture este de 5 MB / s, iar viteza de înregistrare este de 3 MB / s (pentru card cu o capacitate de 16 și 32 MB - 1,3 MB / s); Tensiune de alimentare - 3.3 V; Puterea consumată la operarea - 25 MW. Ca și cardurile SmartMedia, XD-Picture conține numai memorie flash și nu sunt echipați cu un controler încorporat (în contrast, de exemplu, de la CompactFlash).

În prezent, capacitatea maximă a cardurilor XD-Picture este de 512 MB.

Chipsurile de memorie flash EEPROM 25XXX seria sunt utilizate pe scară largă în microelectronică. În special, firmware-ul BIOS este păstrat în televizoare moderne și plăci de bază la 25xxx. 25xxx intermitent se realizează prin interfața SPI, care este diferența dintre aceste jetoane din memoria flash 24xxx, care sunt cusute prin I2C (autobuzul pătrat).

În consecință, un programator spi trebuie să citească / șterge / scrie 25xxx. Una dintre cele mai ieftine variante ale programatorilor în acest scop este un USBASP, care costă bani amuzanți, cu livrarea de numai aproximativ 2 dolari pe Ebey. La un moment dat am cumpărat-o pentru microcontrolerele de programare. Acum aveam nevoie să clipească nici un microcontroler și spi flash și am decis că a fost de ao folosi.

Rularea înainte va spune că firmware-ul de la lucrări Tifa, cipurile de 25xxx sunt cusute. Apropo, în afară de 25xxx, programatorul modificat este proiectat să funcționeze cu 24xxx și microwire.

1. Fluturarea USBASP.

Mai întâi trebuie să închideți contactele J2:

Personal, nu am înregistrat doar, dar a fost pus un comutator în Contacte:

Cu contacte închise J2 (acesta este un comutator în poziția corectă) USBASP intră în modul de pregătire pentru intermitent.

Nu puteți refuza USBAP-ul în sine, deci aveți nevoie de alt programator. USBASP pare să fie în poziția chirurgului, care nu poate fi tăiată de apendice și întreabă unui prieten să ajute. Pentru a bloca un USBASP, am folosit programatorul AVR910 de acasă, dar pentru odată ce puteți distribui rapid programul "5 cabluri" în câteva minute, care constă dintr-unul din conectorul LPT și 5 rezistori.

Conectăm programatorul la USBASP:



Acum mergem la Forumul de firmware alternativ din Tifa, în partea superioară pe care o vom găsi și descărca arhiva cu ultimul firmware și software.

Găsiți un fișier mega8.hex acolo, este un firmware alternativ pentru USBASP.

Run CodevisionAvR (utilizez versiunea 2.0.5), Setați setările programatorului: Setări-\u003e Programator.

Instalați setările de înregistrare: Instrumente-\u003e Chip programator. Alegeți cipul ATMEGA8L, este o astfel de usbasp. Siguranțele nu sunt expuse că aveți nevoie deja cusută în cip. Setările rămase părăsesc implicit.

Ștergem vechiul program USBASP: Program-\u003e Ștergeți cipul.

Deschideți fișierul firmware Mega8.Hex: Fișier-\u003e Încărcarea blițului.

Reflash usbasp: program-\u003e bliț.

Dacă intrarea a mers și nu a emis un mesaj de eroare, atunci firmware-ul alternativ este cusut în siguranță în USBASP. Acum, USBASP nu poate decât să coasă microcontrolere AVR, ca înainte, dar și să lucreze cu memorie flash. Lucrăm la contactele J2, astfel încât USBASP să fie din nou sa mutat în modul programator.

Acum verificați dacă Windows 7 X86 vede acest programator. Introduceți USBASP la USB și ... Sistemul scrie "USBASP nu a reușit să găsească șoferul". Este clar, trebuie să instalați driverul. Dar nu există drivere în descărcarea pe forum, trebuie să le deschidă pe site-ul nativ USBASP, driverele originale sunt potrivite pentru programatorul modificat. Descărcări, instalate, Win7 a văzut programatorul, totul este OK. Cu toate acestea, programul microelectronicii pe un laptop cu Winxp, el vede și programatul după instalarea driverelor.

2. Câmp pentru conexiunea USBASP la microcircuitul DIP 25xxx

Acum trebuie să pregătiți o platformă pentru programare 25xxx. Am făcut-o pe Makground pe o astfel de schemă:

3. Firmware-ul de 25xxx prin USBASP

Pentru firmware-ul 25xxx prin utilizarea USBASP modificată, se utilizează programul ASPROGRAMMER, care este și în.

De exemplu, vom lucra cu microcircuitul Winbond 25 × 40. Efectuați assprogrammer, setați modul de funcționare SPI și selectați tipul de cip: Chip-\u003e SPI-\u003e Winbond-\u003e ...

... și vedem că W25X40 nu este în listă. Ei bine, apoi umpleți parametrii microcircuitului manual. Găsim un manual pe Winbond 25x40 și acolo la pagina 4 Vedem astfel de parametri:

Acești parametri fac aici:

Conectăm un USBASP la un computer și un microcircuit de 2 × 40:

Folosind butoanele "citite", "Scrieți", "Ștergeți", verificați funcționarea programatorului:

Trebuie doar să considerăm că, înainte de a scrie ceva în chip, trebuie mai întâi să setați: Setări-\u003e Înregistrați verificările care, după ce a scris firmware-ul în microcircitate, a fost verificată pentru respectarea a ceea ce a fost scris în cele din urmă. Acesta este un lucru important, deoarece dacă nu faceți firmware-ul la cipul purificat, naiba a fost înregistrată. Prin urmare, mai întâi trebuie să ștergeți cipul și apoi să îl înregistrați.

Datorită firmware-ului de la TIFA, programatorul chinez ieftin USBASP este acum capabil să lucreze cu chips-uri de memorie Flash EEPROM 25xxx. Teoretic, C 24xxx și microwirul pot lucra, dar am verificat doar lucrările de la 25xxx.

UPD1:
Se pare că același firmware poate fi înregistrat în programatorul AVR910. Apoi, va funcționa și cu memorie flash 25xxx:

Microsciunile diverse sunt aplicate ca parte a electronicii tehnologiei moderne. O mare varietate de astfel de componente completează microcircuitele de memorie. Acest tip de componente radio (printre electronice și persoane) este adesea numit pur și simplu chips-uri. Scopul principal al cipurilor de memorie este stocarea anumitor informații cu posibilitatea de a face (înregistrare), modificări (redacție) sau eliminare completă (ștergere) de software. Interesul universal în chips-urile de memorie este de înțeles. Wizards, care știu cum să programeze chips-uri de memorie, deschise extinse în repararea și configurarea dispozitivelor electronice moderne.

Microcircuitul de memorie este o componentă electronică, a cărei structură internă este capabilă să salveze (memorarea) programelor introduse, orice date sau simultan ambele.

În esență, informațiile încărcate în cip sunt o serie de comenzi constând dintr-un set de unități de calcul microprocesor.

Trebuie remarcat: Chips-urile de memorie sunt întotdeauna o adăugare integrală de microcircuități de control de microprocesoare. La rândul său, microprocesorul este baza electronicii oricărei tehnologii moderne.

Un set de componente electronice pe bordul unui dispozitiv electronic modern. Undeva printre această masă de componente radio, o componentă a fost protejată, capabilă să memoreze informații

Astfel, controlul microprocesorului, iar cipul de memorie stochează informațiile necesare microprocesorului.

Programele sau datele sunt stocate în cipul de memorie ca un număr de numere - zerouri și unități (biți). Un pic poate fi reprezentat de zero logic (0) sau unitate (1).

Într-o singură formă, prelucrarea biților este văzută dificilă. Prin urmare, biții sunt combinați în grupuri. Șaisprezece biți constituie un grup de "cuvinte", opt biți sunt octeți - "parte a cuvântului", patru biți - "o bucată de cuvinte".

Software-ul termal pentru chipsuri, care este folosit mai des decât alții, este octet. Acesta este un set de opt biți, care poate dura de la 2 la 8 variații numerice, care, în total, oferă 256 de valori diferite.

Pentru a reprezenta octetul, se utilizează un sistem numeric hexazecimal, unde se furnizează utilizarea a 16 valori ale a două grupe:

1. Digital (de la 0 la 9).
2. Simbolic (de la A la F).

Prin urmare, în combinații de două semne ale sistemului hexazecimal, 256 de valori sunt, de asemenea, stivuite (de la 00h la FFH). Simbolul final "H" indică apartenența la numerele hexazecimale.

Organizarea microcircuitelor (chips-uri) de memorie

Pentru chips-urile de memorie de 8 biți (cel mai frecvent tip), biții sunt combinați în octeți (8 biți) și sunt stocați sub o anumită "adresă".

La adresa desemnată, accesul la octeți. Rezultatul a opt biți de adrese de acces se realizează prin opt porturi de date.

Organizarea structurii strategice. La prima vedere, un algoritm complex și incomprehensibil. Dar dacă doriți să vă dați seama, înțelegerea vine repede

În acest articol, vom vorbi despre ceea ce se bazează pe baza creației și pe ce principiu funcționează dispozitivul de memorie flash (nu confundați cu unitățile flash USB și cardurile de memorie). În plus, veți afla despre avantajele și dezavantajele sale înainte de alte tipuri de Dispozitive ROM (în mod constant de stocare) și să vă familiarizați cu sortimentul celor mai frecvente unități care conțin memorie flash.

Principalul avantaj al acestui dispozitiv este că nu este volatilă și nu are nevoie de energie electrică pentru stocarea datelor. Toate informațiile stocate în memoria Flash pot fi considerate un număr infinit de ori, dar numărul de cicluri de înregistrare complete este, din păcate, limitat.

Memoria flash - se referă la semiconductorii de memorie reprogramați electric (EEPROM). Datorită soluțiilor tehnice, nu costuri ridicate, volum mare, consum redus de energie, viteză mare, compactitudine și rezistență mecanică, memoria flash este încorporată în dispozitive portabile digitale și suporturi.

Memoria flash în fața altor unități (hard disk-uri și unități optice) ale tipului ROM există atât avantajele lor, cât și dezavantajele lor cu care vă puteți familiariza din tabelul situat mai jos.

Tip Rom.	Beneficii	dezavantaje
HDD.	Volum mare de informații stocate. De mare viteză. Ieftinitatea stocării datelor (la 1 MB).	Dimensiuni mari. Sensibilitate la vibrații. Încălzi.
Disc optic	Ușurința de transport. Depozitarea informațiilor ieftine. Capacitatea de a replica.	Volum mic. Ai nevoie de un cititor. Restricții privind operațiunile (citirea, scrierea). Viteza mica. Sensibilitate la vibrații.
Memorie flash	Viteza de acces ridicată a datelor. Consumul de energie economică. Rezistența la vibrații. Conectare confortabilă la un computer. Dimensiuni compacte.	Numărul limitat de cicluri de înregistrare.

Astăzi, nimeni nu se îndoiește că memoria flash va continua să-și consolideze poziția în tehnologiile informaționale, în special în linia de dispozitive mobile (PDA, tablete, smartphone-uri, jucători). Pe baza memoriei flash, cele mai populare și mai populare și înlocuibile carduri de memorie pentru dispozitivele electronice (SD, MMC, MINISD ...) funcționează.

Cardurile de memorie, cum ar fi unitățile USB nu stau deoparte, dar atrag atenția potențialilor cumpărători cu diversitatea lor. Numai producătorul câștigă dintr-o astfel de abundență de dispozitive de stocare, iar consumatorul se confruntă cu un număr de inconveniente. La urma urmei, știm cu toții astfel de situații în care telefonul are nevoie de o singură carte, PDA-ul este diferit, a treia cameră. Un astfel de sortiment de conducere a conducerii către producători, deoarece elimină beneficii mai mari dintr-o vânzare exclusivă largă. Iată o mică listă de stivuitori obișnuiți cu memorie flash:

• Flash compact tip I (CF I) / tip II (CF II);
• Memorie Styck (MS Pro, MS Duo);
• Secure Digital (SD);
• minisd;
• xD-Picture Card (XD);
• Cartelă multimedia (MMC).
• Flash Drive USB.

Într-una dintre publicații, am scris despre cum să alegeți o hartă în format SD (microSD, MINISD).

Principiul memoriei flash.

Celula de stocare elementară a datelor de memorie flash este un tranzistor cu un obturator plutitor. Particularitatea unui astfel de tranzistor este că el știe cum să dețină electroni (taxă). Aici este baza sa și a dezvoltat principalele tipuri de memorie flash Nand. și NICI.. Nu există nicio concurență între ele, deoarece fiecare dintre tipuri are avantajul și dezavantajul său. Apropo, se bazează pe versiuni hibride, cum ar fi Din. și superand..

Producătorii de memorie flash utilizează două tipuri de celule de memorie MLC și SLC.

• Memoria flash cu MLC (celule de memorie pe mai multe niveluri pe mai multe niveluri) sunt mai tipoiale și ieftine, dar acestea sunt cu un timp de acces lung și mai puține cicluri de înregistrare / ștergere (aproximativ 10.000).
• Memoria flash care conține celule SLC (celule de memorie cu un singur nivel de celule unice) are numărul maxim de cicluri de înregistrare / ștergere (100000) și au un timp de acces mai mic.

Schimbarea încărcării (înregistrare / ștergere) se efectuează prin aplicarea între declanșator și sursa unui potențial mai mare, astfel încât rezistența câmpului electric într-o dielectrică subțire între canalul tranzistor și buzunar să fie suficientă pentru apariția efectului tunelului. Pentru a spori efectul de reglare a electronilor în buzunar, o mică accelerație a electronilor este utilizată prin trecerea curentului prin canalul tranzistorului de câmp.

Principiul funcționării memoriei flash se bazează pe schimbarea și înregistrarea unei încărcături electrice într-o zonă izolată ("buzunar") Structura semiconductorului.

Citirea se efectuează printr-un tranzistor de câmp pentru care buzunarul efectuează rolul obturatorului. Potențialul declanșatorului plutitor modifică caracteristicile pragului tranzistorului, care este înregistrată de lanțurile de lectură. Acest design este furnizat cu elemente care îi permit să funcționeze într-o gamă largă de aceleași celule.

Acum, luați în considerare în detaliu celulele de memorie cu unul și două tranzistoare ...

Celula de memorie cu un tranzistor.

Dacă există o tensiune pozitivă (inițializarea celulei de memorie), acesta va fi în starea deschisă, ceea ce va corespunde unui zero logic.

Și dacă: floating. Plasați o încărcare excesivă (electron) și trimiteți o tensiune pozitivă administrator , Compensează câmpul electric creat de obturatorul de control și nu va da canalul de conducere, ceea ce înseamnă că tranzistorul va fi într-o stare închisă.

Astfel, prezența sau absența unei încărcături pe o poartă plutitoare determină cu exactitate starea deschisă sau închisă tranzistorul atunci când aceeași tensiune pozitivă este furnizată la declanșatorul de control. Dacă luăm în considerare furnizarea tensiunii la obturatorul de control, ca inițializarea celulei de memorie, apoi prin modul în care tensiunea dintre sursă și scurgere poate fi judecată pe prezența sau absența unei încărcături pe o poartă plutitoare.

Astfel, se obține o celulă esențială de memorie elementară, capabilă să salveze un lot de informare. Pentru toate acestea, este foarte important ca încărcătura să fie într-o poartă plutitoare (dacă există) ar putea fi menținută acolo pentru o perioadă lungă de timp, atât atunci când inițializând celula de memorie și în absența tensiunii de pe poarta de control. Numai în acest caz celula de memorie va fi non-volatilă.

Deci, în același mod, dacă este necesar, pentru a pune o încărcare (scrieți conținutul celulei de memorie) și scoateți-l de acolo (ștergeți conținutul celulei de memorie) atunci când este necesar.

Puneți încărcarea pe declanșatorul plutitor (procesul de înregistrare) este posibil prin injectarea electronilor fierbinți (electroni fierbinți channel) sau metoda de tuneling a FAUER NORDHAIMA.

Dacă se utilizează metoda de injecție a electronilor fierbinți, atunci tensiunea înaltă este furnizată la declanșatorul de scurgere și de control, care va da electroni în canalul de energie, suficient pentru a depăși bariera potențială, care este creată de un strat subțire de dielectric și trimite (tuneling) în zona de declanșare plutitoare (în timp ce citirea pe obturatorul de gestionare este supusă unei tensiuni mai mici și efectul de tuneling nu apare).

Pentru a îndepărta o încărcare cu un declanșator plutitor (pentru a șterge celula de memorie) la obturatorul de comandă, este furnizată o tensiune negativă ridicată (aproximativ 9 V) și o tensiune pozitivă este furnizată în zona sursă. Acest lucru duce la faptul că electronii tunel din zona de declanșare plutitoare în zona sursă. Astfel, are loc o tunelă cuantică a Fauler - Nordheim (Fowler - Nordheim).

Probabil că ați înțeles deja că tranzistorul cu un declanșator plutitor este o celulă de memorie flash elementară. Dar celulele cu un tranzistor au unele dezavantaje, dintre care principalele sunt scalabilitate proastă.

Deoarece atunci când creați o matrice de memorie, fiecare celulă a memoriei (adică tranzistorul) se conectează la două anvelope perpendiculare. Obloanele de control sunt conectate la magistrala numită linia de cuvânt (linia de cuvânt), iar scurgerile sunt conectate la magistrală, se numește linia de biți (linia de biți). În consecință, în schemă există o tensiune ridicată și atunci când înregistrează injectarea de electroni fierbinți, toate liniile - cuvintele, biții și sursele trebuie plasate la o distanță mare una de cealaltă. Acest lucru va da nivelul necesar de izolare, dar va reflecta asupra limitării volumului memoriei flash.

Un alt dezavantaj al unei astfel de celule de memorie este prezența unui efect de îndepărtare a încărcării excesive al unui obturator plutitor și nu poate fi compensat de procesul de înregistrare. În consecință, o încărcătură pozitivă se formează pe o poartă plutitoare, ceea ce face ca starea tranzistorului să rămână întotdeauna deschisă.

Codul memoriei cu două tranzistoare.

O celulă de memorie cu două dungi, aceasta este o celulă mono-stație modificată, în care se află tranzistorul obișnuit CMOS și un tranzistor cu un declanșator plutitor. În această structură, tranzistorul obișnuit acționează ca un izolator de tranzistor cu o poartă plutitoare de la linia de biți.

Are avantajele unei celule de memorie cu două stabili? Da, pentru că, cu ajutorul său, puteți crea chips-uri de memorie mai compacte și bine scalabile, deoarece aici tranzistorul cu un obturator plutitor este izolat de linia de biți. La toate celelalte, spre deosebire de o celulă de memorie mono-staționară, în care informațiile sunt înregistrate prin injectarea electronilor fierbinți, într-o celulă de memorie cu două stabili pentru înregistrarea și ștergerea informațiilor, se utilizează o metodă de tunere cuantică a FOWLER - NORDHAIMA . Această abordare face posibilă reducerea tensiunii necesare pentru operarea înregistrării. Rularea în avans va spune că celulele cu două benzi sunt aplicate în memorie cu structura NAND.

Dispozitiv de memorie flash cu arhitectură.

Tipul acestei memorii este o sursă și o anumită inteligență în dezvoltarea întregului EEPROM. Arhitectura sa a fost dezvoltată de Intel în distanța 1988. Așa cum a fost scris mai devreme, pentru a accesa conținutul celulei de memorie (inițializați celula), este necesar să se depună tensiune la declanșatorul de control.

Prin urmare, dezvoltatorii companiei toate obloanele de control conectate la linia de control numită linia de cuvânt (linia de cuvânt). Analiza informațiilor despre celulele de memorie se efectuează prin nivelul semnalului pe rularea tranzistorului. Prin urmare, dezvoltatorii sunt toate scurgerile de tranzistori conectate la o linie numită biți (linia de biți).

NOR Arhitectura a fost numită din cauza unei operațiuni logice sau - nu (tradusă din engleză și nici). Principiul unei operațiuni logice și nici faptul că este peste mai mulți operanzi (date, argumentul de operare ...) oferă o singură valoare atunci când toate operanzii sunt zero și valoarea zero în toate celelalte operațiuni.

În cazul nostru, sub operanții, se înțelege valoarea celulelor de memorie, ceea ce înseamnă că, în această arhitectură, valoarea unității pe linia de biți va fi observată numai atunci când va fi valoarea tuturor celulelor care sunt conectate la linia de biți zero (toate tranzistoarele sunt închise).

În această arhitectură, accesul arbitrar la memorie este bine organizat, dar procesul de înregistrare și ștergere a datelor este relativ lent. În procesul de înregistrare și ștergere, se utilizează metoda de injectare a electronilor fierbinți. La tot timpul microcircuitul de memorie flash cu arhitectura și dimensiunea celulei sale este mare, astfel încât această memorie este foarte reapătată.

Structura a șase celule și flash

Memoria flash cu și nici arhitectura este de obicei utilizată în dispozitivele de stocare a codurilor de software. Poate fi telefoane, PDA-uri, panouri de sistem BIOS ...

Dispozitiv de memorie flash cu arhitectura NAND.

Acest tip de memorie a fost dezvoltat de Toshiba. Aceste jetoane datorate arhitecturii lor sunt folosite în mașini mici, care au primit numele NAND (operațiune logică și non). La executarea operațiunii NAND oferă o valoare zero numai atunci când toate operanzii sunt zero și o singură valoare în toate celelalte cazuri.

Așa cum a fost scris mai devreme, valoarea zero este starea deschisă a tranzistorului. Ca rezultat, în arhitectura NAND înseamnă că linia de biți are o valoare zero în cazul în care toate tranzistorii conectați la acesta sunt deschise, iar valoarea este una, când cel puțin unul dintre tranzistoare este închis. O astfel de arhitectură poate fi construită dacă conectați tranzistoarele cu o linie de biți, nu una câte una (este construită în arhitectură) și seria secvențială (coloana din secvențial pornite celulele).

Această arhitectură comparativ cu nici nu este bine redusă, deoarece permite ca acesta să pună la dispoziție tranzistoare în diagramă. În plus, arhitectura NAND este înregistrată prin tunerea Fauler - Nordhaiim, iar acest lucru permite implementarea unei înregistrări rapide decât în \u200b\u200bstructura sau structura. Pentru a crește viteza de citire, în microcircuitele NAND sunt încorporate cache internă.

Ca și clusterele de hard disk și celulele NAND sunt grupate în blocuri mici. Din acest motiv, cu o citire sau înregistrare consistentă, viteza va fi la NAND. Dar, pe de altă parte, NAND pierde într-adevăr în operațiuni cu acces arbitrar și nu are capacitatea de a lucra direct cu octeți de informații. Într-o situație în care aveți nevoie pentru a schimba doar câțiva biți, sistemul este forțat să rescrie întregul bloc și acest lucru este dacă luați în considerare numărul limitat de cicluri de înregistrare, duce la o uzură mare a celulelor de memorie.

Structura unei coloane NAND Flash

Recent, există zvonuri că unitatea semiconductor dezvoltă o nouă generație flash memorie, care va fi construită pe tehnologia CMOX. Se presupune că noua memorie va veni la memoria flash NAND Flash și depășește limitele sale care se datorează arhitecturii structurilor tranzistorului în memoria NAND. Avantajele CMOX includ o viteză de densitate mai mare și o viteză de înregistrare, precum și un cost mai atractiv. Printre aplicațiile noii memorii sunt dispozitive SSD și MOBILE. Ei bine, ceea ce este adevărat sau nu va arăta timpul.

Pentru a vă transmite mai detaliat toate informațiile necesare, am postat un videoclip pe această temă.

P.S. Pentru a explica limbajul simplu al materialelor tehnice pentru persoanele care nu reprezintă modul în care se construiește arhitectura calculatorului ... Este foarte dificil, dar sper că sa întâmplat. Pentru informații complete și fiabile în acest articol, am folosit parțial literatura educațională. Sper că acest articol a fost util și cognitiv pentru tine. Pana cand!