Флеш память. В каких накопителях используется флэш память.

Жесткий диск также можно отформатировать с помощью специального компьютерного программного обеспечения. В Windows XP есть программа, с помощью которой можно отформатировать диск. Форматирование выполняется так же, как и для других внешних устройств хранения данных (Рисунок 6.15).

Накопители на основе флеш-памяти. Как сделать правильный выбор

В этой статье мы кратко рассмотрим архитектуру и структуру флэш-памяти и определимся с выбором промышленного SSD-накопителя.

Твердотельный накопитель (SSD) — это немеханическое компьютерное устройство хранения данных, состоящее из микросхемы памяти и микроконтроллера.

Флэш-память представляет собой разновидность полупроводниковой технологии, называемой электрически стираемой программируемой памятью только для чтения (EEPROM).

Архитектуры NOR и NAND

Существует две архитектуры флэш-памяти — NOR и NAND, которые различаются в основном способом объединения ячеек памяти. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют области применения каждой технологии.

Память NOR, названная в честь особого разделения данных (Не ИЛИ). В конструкции NOR используется классический двумерный конвейерный массив с ячейкой на пересечении строк и столбцов.

При такой компоновке NOR обеспечивает быстрый случайный доступ к информации и имеет возможность записи и чтения данных в определенной области, не требуя последовательного доступа к памяти. В отличие от памяти NAND, память NOR позволяет получить доступ к данным размером до одного байта.

Технология NOR выгодна в ситуациях, когда данные записываются или считываются случайным образом. По этой причине NOR чаще всего используется в качестве программной памяти для микропроцессоров, например, в качестве памяти BIOS в персональных компьютерах, в качестве памяти для небольших вспомогательных данных или в качестве памяти для операционной системы мобильных телефонов и планшетов.

Память NAND получила свое название от особого разделения данных (Not AND): это такой же массив, как и NOR, но вместо одной ячейки (транзистора) каждое соединение представляет собой столбец последовательно соединенных ячеек.

Память NAND записывает и считывает данные с высокой скоростью в режиме последовательного чтения, организуя данные в небольшие блоки, страницы. Память NAND может считывать и записывать информацию по одной странице за раз, но, в отличие от NOR, она не может адресовать конкретный байт.

Цена SSD с NAND ниже, чем с NOR, а чипы NAND обеспечивают более высокую плотность информации на куб. Архитектура NAND широко используется в твердотельных накопителях, USB-флешках, картах памяти, мобильных телефонах для хранения пользовательской информации и других устройствах, где данные записываются последовательно.

Больше всего нас интересует архитектура NAND, на которой построено большинство современных твердотельных накопителей.

Второе поколение NAND — 3D NAND

Причиной появления NAND второго поколения стало желание производителей снизить стоимость изготовления флэш-памяти до такой степени, когда технологический процесс приближается к 10 нанометрам, что делает невозможным дальнейшее уменьшение размеров кристаллов по осям X и Y.

Особенностью новой архитектуры NAND является вертикальное расположение блока ячеек на чипе, что добавляет еще одну ось — вертикальную ось Z. Ячейки расположены слоями друг на друге, так что каждый кристалл имеет трехмерную, многослойную структуру.

Эта вертикальная структура стала революцией в плотности флэш-памяти. Появление вертикальной оси устранило зависимость от других осей, что устранило необходимость в более мелких чипах и заставило многих производителей вернуться к 30-нанометровому процессу, что привело к снижению производственных затрат.

Флэш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками. В обычных устройствах с одноуровневыми ячейками (SLC) каждая ячейка может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (MLC) могут хранить более одного бита за счет использования различных электрических зарядов на плавающем затворе транзистора.

NOR

Этот тип флэш-памяти основан на элементе OR-NO (NOR ), поскольку низкое напряжение затвора представляет значение в транзисторе с плавающим затвором.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и поворотный. Последний полностью изолирован и может хранить электроны до 10 лет. Ячейка также имеет сток и исток. Когда на управляющий затвор программируется напряжение, создается электрическое поле и возникает туннельный эффект. Некоторые электроны проникают через слой изолятора и достигают плавающего затвора, где и остаются. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что и используется для измерения.

Энергопотребление при программировании и чтении ячеек сильно отличается: устройства флэш-памяти потребляют довольно много энергии при записи, в то время как при чтении энергопотребление невелико.

Чтобы стереть информацию, на управляющий затвор подается высокое отрицательное напряжение, и электроны туннелируют от плавающего затвора к источнику.

В архитектуре NOR на каждом транзисторе должен быть сделан отдельный контакт, что увеличивает размер схемы. Эта проблема решается с помощью архитектуры NAND.

NAND

Тип NAND основан на элементе AND-NE (NAND ). Основной принцип работы такой же, как и у NOR, единственное различие заключается в расположении ячеек и их контактов. Это означает, что больше нет необходимости иметь отдельный контакт для каждой ячейки, поэтому размер и стоимость чипа NAND могут быть значительно уменьшены. Написание и стирание также происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет получить доступ к любой ячейке.

Архитектуры NAND и NOR в настоящее время существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку имеют разные области применения памяти.

История

Флэш-память была изобретена Фуджио Масуока во время работы в 1984 году. Название «вспышка» было придумано коллегой Фудзио Шоджи Ариидзуми из компании Toshiba, поскольку процесс стирания содержимого памяти напоминал молнию. Масуока представил свою разработку в 1984 году на Международной встрече IEEE по электронным устройствам (IEDM) в Сан-Франциско, Калифорния. В 1988 году был выпущен первый коммерчески доступный чип флэш-памяти NOR.

Флэш-память NAND была анонсирована компанией Toshiba на Международной конференции по твердотельным схемам в 1989 году. Он имел более высокую скорость записи и меньшую площадь чипа.

В конце 2008 года ведущими производителями флэш-памяти были Samsung (31 % доли рынка) и Toshiba (19 % доли рынка, включая совместные фабрики с Sandisk) (данные iSupply за четвертый квартал 2008 года). Микросхемы флэш-памяти NAND стандартизированы рабочей группой Open NAND Flash Interface (ONFI). Текущим стандартом является версия 1.0 2 спецификации ONFI, которая была опубликована 28 декабря 2006 года. Группу ONFI поддерживают конкуренты NAND — компании Samsung и Toshiba: Hynix и Micron Technology 3

Характеристики

Некоторые виды флэш-памяти могут достигать скорости до 100 МБ/с.4 В целом, карты флэш-памяти имеют широкий диапазон скоростей и обычно котируются на уровне скорости типичного CD-привода (150 КБ/с). Таким образом, указанная скорость 100x означает 100 × 150 КБ/с = 15 000 КБ/с = 14,65 МБ/с.

Как правило, размеры микросхем флэш-памяти измеряются от килобайта до нескольких гигабайт.

В 2005 году компания SanDisk представила чипы NAND емкостью 5 ГБ 1 ГБ, основанные на технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько битов за счет использования различных уровней электрического заряда на плавающем затворе.

В сентябре 2006 года компания Samsung представила чип емкостью 8 Гб, основанный на 40-нм технологическом процессе.6 В конце 2007 года компания Samsung объявила о выпуске первого в мире чипа флэш-памяти NAND с многоуровневыми ячейками (MLC), основанного на 30-нм технологическом процессе. Объем памяти чипа также составляет 8 ГБ. Ожидается, что массовое производство чипов памяти начнется в 2009 году.

В устройствах часто используется серия из нескольких чипов для увеличения емкости. До 2007 года USB-устройства и карты памяти могли иметь емкость от 512 МБ до 64 ГБ. Максимальная емкость USB-устройств составляла 4 ТБ.

7.1. Накопители информации на гибких магнитных дисках

6.7.1 Дисковые накопители Накопители информации — это внешние запоминающие устройства, используемые в качестве технических носителей информации. Все устройства хранения данных, используемые в персональном компьютере, разработаны для того, чтобы быть

6.7.2.1 Внутренние жесткие магнитные диски Жесткие магнитные диски (HDD), как и гибкие магнитные диски (FMD), также являются внешними носителями информации и предназначены для длительного хранения данных.

7.2.1. Внутренние накопители информации на жестких магнитных дисках

6.7.2.1 Внутреннее хранение информации на жестких дисках Накопители информации на основе жестких дисков (HDD), а также НГМД являются внешними носителями информации, используемыми для долговременного хранения больших объемов информации. Жесткие диски — это устройства прямого хранения данных.

6.7.2.2 Внешние системы хранения данных на основе жестких дисков. Внешние (портативные) системы хранения данных на основе жестких дисков, как и внутренние ПЛМД, предназначены для долговременного хранения больших объемов данных (десятки и сотни гигабайт) и могут хранить данные в таких форматах.

7.4. Накопители информации на оптических дисках

6.7.4.1 Хранение информации на оптических дисках Хранение информации на оптических дисках — это внешние устройства хранения, предназначенные для долговременного хранения относительно больших объемов данных (сотни гигабайт).

6.7.4.3 Цифровые многодисковые накопители Современные компьютерные системы хранения данных на основе цифровых многодисковых накопителей представляют собой комбинированные устройства хранения данных, позволяющие использовать (читать и записывать информацию) оба типа.

Применение

Существует два основных способа использования флэш-памяти:

  • в качестве мобильного носителя информации;
  • в качестве хранилища программного обеспечения цифровых устройств.

Часто оба метода сочетаются в одном устройстве.

Использование памяти NOR, имеющей относительно небольшой объем, призвано обеспечить быстрый доступ к случайным адресам и гарантировать отсутствие неисправных компонентов (типичные микросхемы ПЗУ для работы микропроцессора, микросхемы загрузки компьютера (POST и BIOS), микросхемы хранения данных среднего размера, такие как DataFlash). Типичные размеры варьируются от 100 КБ до 256 МБ. Память NAND используется в мобильных устройствах и носителях информации, требующих большого объема памяти. В основном она используется в USB-накопителях и картах памяти всех видов, а также в мобильных устройствах (телефонах, камерах, плеерах). Память NAND встроена в бытовые приборы: Мобильные телефоны и телевизоры, сетевые маршрутизаторы, точки доступа, игровые приставки, фоторамки и навигационные устройства.

Флэш-карты разных типов

Рисунок 4: Различные типы флэш-карт

Виды и типы карт памяти и флэш-накопителей

CF (Compact Flash) — самый старый стандарт среди типов памяти. Чрезвычайно надежные, с относительно большой емкостью (128 ГБ и более) и высокой скоростью передачи данных (120 МБ/с). Благодаря своим размерам он используется в профессиональном видео- и фотооборудовании.

Карта MMC (Multimedia Card) имеет небольшие размеры, очень совместима с различными устройствами и содержит контроллер памяти. SD (Secure Digital Card) — результат дальнейшего развития стандарта MMC. Карта имеет защиту шифрования от несанкционированного копирования, повышенную защиту от случайного удаления или уничтожения и механический переключатель защиты от записи. Максимальная емкость составляет до 4 Гб. Максимальная емкость SDHC (SD High Capacity) составляет 32 ГБ.

Существуют также карты miniSD и microSD.

Наиболее важными производителями флэш-памяти NAND являются Micron/Intel, SK Hynix, Toshiba/SanDisk и Samsung. Основными производителями контроллеров флэш-памяти NAND являются Marvell, LSI-SandForce и производители памяти NAND.

Флэш-память технология хранилища данных

Флэш-память: технология века электронных устройств

Флэш-память (также известная как флэш-накопитель данных) — это тип энергонезависимой памяти, которая поддерживает стирание данных из модулей, составляющих блоки. Такой блок, хранящийся на чипе флэш-памяти, стирается перед записью (программированием) данных на чипе. Как технология памяти помогает сохранять данные в течение длительного периода времени, независимо от того, включено или выключено флэш-устройство? Давайте рассмотрим концепцию подробнее, чтобы лучше понять функциональность.

  • 1 Привычный потребительский спрос на флэш-память
  • 2 Изобретение технологии флэш-памяти
    • 2.1 Как работает флеш-память?
    • 2.2 Процесс туннелирования Фаулера-Нордхайма
    • 2.3 Флэш-память типа NOR и NAND
    • 2.4 Архитектура строения флэш-памяти
    • 2.5 Массив All-Flash и гибридная флэш-память
    • 2.6 Плюсы и минусы технологии флэш-памяти
    • 2.7 Типовое исполнение флэш-памяти NAND
    • 2.8 Типичное исполнение флэш-памяти NOR
      • 2.8.1 Будущее коммерческого рынка флэш-памяти

      Привычный потребительский спрос на флэш-память

      Флэш-память широко используется в серверных системах предприятий, системах хранения данных и сетевых технологиях, а также в различных потребительских устройствах. Например, наблюдается долгосрочное использование,

      • USB-накопители,
      • мобильные телефоны,
      • цифровые камеры,
      • планшетные компьютеры,
      • карты ПК в ноутбуках,
      • встроенные контроллеры.

      Например, твердотельные накопители со стандартной флэш-памятью NAND часто используются для повышения производительности приложений с интенсивным вводом-выводом. Флэш-память NOR, напротив, традиционно используется для хранения управляющего кода, например, для BIOS (Basic Input/Output System) компьютера.

      Флэш-память часто используется для вычислений в оперативной памяти для повышения производительности и масштабируемости систем, которые управляют и анализируют большие объемы информации.

      Изобретение технологии флэш-памяти

      Ученый Фуджио Масуока, работавший в 1980-х годах в ведущей японской компании Toshiba, был первым, кто изобрел нечто подобное. В то же время изобретателю Содзи Ариидзуми приписывают изобретение термина «вспышка». Содзи Ариидзуми разработал процесс стирания данных на полупроводниковом чипе и объяснил его на примере вспышки фотоаппарата.

      Флэш-память: типичное внедрение технологии в состав электроники

      Флэш-память, по сути, является производной от принципов стираемых программируемых устройств EPROM и электрически стираемых модулей EEPROM. Флэш-память технически считается вариантом EEPROM, но промышленность сохраняет термин EEPROM для стираемой памяти на уровне байтов и использует термин флэш-память для стираемой памяти на уровне блоков.

      Устройства, использующие флэш-память, стирают данные на уровне блоков и перезаписывают данные на уровне байтов — «NOR Flash», или на уровне многобайтовых страниц — «NAND Flash». Флэш-память широко используется для хранения и передачи данных:

      • бытовых устройств,
      • корпоративных систем,
      • промышленных приложений.

      Как работает флеш-память?

      Архитектура флэш-памяти состоит из массива с большим количеством флэш-ячеек. Базовая ячейка флэш-памяти имеет транзистор памяти с двумя затворами:

      Последний затвор в списке, изолированный от остальной части транзистора тонким диэлектриком (оксидным слоем), накапливает электрический заряд и управляет протеканием тока.

      Электроны заполняют или опустошают область плавающего затвора, что изменяет пороговое напряжение запоминающего транзистора. Изменение напряжения определяет состояние программирования ячейки (ноль или единица).

      Процесс туннелирования Фаулера-Нордхайма

      Процесс, называемый туннелированием Фаулера-Нордгейма, очищает область затвора от электронов. Добавление и удержание электронов в области плавающего затвора достигается за счет процесса туннелирования Фаулера-Нордгейма или явления, называемого направленной инжекцией горячих электронов.

      Архитектура флэш-памяти на примере отдельной ячейки

      В процессе туннелирования Фаулера-Нордгейма данные стираются под действием сильного отрицательного заряда, присутствующего в управляющем элементе. В результате электроны переносятся по каналу, где присутствует сильный положительный заряд.

      Противоположный эффект возникает, когда туннель Фаулера-Нордгейма используется для ловушки электронов в области плавающего затвора. В присутствии сильного электрического поля электронам удается проникнуть через тонкий оксидный слой к плавающему затвору. Это становится возможным благодаря сильному отрицательному заряду на транзисторах истока и стока и сильному положительному заряду на управляющем затворе.

      Канал «горячей» инжекции электронов (hot carrier injection) позволяет электронам проникать в оксид затвора и изменять пороговое напряжение поворотного затвора. Этот распад происходит, когда электроны получают достаточную энергию благодаря высокому току канала и заряду управляющего затвора.

      Электроны поступают в область плавающего затвора независимо от того, получает ли устройство, содержащее элемент флэш-памяти, ток, благодаря электрической изоляции, созданной оксидным слоем. Эта функция позволяет флэш-памяти постоянно хранить информацию.

      Как долго служит флеш-память

      Со временем любой транзистор в микросхеме флэш-памяти может выйти из строя — чем больше таких плавающих затворов используется, тем медленнее они работают и в конце концов перестают работать совсем. На практике это уже давно не является проблемой для мобильных устройств, таких как мобильные телефоны и твердотельные накопители.

      Во-первых, речь идет о сотнях тысяч циклов записи и чтения — это слишком много для USB-накопителя или карты памяти, которую вы используете в своей цифровой камере.

      Во-вторых, флэш-память уже давно стала «умной» — операции записи и чтения контролируются специальными микросхемами контроллеров, которые учитывают износ различных секторов транзисторов и максимально увеличивают срок их службы. Современные устройства флэш-памяти могут проходить через сто миллионов циклов записи и более.

      При покупке твердотельных накопителей стоит обратить внимание на число TBW, которое обычно указывается в спецификациях модели. Он показывает, сколько терабайт данных может быть записано в память SSD до выхода из строя флэш-памяти и зависит как от качества самой памяти, так и от ее контроллера. Например, твердотельный накопитель Samsung 970 Pro NVMe емкостью 1 терабайт достигает этой цифры 1 200 — все биты могут быть полностью перезаписаны 1 200 раз. 1 200 терабайт! На обычном домашнем компьютере этот процесс занял бы много лет. Современные SSD-серверы еще сложнее.

      Как была изобретена флеш-память

      Первый патент на флэш-память был подан в США инженером компании Toshiba Фудзиро Масуока, который придумал эту идею в 1981 году вместе со своим коллегой Хисаказу Иидзука. Первоначально память называлась EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), а название «флэш» было дано ей из-за скорости чтения и записи, которая была сравнима со вспышкой фотоаппарата.

      В то время современные чипы EEPROM стирались лучом ультрафиолетового света, весь процесс занимал около 20 минут и требовал прозрачного корпуса. Был также разработан другой тип EEPROM, который можно было стирать электрически, но который содержал два транзистора для каждого бита.

      Первые чипы флэш-памяти, похожие на современные, были произведены самой компанией Toshiba в 1987 году. Однако чипы флэш-памяти стали популярными только в конце 1990-х годов, когда компании Toshiba, Matsushita и SanDisk начали использовать карты флэш-памяти во всевозможных портативных устройствах. В 2000 году был выпущен первый цифровой аудиоплеер со слотом для карт памяти SD. Несколько лет спустя, в 2005 году, компания Apple представила первый iPod с флэш-памятью — iPod Shuffle (в предыдущих моделях использовались миниатюрные жесткие диски). А остальное вы знаете!

      Как устроена и работает флеш-память?

      Что ждет флеш-память в будущем

      Флэш-память продолжает доминировать на рынке магнитных накопителей. Благодаря более быстрым, надежным и дешевым решениям для хранения данных, флэш-технология теперь повсеместно используется и в серверах и центрах обработки данных. Практически невозможно найти современный домашний компьютер без SSD, и только недорогие ноутбуки оснащены 2,5-дюймовым жестким диском.

      Уменьшение размеров электроники сделало использование крошечных чипов памяти просто незаменимым. Флэш-память также потребляет гораздо меньше энергии, чем жесткие диски (HDD), что делает ее привлекательным вариантом для мобильных приложений. Он также гораздо более устойчив к ударам и колебаниям температуры!

      Большинство чипов флэш-памяти сегодня используют технологию 3D NAND, которая разрабатывается с начала 2000-х годов. Благодаря этой технологии на одной кремниевой пластине можно выращивать несколько слоев транзисторов, что позволяет сразу же увеличить плотность хранения информации. Вместо плавающих затворов в этой памяти используется (иногда менее мощная) «ловушка заряда».

      Последние достижения в скорости и надежности флэш-памяти во многом обусловлены более совершенными алгоритмами обработки и все более быстрыми контроллерами. Твердотельные накопители большой емкости даже обзавелись собственной памятью! Например, недавно представленный компанией TeamGroup SSD SATA объемом 15,3 терабайта (!) имеет не только огромный флеш-чип, но и 4 ГБ оперативной памяти — не так давно такое было характерно для недорогих ноутбуков!

      В любом случае, очевидно, что дни жестких дисков сочтены — и в домашних компьютерах, и в серверах они теперь используются только для долгосрочного хранения всевозможных некритичных данных. С каждым годом флэш-память становится все дешевле, а жесткие диски — все менее жизнеспособным вариантом хранения данных. Однако это зависит от ряда факторов, таких как строительство новых заводов и, соответственно, увеличение объемов производства необходимых чипов. Стоит быть готовым к любым форс-мажорным обстоятельствам — например, особенно сильное землетрясение в Тайване или Южной Корее, где расположено большинство этих накопителей, может привести к замораживанию или даже повышению цен в течение длительного периода времени.

      Ячейка памяти с двумя транзисторами.

      Двухтранзисторная ячейка памяти — это модифицированная однотранзисторная ячейка памяти, содержащая обычный КМОП-транзистор и транзистор с плавающим затвором. В этой структуре общий транзистор служит изолятором для транзистора с плавающим затвором от битовой линии.

      Двухтранзисторная ячейка памяти и ее обозначение

      Есть ли преимущества у ячейки памяти с двумя транзисторами? Да, потому что это позволяет сделать микросхемы памяти меньше и более масштабируемыми, поскольку транзистор с плавающим затвором изолирован от битовой линии. В отличие от однотранзисторной ячейки памяти, где информация записывается с помощью метода инжекции горячих электронов, двухтранзисторная ячейка памяти использует квантовое туннелирование Фаулера-Нордгейма для записи и стирания информации. Таким образом, напряжение, необходимое для процесса записи, может быть уменьшено. В будущем, я бы сказал, что двухтранзисторные ячейки будут использоваться в памяти со структурой NAND.

      Устройство флэш-памяти с архитектурой NOR.

      Этот тип памяти является истоком и своеобразным толчком для развития всех EEPROM. В 1988 году его архитектура была разработана компанией Intel. Как уже было написано, для доступа к содержимому ячейки памяти (инициализация ячейки) необходимо подать напряжение на управляющий затвор.

      Поэтому программисты компании соединили все управляющие затворы с управляющей линией, так называемой линией слов. Информация ячейки памяти анализируется на основе уровня сигнала в стоке транзистора. Поэтому разработчики подключили все выводы транзисторов к линии, названной битовой линией.

      Архитектура флэш-памяти NOR

      Архитектура NOR получила свое название от логической операции OR — NOT (NOR). Принцип логической операции NOR заключается в том, что она присваивает единое значение нескольким операторам (данные, операция аргумента…), если все операторы равны нулю, и нулевое значение всем остальным операциям.

      В нашем случае под операторами подразумевается значение ячеек памяти, поэтому в данной архитектуре единичное значение наблюдается на битовой линии только тогда, когда значение всех ячеек, подключенных к битовой линии, равно нулю (все транзисторы закрыты).

      Эта архитектура имеет хорошую память с произвольным доступом, но запись и стирание данных происходит относительно медленно. Инжекция горячих электронов используется для процесса записи и стирания. Кроме того, чип флэш-памяти архитектуры NOR и размер его ячейки велики, поэтому память плохо масштабируется.

      Устройство флэш-памяти с архитектурой NOR. Структура шести ячеек NOR Flash

      Флэш-память NOR широко используется в устройствах хранения программного кода. Этими устройствами могут быть телефоны, КПК, BIOS материнской платы….. быть.

      Устройство флэш-памяти с архитектурой NAND.

      Этот тип памяти был разработан компанией Toshiba. Благодаря своей архитектуре, эти чипы используются в небольших модулях, называемых NAND (логика И-НЕ). Операция NAND приводит к нулевому значению, только если все операнды равны нулю, и скалярному значению во всех остальных случаях.

      Как уже было написано, нулевое значение — это открытое состояние транзистора. Соответственно, архитектура NAND предполагает, что битовая линия имеет ноль, если все транзисторы, подключенные к ней, открыты, и единицу, если хотя бы один из транзисторов закрыт. Эта архитектура может быть построена путем последовательного соединения транзисторов в битовой линии (столбец ячеек, соединенных последовательно), а не по отдельности (как в архитектуре NOR).

      Архитектура флэш-памяти NAND

      Эта архитектура хорошо масштабируется по сравнению с NOR, поскольку позволяет компактно разместить транзисторы в схеме. Кроме того, архитектура NAND выполняет запись методом туннелирования Фаулера-Нордхайма, что позволяет выполнять запись быстрее, чем в структуре NOR. Для увеличения скорости чтения в чип NAND встроена внутренняя кэш-память.

      Как и в кластерах жестких дисков, ячейки NAND сгруппированы в небольшие блоки. По этой причине NAND имеет преимущество в скорости при последовательном чтении или записи. С другой стороны, NAND сильно проигрывает в операциях случайного доступа и не имеет возможности напрямую работать с байтами информации. Если необходимо изменить всего несколько битов, система вынуждена перезаписывать весь блок, что приводит к высокому износу ячеек памяти с ограниченным количеством циклов записи.

      Устройство флэш-памяти с архитектурой NAND. Структура одного столбца NAND Flash

      Недавно появились слухи о том, что Unity Semiconductor разрабатывает новое поколение флэш-памяти на основе технологии CMOx. Считается, что новая память заменит флэш-память NAND и преодолеет ее ограничения, которые в памяти NAND обусловлены архитектурой транзисторных структур. К преимуществам CMOx относятся более высокая плотность и скорость записи, а также более привлекательная цена. Области применения новой памяти включают твердотельные накопители и мобильные устройства. Правда это или нет, покажет только время.

      Чтобы предоставить вам всю необходимую информацию с более подробным описанием, я опубликовал видеоролик на эту тему.

      P.S. Объясняйте технические вещи простым языком для людей, которые не знают, как строится архитектура компьютера … очень сложно, но я надеюсь, что мне это удалось. Чтобы получить полную и точную информацию в этой статье, я использовал частично учебную литературу. Надеюсь, вы нашли эту статью полезной и информативной. До свидания!

Оцените статью
Uhistory.ru
Добавить комментарий