Usb устройство флэш памяти что это

Flash-память: что такое, описание, характеристика, как работает

Содержание:

Flash-память – это стремительно развивающаяся технология хранения цифровых данных. Она быстрее, надёжнее и энергоэффективнее от накопителей на магнитных дисках, но недостатки (стоимость, объём) замедляют внедрение решения. В публикации рассмотрим, как работает флеш-память, что это такое. Разберёмся с её видами.

Флэш-память: что это такое

Flash-memory или флеш-память – разновидность перепрограммируемых полупроводниковых запоминающих устройств. В ней не используются механические элементы (вращающийся на подшипниках шпиндель с диском), как в случае с магнитными и оптическими видами памяти.

Ещё называется памятью для цифровых данных на базе микросхем.

Как работает флеш-память

Принцип функционирования построенных на базе микросхем запоминающих устройств базируется на МОП-транзисторах с плавающим затвором. Он расположен между p-слоем и управляющим затвором, и изолирован от них слоем диэлектрика. Благодаря этому транзистор способен долго хранить электрический заряд.

Единица или ячейка flash-памяти – транзистор. Он представлен парой полупроводников n-типа с массой свободных носителей заряда – электронов. Между ними располагается полупроводник p-типа с недостатком электронов. Он переносит электроны по так называемым дырам, где тех недостаточно, но не ток – он не пробежит из-за разности типа проводимости: электронная и дырочная.

Над p-полупроводником размещён управляющий или дополнительный затвор – электрод. При приложении напряжения он отталкивает дырки, притягивая электроны – формируется p-n-переход, вследствие чего через транзистор протекает ток.

Чтение и запись

Для считывания содержимого ячейки – состояния транзистора – к управляющему затвору прилагается напряжение, позволяющее определить, в ней записан логический ноль или единица. При недостатке электронов на дополнительном затворе бежит ток – это ноль, если образовался их избыток – ток не проходит – в ячейку записана единица.

Запись проходит сложнее, ведь диэлектрик мешает прохождению электронов к плавающему затвору. Для их подталкивания прикладывают повышенное положительное напряжение, и они устремляются через потенциальный барьер – слой непроводящего материала. Для удаления информации к плавающему затвору транзистора прикладывается отрицательное напряжение с меньшим потенциалом, чем при записи. Вследствие этого электроны покидают дополнительный затвор.

Определяя наличие или отсутствие заряда на плавающем затворе, контроллер «знает» о содержимом элемента памяти.

Типы флэш-памяти

Вместимость ячейки

Однобитовые элементы памяти работают с двумя зарядами на плавающем затворе: ноль и единица. Их называют одноуровневыми – SLC. Отличаются небольшим временем записи и хорошим циклом перезаписи – свыше 100 000 повторений. Недостаток – небольшой объём.

Вследствие эволюции SLC появилась технология MLC – многоуровневая ячейка памяти. Обычно это четыре уровня заряда – два бита информации. Технология повысила плотность записи вдвое в ущерб циклам перезаписи – их число снизилось до 10 раз, время доступа возросло.

В последние годы получили развитие более продвинутые типы памяти:

Технология

Презентована в 1980 году. Представлена двухмерной матрицей, где проводник стоков подключён к линии битов, затворы транзистора – к линии слов. Гарантирует быстрый доступ к содержимому любой ячейки. Применяется для хранения программ микроконтроллеров, BIOS, во встраиваемых системах.

Название происходит от английского NO-OR – логическое НЕТ ИЛИ.

При чтении значения транзистора к его управляющему затвору прикладывается напряжение, необходимое для появления проводимости. К остальным элементам памяти прилагают мизерное напряжение. Для записи сначала к управляющим затворам прикладывают сильный потенциал. Далее изменения значения ячейки на ноль на неё подают положительное напряжение, на остальные – отрицательное.

В 1987 году разработали более сложную трёхмерную структуру, где на пересечении столбов и строк образуется не ячейка, а их последовательность в третьей плоскости – пересечение образует ряд затворных цепей. Последовательное подключение транзисторов к битовой линии увеличивает плотность компоновки, но на сложности и скорости доступа к памяти отражается отрицательно.

Для считывания информации к линии прикладывают напряжение чтения, к остальным линиям – напряжение, открывающее их. Наличие разности потенциалов на линии зависит от содержимого целевого транзистора.

В 2007 году появляется 3D NAND – технология многослойного размещения транзисторов, повышающая плотность записи.

Исполнение

Флеш-память в ближайшее десятилетие вытеснит с рынка накопители на жёстких магнитных дисках, как флешки отправили оптические диски на свалку истории.

Источник

Как работает флешка? Устройство и принцип работы флешки

В настоящее время портативно-запоминающее устройство не удивит ни одного пользователя своим функционалом. Однако в свое время флеш-накопитель сделал по-настоящему технологический переворот в сфере устройств для хранения данных. Данное устройство пришло на смену гибким компакт-дискам, а также дискетам, постепенно вытесняя их с рынка.

В данном материале мы рассмотрим устройство флешки, принцип работы и подключения ее к персональному компьютеру либо к другому аппарату способному считывать информацию с портативного накопителя. Разберемся в том, как восстановить не рабочий флеш-накопитель, а также снять защиту от записи.

Общие сведения об портативном флеш-устройстве

Вам будет интересно: Как работает Wi-Fi роутер: описание, назначение и принцип действия

USB-накопитель был изобретен ученными из Израиля, работающими на компанию M-Systems в 1999 году. Но само устройство было запатентовано в Соединенных Штатах Америки, также в 1999. Первая презентация флеш-накопителя прошла в 2000 году, где и получила свое первоначальное название DiskOnKey (диск на ключе). Объем первого портативного накопителя составлял 8 мегабайт, но вскоре появились устройства на 16 и 32 мб.

Вам будет интересно: Буферная память: основные характеристики

В настоящее время флеш-накопители почти полностью вытеснили с рынка портативных устройств устаревшие компакт-диски. Сейчас уже существуют накопители на два терабайта от таких производителей, как HyperX и Kingston. Вы только представьте себе размер в полтора спичечных коробка, на котором расположено два терабайта дискового пространства. Как работает флешка с двумя терабайтами? Точно так же, как и флешка с 16 гигабайтами, все очень просто и весьма эффективно.

Преимущества и недостатки USB-накопителя

Так как сегодня данные устройства являются незаменимыми портативными носителями информации, следует понять, в чем состоят их достоинства и потенциальные недостатки. Ведь именно два этих параметра сопутствуют прогрессу в различных технологиях и разработке новейших устройств. Незаменимость означает монополизм на любом рынке устройств. Итак, давайте выясним, чем так хороши USB-накопители, и в процессе косвенно ознакомимся с тем, как работает флешка.

Вам будет интересно: Современные ПК: виды, характеристики и классификация

Таким образом из вышеприведенного маркированного списка вы смогли узнать о достоинства и недостатках флеш-накопителя. Исходя из этой информации можно сделать вывод, что данное устройство по факту имеет мало недостатков, которые при желании можно исправить и доработать.

Принцип работы USB-накопителя

Принцип работы флешки основывается на подключении ее к USB-порту персонального компьютера и последующей эксплуатации по загрузке и удалению данных с нее. В основе USB-устройства лежит флеш-память следующих типов: NAND или NOR. Флеш-память в своем составе содержит кристаллы кремния, на базе которого размещены полевые транзисторы с изолированными или плавающими затворами. Последние, в свою очередь, могут удерживать заряд, иными словами, электроны. Следует отметить тот факт, что полевые транзисторы имеют сток и исток.

Во время произведения записи на флешку на управляющий затвор контроллером подается положительное напряжение, тем самым некоторая часть заряда двигается от стока к истоку с отклонением к плавающему затвору. Некоторая часть электронов после отклонения преодолевает малый слой изолятора и затем проникает в плавающий затвор, где, в свою очередь, остается на длительный срок (хранение). Время хранения приведено выше, в разделе о достоинствах и недостатках, однако эти данные будут различными для разных производителей и объемов памяти флеш-устройства.

Устройство Flash-накопителя

Устройство USB-накопителя приведено на изображении. Стоит сказать, что когда пользователь осуществляет подключение USB-флешки и затем ее эксплуатирует в своих целях, в этот момент непосредственно в самом портативном носителе протекают весьма сложные процессы управляемые контроллером памяти.

На приведенном выше изображении присутствуют все основные элементы «флешки», однако далеко не все. На изображении расположенном ниже представлены остальные элементы устройства съемного носителя информации.

Вот, что представляет из себя портативное переносное устройства в разобранном виде и разложенном на отдельные компоненты цепи. Из вышеприведенной информации становится более ясным, как работает флешка. А если она неисправна?

Не работает флешка: как восстановить и что делать

Данное руководство будет кратким по причине того, что если ваше съемное устройство вышло из строя по причине физических неисправностей либо же из-за износа функционала, восстановить его будет дороже, ежели купить новое. Как работает флешка, вам известно, также вам известно из представленной информации выше из чего она состоит. Вручную отремонтировать ее без должных навыков вы, к сожалению, не сумеете, поэтому в крайнем случае отнесите девайс в сервисный центр.

Для того чтобы проверить работоспособность флеш-накопителя, достаточно его подключить поочередно в разные порты на своем компьютере или же считывающем устройстве. В случае если ни один из портов не распознает флешку, попробуйте подключить ее к другому компьютеру или устройству, имеющему возможность считать информацию с носителя. Если устройство рабочее, то оно обязательно откроется. Также для распознавания девайса на вашем компьютере вы можете попробовать обновить драйвер USB-портов.

Флешка защищена от записи: как снять защиту

Снять защиту от записи с флешки можно несколькими простыми способами. Первым способом является физическая защита, установленная на корпусе накопителя. Снять ее можно, переведя ключ в другое положение (для записи). Вторым способом будет одно из самых распространенных решений проблемы, это форматирование устройства в другую файловую систему (NTFS и FAT32). Альтернативным методом является решение проблемы через командную строку. Для этого запустите системную службу DiskPart через интерпретатор консоли «Выполнить», затем пропишите команду «attributes disk clear readonly», без кавычек.

Как правильно подключить флешку к компьютеру

Правильным подключением съемного накопителя к компьютеру является подключение разъема флешки в USB-порт, который соответствуют скорости модели коннектора устройства и скорости передачи данных. Соответственно, это порт 2.0 или 3.0, а также это может быть способ подключения через новейший порт Type C, который на данный момент широко используется компанией Apple на свои макбуках. В некоторых случаях бывает так, что из-за несовместимости порта и флешки, компьютер ее не распознает. Поэтому выполните подключение верно.

Заключение

Из вышеприведенной информации в данной статье вы узнали о истоках появления съемного накопителя, его достоинства и недостатках, а также полном устройстве и принципе работы съемного Flash-накопителя. В статье было рассмотрено, как работает флешка и как правильно ее подключить к считывающему устройству. Также смогли ознакомиться с тем, как снять защиту от записи.

Источник

Как выбрать USB-флешку

Содержание

Содержание

Флешка — компактное и самое доступное устройство для хранения данных, совместимое практически со всеми компьютерами и ноутбуками. В магазинах представлены сотни разнообразных вариантов — как не потеряться? Чтобы не запутаться, четко определитесь с тем, для чего вам нужна флешка. А про самые важные критерии выбора мы расскажем в этом гайде.

Стандарт USB

Один из ключевых параметров для любого USB-устройства, включая флешку, стандарт интерфейса. Именно он определяет максимально возможную скорость чтения и записи данных. Вы можете встретить продукцию следующих видов:

Однако последняя стандартизация организации USB-IF от 2019 ввела определенную путаницу. Теперь на рынке официально появились USB 3.1 Gen 1 и USB 3.1 Gen 2, а также USB 3.2. Фактически все это подстандарты третьего поколения, но с определенными ограничениями:

Не путайте Мбит/с и Мбайт/с. Первое обычно указывает теоретический предел передачи интерфейса. Фактическая скорость передачи чаще измеряется в Мбайт/с и зависит от конкретного устройства

Удвоенный USB 3.0 хоть и предлагает более высокую скорость, но используtтся в основном на материнских платах для подключения SATA-накопителей или во внешних боксах с реальной скоростью до 900 Мбайт/с, в обычных флешках не встречается.

Какой бы стандарт USB вы ни приобрели, нужно понимать, что оптимизация скорости чтения и записи будет происходить только при подключении к соответствующему порту. Если присоединить 3.0 к 2.0, то показатели будут чуть выше, но не на таком уровне как при соединении устройства с родным разъемом 3.0.

Какой бы стандарт USB вы ни приобрели, нужно понимать, что оптимизация скорости чтения и записи будет происходить только при подключении к соответствующему порту. Если присоединить 3.0 к 2.0, то показатели будут чуть выше, но не на таком уровне как при соединении устройства с родным разъемом 3.0.

Объем памяти

Большинство из нас, выбирая флешку, обращают внимание только на этот параметр. Сначала срабатывает жадность — хочется взять устройство с самым большим объемом памяти. Сегодня существуют флешки от 4 ГБ до 2 ТБ. Последние все еще большая редкость из-за своей цены и отсутствия необходимости в таком объеме. Можно условно разделить все флешки на несколько групп:

Самое главное здесь — понять, что большой объем не всегда оправдан и совсем не синоним качества и быстродействия.

Объем,
ГБ

Фото, штук

Видео, минут

Музыка, минут

JPG, 3,5 МБ

RAW, 75 МБ

Full-HD,
20 Мбит/с

4К,
50 Мбит/с

FLAC

Это лишь ориентировочные показатели — многое зависит от частоты дискретизации, количества каналов и других параметров видео- и музыкальных файлов.

Максимальная пропускная способность

Именно максимальная скорость чтения, с которой устройство считывает информацию, позволяет беспрепятственно смотреть фильмы непосредственно с флешки или быстро перекачивать информацию на компьютер. Доступная величина этого показателя может колебаться от 5 до 400 Мбайт/с и выше. Если скорость чтения слишком низкая, то не получится использовать флеш-накопитель в качестве съемного диска — рекомендуется сначала перекачать информацию на жесткий диск стационарного устройства, а потом работать уже с него. При низких скоростях фильмы воспроизводятся «толчками», бухгалтерские и графические программы тормозят так, что работа превращается в ад.

Максимальная скорость записи позволит не тратить уйму времени при копировании файлов на флешку. Например, вам нужно записать образ на накопитель — чем выше скорость записи, тем быстрее пройдет этот процесс. На практике скорость записи колеблется от 2,5 до 120 Мбайт/с.

На коробках у серьезных брендов вы можете встретить оба показателя. Не стоит доверять непроверенным производителям, так как неизвестно, на что нарветесь при покупке. Особенно остерегайтесь объемных флешек с указанными солидными величинами скорости чтения и записи, но с низкой стоимостью — скорее всего, заявленные параметры не будут соответствовать действительности.

Особенности конструктивного исполнения

Если кажется, что ничего сложного в выборе корпуса нет, то вы правы только отчасти. Рабочая область флешки — которая вставляется непосредственно в ПК или ноутбук — очень уязвима к повреждениям. Поэтому выбрать корпус нужно исходя из вашего образа жизни и вероятности повреждений. Существует несколько основных типов корпусов:

Материал корпуса бывает разный: пластик, резина, металл. Пластиковые модели легкие, дешевые и износостойкие, выпускаются в различных цветовых решениях. Главный недостаток — уязвимы к сильным ударам. Резина обладает антискользящим эффектом, но со временем материал покрывается мелкими царапинами и потертостями. Металл — самый надежный, но такие флешки стоят дороже.

У флеш-накопителя часто присутствует световой индикатор, который показывает, что устройство подключено правильно и работает, а также отверстие для крепления к брелоку или браслету.

Дополнительные возможности

Поддержка ОТG — это универсальное устройство, которое можно подключить и к компьютеру, и к смартфону, что очень удобно. То есть оно имеет два разъема с двух сторон. В остальном его показатели выбираются так же, как и у обычной флешки.

Функция аппаратного шифрования. На плате накопителя находится специальный чип, который кодирует данные. Чтобы получить к ним доступ, вам придется ввести специальный PIN. Это один из самых надежных способов защиты данных. Даже если вы потеряете флешку, посторонний не сможет посмотреть ее содержимое, поскольку без ввода пароля оно будет зашифровано.

Защита через отпечаток пальца. Один из последних трендов, который был подхвачен с рынка смартфонов. В продаже уже можно найти модели, в которые встроен дактилоскопический сканер отпечатка пальца. Шифрование в этом случае не выполняется, а раздел просто скрывается до тех пор, пока не будет активирован правильный отпечаток пальца.

Влагозащита. Некоторые модели накопителей выдерживают не только попадание воды, но и полное погружение. Например, Samsung для некоторых своих моделей флешек обещает до 72 часов в морской воде без повреждений.

Любителям смотреть с флешки фильмы высокого качества или слушать музыку лучше обратить внимание на устройства объемом не менее 64 ГБ и скоростью передачи данных не менее 400 Мбит/с.

Если флешка требуется для хранения текстовых файлов или фотографий, но зато вы хотите сохранить их надолго, то не стоит гнаться за большим объемом памяти — такие файлы не занимают много места. Зато выберите влагозащитную функцию и обязательно корпус с колпачком из резины.

Источник

Принцип работы и устройство флеш-памяти

В этой статье мы с Вами поговорим о том, что положено в основу создания и по какому принципу работает устройство флэш-памяти (не путайте с USB флэш-накопителями и картами памяти). Кроме этого, вы узнаете о ее преимуществах и недостатках перед другими типами ПЗУ (постоянно запоминающими устройствами) и познакомитесь с ассортиментом самых распространенных накопителей, которые содержат в себе флэш-память.

Основное достоинство этого устройства в том, что оно энергонезависимое и ему не нужно электричество для хранения данных. Всю хранящуюся информацию во флэш-памяти можно считать бесконечное количество раз, а вот количество полных циклов записи к сожалению ограничено.

Флэш-память (flash memory) — относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря техническим решениям, не высокой стоимости, большому объему, низкому энергопотреблению, высокой скорости работы, компактности и механической прочности, флэш-память встраивают в цифровые портативные устройства и носители информации.

У флэш-памяти перед другими накопителями (жесткие диски и оптические накопители) типа ПЗУ есть как свои преимущества, так и свои недостатки, с которыми вы можете познакомиться из таблицы расположенной ниже.

Сегодня никто не сомневается в том, что флэш-память будет продолжать укреплять свои позиции в информационных технологиях, особенно в линейке мобильных устройств (КПК, планшеты, смартфоны, плееры). На основе флэш-памяти работают самые востребованные и популярные USB флэш-накопители и сменные карты памяти для электронных устройств (SD, MMC, miniSD…).

Карты памяти, как и USB накопители не стоят в стороне, а привлекают внимание потенциальных покупателей своим многообразием. От такого изобилия запоминающих устройств выигрывает только производитель, а потребитель испытывает ряд неудобств. Ведь всем нам знакомы такие ситуации, когда телефону нужна одна карта, КПК другая, фотоаппарату третья. Такой ассортимент накопителей на руку производителям, потому что они извлекают из широкой эксклюзивной продажи большую выгоду. Вот небольшой список распространенных накопителей с флэш-памятью:

В одной из публикаций я писал о том как выбрать USB-флеш-накопитель, а о том как выбрать карту в формате SD (microSD, miniSD) читайте здесь.

Принцип работы флэш-памяти.

Элементарной ячейка хранения данных флэш-памяти представляет из себя транзистор с плавающим затвором. Особенность такого транзистора в том, что он умеет удерживать электроны (заряд). Вот на его основе и разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR. Конкуренции между ними нет, потому что каждый из типов обладает своим преимуществом и недостатком. Кстати, на их основе строят гибридные версии такие как DiNOR и superAND.

Во флэш-памяти производители используют два типа ячеек памяти MLC и SLC.

Изменение заряда (запись/стирание) выполняется приложением между затвором и истоком большого потенциала, чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и карманом оказалась достаточна для возникновения туннельного эффекта. Для усиления эффекта тунеллирования электронов в карман при записи применяется небольшое ускорение электронов путем пропускания тока через канал полевого транзистора.

Принцип работы флеш-памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области («карман») полупроводниковой структуры.

Чтение выполняется полевым транзистором, для которого карман выполняет роль затвора. Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения. Эта конструкция снабжается элементами, которые позволяют ей работать в большом массиве таких же ячеек.

Теперь рассмотрим более подробно ячейки памяти с одним и двумя транзисторами…

Ячейка памяти с одним транзистором.

Если на управляющий затвор подать положительное напряжения (инициализация ячейки памяти) то он будет находиться в открытом состоянии, что будет соответствовать логическому нулю.

Вот так, наличие или отсутствие заряда на плавающем затворе точно определяет состояние открыт или закрыт транзистор, когда подается одно и тоже положительное напряжения на управляющий затвор. Если мы будем рассматривать подачу напряжения на управляющий затвор, как инициализацию ячейки памяти, то по тому, какое напряжение между истоком и стоком можно судить о наличии или отсутствии заряда на плавающем затворе.

Таким образом получается своеобразная элементарная ячейка памяти, способная сохранять один информационный бит. Ко всему этому очень важно, чтобы заряд на плавающем затворе (если он там имеется) мог сохраняться там долго, как при инициализации ячейки памяти, так и при отсутствии напряжения на управляющем затворе. Только в этом случае ячейка памяти будет энергонезависимой.

Так каким же образом в случае необходимости на плавающий затвор помещать заряд (записывать содержимое ячейки памяти) и удалять его оттуда (стирать содержимое ячейки памяти) когда это необходимо.

Поместить заряд на плавающий затвор (процесс записи) можно методом инжекции горячих электронов (CHE-Channel Hot Electrons) или методом туннелирования Фаулера-Нордхейма.

Если используется метод инжекции горячих электронов, то на сток и управляющий затвор подается высокое напряжение, что придаст электронам в канале энергии, достаточной чтобы преодолеть потенциальный барьер, который создается тонким слоем диэлектрика, и направить (туннелировать) в область плавающего затвора (во время чтения на управляющий затвор подается меньшее напряжение и эффект туннелирования не происходит).

Чтобы удалить заряд с плавающего затвора (выполнить стирания ячейки памяти) на управляющий затвор подается высокое отрицательное напряжение (около 9 В), а на область истока подается положительное напряжение. Это приводит к тому, что электроны туннелируют из области плавающего затвора в область истока. Таким образом происходит квантовое туннелирование Фаулера — Нордхейма (Fowler — Nordheim).

Наверно вы уже поняли, что транзистор с плавающим затвором это элементарная ячейка флэш-памяти. Но ячейки с одним транзистором имеют некоторые недостатки, основным из которых является плохая масштабируемость.

Так как при создании массива памяти, каждая ячейка памяти (то есть транзистор) подключается к двум перпендикулярным шинам. Управляющие затворы подключаются к шине, которую называют линией слов (Word Line), а стоки соединяют с шиной, ее называют битовой линией (Bit Line). В следствии чего в схеме находится высокое напряжение и при записи методом инжекции горячих электронов все линии — слов, битов и истоков нужно разместить на большом расстоянии друг от друга. Это даст нужный уровень изоляции, но отразится на ограничении объема флэш-памяти.

Еще одним недостатком такой ячейки памяти является присутствие эффекта избыточного удаления заряда с плавающего затвора, а он не может компенсироваться процессом записи. В следствии этого на плавающем затворе образуется положительный заряд, что делает неизменным состояние транзистора и он всегда остается открытым.

Ячейка памяти с двумя транзисторами.

Двухтранзисторная ячейка памяти, это модифицированная однотранзисторная ячейка, в которой находится обычный КМОП-транзистор и транзистор с плавающим затвором. В этой структуре обычный транзистор выполняет роль изолятора транзистора с плавающим затвором от битовой линии.

Имеет ли преимущества двухтранзисторная ячейка памяти? Да, ведь с ее помощью можно создавать более компактные и хорошо масштабируемые микросхемы памяти, потому что здесь транзистор с плавающим затвором изолируется от битовой линии. Ко всему прочему, в отличии от однотранзисторной ячейки памяти, где информация записывается методом инжекции горячих электронов, в двухтранзисторной ячейки памяти для записи и стирания информации используется метод квантового туннелирования Фаулера — Нордхейма. Такой подход дает возможность снизить напряжение, которое необходимо для операции записи. Забегая наперед скажу, что двухтранзисторные ячейки применяются в памяти со структурой NAND.

Устройство флэш-памяти с архитектурой NOR.

Тип этой памяти является источником и неким толчком в развитии всей EEPROM. Ее архитектура была разработана компанией Intel в далеком 1988 году. Как было написано ранее, чтобы получить доступ к содержимому ячейки памяти (инициализировать ячейку), нужно подать напряжение на управляющий затвор.

Поэтому разработчики компании все управляющие затворы подсоединили к линии управления, которая называется линией слов (Word Line). Анализ информации ячейки памяти выполняется по уровню сигнала на стоке транзистора. Поэтому разработчики все стоки транзисторов подсоединили к линии, которая называется линией битов (Bit Line).

Архитектура NOR получила название благодаря логической операции ИЛИ — НЕ (в переводе с английского NOR). Принцип логической операции NOR заключается в том, что она над несколькими операндами (данные, аргумент операции…) дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных операциях.

В этой архитектуре хорошо организован произвольный доступ к памяти, но процесс записи и стирания данных выполняется относительно медленно. В процессе записи и стирания применяется метод инжекции горячих электронов. Ко всему прочему микросхема флеш-памяти с архитектурой NOR и размер ее ячейки получается большим, поэтому эта память плохо масштабируется.

Флеш-память с архитектурой NOR как правило используют в устройствах для хранения программного кода. Это могут быть телефоны, КПК, BIOS системных плат…

Устройство флэш-памяти с архитектурой NAND.

Данная архитектура по сравнению с NOR хорошо масштабируется потому, что разрешает компактно разместить транзисторы на схеме. Кроме этого архитектура NAND производит запись путем туннелирования Фаулера — Нордхейма, а это разрешает реализовать быструю запись нежели в структуре NOR. Чтобы увеличить скорость чтения, в микросхемы NAND встраивают внутренний кэш.

Как и кластеры жесткого диска так и ячейки NAND группируются в небольшие блоки. По этой причине при последовательном чтении или записи преимущество в скорости будет у NAND. Но с другой стороны NAND сильно проигрывает в операции с произвольным доступом и не имеет возможности работать на прямую с байтами информации. В ситуации когда нужно изменить всего несколько бит, система вынуждена переписывать весь блок, а это если учитывать ограниченное число циклов записи, ведет к большому износу ячеек памяти.

В последнее время ходят слухи о том, что компания Unity Semiconductor разрабатывает флэш-память нового поколения, которая будет построена на технологии CMOx. Предполагается, что новая память придет на смену флеш-памяти типа NAND и преодолеет ее ограничения, которые в памяти NAND обусловлены архитектурой транзисторных структур. К преимуществам CMOx относят более высокую плотность и скорость записи, а также более привлекательную стоимость. В числе областей применения новой памяти значатся SSD и мобильные устройства. Ну, что же правда это или нет покажет время.

Чтобы более детально донести до Вас всю необходимую информацию я разместил видео ролик по теме.

Источник