حافظه فلش. SSD. انواع حافظه فلش. کارت حافظه

حافظه فلش یک نوع از حافظه طولانی مدت برای کامپیوتر، که در آن مطالب را می توان برنامه ریزی و یا حذف یک روش الکتریکی است. در مقایسه با پاک شدنی الکتریکی برنامه ریزی خواندن اقدامات حافظه فقط بالا می توان آن را در بلوک های که در مکان های مختلف انجام می شود. هزینه حافظه فلش به مراتب کمتر از EEPROM، پس از آن تبدیل شده است فن آوری غالب. به خصوص در شرایطی که شما نیاز به یک حفظ داده ثابت و طولانی مدت است. استفاده از آن در شرایط گوناگون مجاز: در دستگاه پخش صوتی دیجیتال، دوربین، تلفن همراه و گوشی های هوشمند، که در آن برنامه های کاربردی آندروید ویژه بر روی کارت حافظه وجود دارد. علاوه بر این، آن را در USB چوب استفاده می شود، به طور سنتی استفاده برای ذخیره اطلاعات و انتقال بین کامپیوتر. او یک بد نامی خاص در دنیای بازی، که در آن اغلب به یک لغزش برای ذخیره سازی داده در پیشرفت بازی گنجانده شده است.

توصیف کلی

حافظه فلش یک نوع است که قادر به ذخیره اطلاعات بر روی کارت خود را برای مدت زمان طولانی بدون استفاده از قدرت است. علاوه بر آن ممکن است به ذکر بالاترین سرعت دسترسی به داده ها و مقاومت در برابر شوک جنبشی بهتر در مقایسه با هارد دیسک. با تشکر از چنین ویژگی، آن را تبدیل به یک مرجع برای دستگاه های محبوب، طراحی شده توسط باتری و باتری. یکی دیگر از مزیت غیر قابل انکار است که هنگامی که یک کارت حافظه فلش را به یک جامد فشرده، آن را تقریبا غیر ممکن است برای از بین بردن برخی از روش های فیزیکی استاندارد، پس از آن می توانید مقاومت در برابر آب و فشار بالا جوش.

سطح پایین دسترسی به داده ها

روش دسترسی به داده ها، واقع در حافظه فلش بسیار متفاوت از آن اعمال شده به انواع معمولی است. دسترسی سطح پایین توسط راننده انجام می شود. RAM اصلی بلافاصله پاسخ به تماس های اطلاعاتی و سابقه به عنوان خوانده شده، و به نتایج عملیات از جمله، و دستگاه حافظه فلش به طوری که آن را به زمان برای انعکاس را است.

دستگاه و اصل عمل

در حال حاضر، حافظه های فلش مشترک، که طراحی شده است برای odnotranzistornyh عناصر با "شناور" دروازه. از طریق این ممکن است برای ارائه یک چگالی ذخیره سازی داده بالا در مقایسه با حافظه پویا، که نیاز به یک جفت ترانزیستور و یک عنصر خازن. در حال حاضر بازار مملو از انواع فن آوری برای ساخت عناصر اساسی برای این نوع از رسانه ها، که توسط تولید کنندگان پیشرو طراحی شده است. تفاوت تعداد لایه است، روش های نوشتن و پاک کردن اطلاعات و سازمان ساختار، که معمولا در عنوان نشان داد.

در حال حاضر، یک زن و شوهر از انواع از تراشه های که متداول ترین آنها وجود دارد: NOR و NAND. در هر دو حافظه ترانزیستور اتصال به خطوط کمی ساخته شده - به صورت موازی و در سری بود. اولین نوع اندازه سلول بسیار بزرگ است، و این امکان وجود دارد برای دسترسی تصادفی سریع، اجازه می دهد به شما برای اجرای برنامه های به طور مستقیم از حافظه وجود دارد. دوم با اندازه مش کوچکتر، و همچنین به عنوان دسترسی سریع پی در پی است که بسیار راحت تر زمانی که نیاز به ساخت یک دستگاه بلوک-type است که مقادیر زیادی از اطلاعات را ذخیره مشخص می شود.

اغلب دستگاه های قابل حمل SSD با استفاده از نوع حافظه NOR. در حال حاضر، با این حال، در حال تبدیل شدن به دستگاه های فزاینده ای محبوب با یک رابط USB. آنها با استفاده از حافظه NAND از نوع. به تدریج آن را جایگزین است.

مشکل اصلی - شکنندگی

اولین نمونه از تولید درایوهای فلش سری به کاربران لطفا سرعت های بالاتر است. در حال حاضر، با این حال، سرعت ضبط و خواندن در سطح که می تواند مشاهده فیلم تمام طول یا اجرا بر روی سیستم عامل کامپیوتر است. تعدادی از تولید کنندگان در حال حاضر نشان دستگاه، که در آن هارد دیسک است حافظه فلش جایگزین شده است. اما این فناوری دارای یک اشکال بسیار قابل توجه، که مانع از جایگزینی حامل داده ها از دیسک های مغناطیسی مبدل می شود. با توجه به ماهیت از دستگاه های حافظه فلش آن را اجازه می دهد تا پاک کردن و نوشتن اطلاعات تعداد محدودی از چرخه است که دست یافتنی، حتی برای دستگاه های کوچک و قابل حمل، نه به ذکر است که چگونه اغلب آن را بر روی کامپیوتر انجام می شود. اگر شما استفاده از این نوع از رسانه ها به عنوان یک درایو حالت جامد بر روی یک کامپیوتر، سپس به سرعت می آید یک وضعیت بحرانی است.

این به خاطر این واقعیت است که چنین یک درایو است در املاک ساخته شده ترانزیستورهای اثر میدانی برای ذخیره در "شناور" دروازه بار الکتریکی، عدم وجود یا حضور که در ترانزیستور به عنوان یک منطقی یا صفر در دوتایی دیده سیستم شماره. ضبط و پاک کردن داده ها در NAND حافظه تونل الکترون های تولید شده توسط روش فاولر-Nordheim شامل دی الکتریک. این کار نیاز نیست با ولتاژ بالا، که اجازه می دهد تا شما را به یک حداقل اندازه سلول. اما دقیقا این روند منجر به تخریب فیزیکی از سلول، از جریان الکتریکی در این مورد باعث می شود که الکترون نفوذ به دروازه، شکستن دی الکتریک مانع. با این حال، عمر مفید تضمین شده از چنین حافظه ده سال است. تراشه استهلاک است، زیرا خواندن اطلاعات نیست، اما به دلیل عملیات پاک کردن آن و ارسال، زیرا خواندن می کند تغییرات در ساختار سلول نیاز ندارد، اما تنها عبور یک جریان الکتریکی.

به طور طبیعی، تولید کنندگان حافظه به طور فعال در جهت افزایش عمر از درایوهای حالت جامد از این نوع کار: آنها ثابت هستند و برای اطمینان از یکنواختی از ضبط / فرآیندهای پاک کردن در سلول از آرایه به یکی بیشتر از دیگران پوشیده نیست. برای مسیر برنامه های متعادل کننده بار ترجیحا استفاده می شود. به عنوان مثال، برای از بین بردن این پدیده به "لباس تسطیح" فن آوری. داده ها اغلب در معرض تغییر، حرکت از فضای آدرس از حافظه فلش هستند، چرا که رکورد است با توجه به آدرس های فیزیکی مختلف انجام شده است. هر یک از کنترل است با الگوریتم تطابق آن خود مجهز شده است، پس از آن بسیار دشوار است برای مقایسه اثر از مدل های مختلف به عنوان جزئیات پیاده سازی اعلام نشده است. همانطور که هر سال حجم درایوهای فلش در حال تبدیل شدن بیشتر لازم برای استفاده از الگوریتم کارآمد می اطمینان از ثبات عملکرد دستگاه کمک کند.

عیب یابی

یکی از راه های بسیار موثر برای مبارزه با این پدیده یک مقدار مشخصی از افزونگی حافظه، که توسط آن یکنواختی از بار تضمین شده است و تصحیح خطا با استفاده از الگوریتم های ویژه برای حمل و نقل منطقی فیزیکی تعویض بلوک با استفاده سنگین از حافظه رخ داده شد. و برای جلوگیری از از دست دادن اطلاعات همراه، معیوب، مسدود شده و یا به جای پشتیبان. از جمله نرم افزار این امکان را برای جلوگیری از توزیع برای اطمینان از یکنواختی از بار با افزایش تعداد چرخه 3-5 بار، اما این کافی نیست.

کارت حافظه و دیگر دستگاه های ذخیره سازی مشابهی به این واقعیت است که در منطقه خدمات خود را با جدول سیستم فایل ذخیره شده است. این مانع از اطلاعات به عنوان خوانده شکست در سطح منطقی، برای مثال، نادرست یا قطع قطع ناگهانی عرضه انرژی الکتریکی است. و از آنجایی که در هنگام استفاده از دستگاه های قابل حمل ارائه شده توسط سیستم ذخیره، به جای نوشتن مکرر دارای اثر مخرب ترین در تخصیص فایل میز و دایرکتوری مطالب. و حتی برنامه های ویژه برای کارت های حافظه قادر به کمک در این وضعیت است. برای مثال، برای دست زدن به تک کاربر هزاران فایل کپی شده است. و، ظاهرا، تنها یک بار به بلوک های ضبط که در آن قرار داده شده استفاده شده است. اما منطقه سرویس با هر بروز رسانی هر فایل، است که، جدول تخصیص تحت این روش هزاران بار مطابقت دارد. به همین دلیل، در وهله اول بلوک های اشغال شده توسط این داده ها را شکست. فناوری "تسطیح لباس" نسبت به واحد کار می کند، اما کارآیی آن محدود است. و سپس آن را مهم نیست که چه شما کامپیوتر خود استفاده کنید، درایو فلش آسیب دیده خواهد شد حتی زمانی که آن است که توسط خالق ارائه شده است.

شایان ذکر است که افزایش ظرفیت چنین دستگاه در تراشه تنها به این واقعیت است که تعداد کل چرخه نوشتن کاهش یافته است، از سلول کوچکتر شده است، نیاز به ولتاژ کمتر و به اسراف پارتیشن اکسید که منزوی منجر شده است "به floating gate را." و در اینجا وضعیت به گونه ای است که افزایش در ظرفیت دستگاه های مورد استفاده مشکل قابلیت اطمینان خود را به طور فزاینده به تشدید و کارت کلاس در حال حاضر وابسته به عوامل بسیاری. عملکرد قابل اعتماد از چنین تصمیمی با ویژگی های فنی آن و همچنین وضعیت بازار غالب در لحظه تعیین می شود. با توجه به رقابت شدید تولید کنندگان مجبور به کاهش هزینه های تولید به هیچ وجه. از جمله با ساده طراحی، استفاده از قطعات از مجموعه ای ارزان تر، برای کنترل تولید و تضعیف در راه های دیگر. به عنوان مثال، کارت حافظه "سامسونگ" بیشتر از همتایان کمتر شناخته شده هزینه خواهد شد، اما اعتبار آن مسائل بسیار کمتر است. اما در اینجا، بیش از حد دشوار برای صحبت در مورد فقدان کامل از مشکلات، و تنها بر روی دستگاه های کاملا تولید کنندگان ناشناخته را دشوار است به انتظار چیزی بیشتر.

چشم انداز توسعه

در حالی که مزایای آشکار وجود دارد، تعدادی از معایب که مشخص کارت SD حافظه، جلوگیری از گسترش بیشتر برنامه آن وجود دارد. از این رو به جستجوی مداوم برای راه حل های جایگزین در این زمینه داشت. البته، اول از همه سعی کنید به بهبود انواع موجود از حافظه های فلش، که به برخی از تغییرات اساسی در فرایند تولید موجود منجر نمی شود. بنابراین بدون شک تنها یک: شرکت های درگیر تولید این نوع از دیسک های، سعی کنید به استفاده از پتانسیل کامل خود، قبل از حرکت به یک نوع متفاوت از ادامه به بهبود فن آوری های سنتی. به عنوان مثال، کارت حافظه سونی در حال حاضر در طیف گسترده ای از حجم تولید، بنابراین فرض بر این است که آن را ادامه خواهد داد و به طور فعال فروش می رسد.

با این حال، تا به امروز، در اجرای صنعتی آستانه طیف وسیعی از فن آوری ذخیره سازی جایگزین، که برخی از آنها را می توان بلافاصله پس از وقوع شرایط مطلوب بازار اجرا است.

رم فروالکتریک (FRAM)

اصل تکنولوژی ذخیره سازی فروالکتریک (افرم، FRAM) پیشنهاد شده است به ساخت یک ظرفیت حافظه غیر فرار است. اعتقاد بر این است که ساز و فن آوری های موجود، که شامل در جای نوشتن داده ها در فرایند خواندن برای همه تغییرات از اجزای اصلی، منجر به مهار خاصی از پتانسیل دستگاه های با سرعت بالا. FRAM - حافظه، که با سادگی، قابلیت اطمینان بالا و سرعت عمل. رم فرار است که در حال حاضر وجود دارد - این خواص در حال حاضر از ویژگی های DRAM می باشد. اما پس از آن اضافه خواهد شد، و امکان ذخیره سازی طولانی مدت از داده ها، است که با مشخصه یک کارت حافظه SD. از جمله مزایای استفاده از این تکنولوژی می توان مقاومت برجسته به انواع مختلف تشعشعات نافذ که ممکن است در دستگاه های ویژه ای است که برای کار در شرایط افزایش رادیواکتیویته یا در تحقیقات فضایی مورد استفاده قرار عهده گرفته است. مکانیزم ذخیره سازی اطلاعات است با استفاده از اثر فروالکتریک تحقق یابد. این نشان میدهد که مواد قادر به حفظ قطبش در غیاب میدان الکتریکی خارجی است. هر سلول حافظه FRAM با قرار دادن فیلم نازک از مواد فروالکتریک در قالب کریستال بین یک جفت الکترود فلزی صاف تشکیل یک خازن تشکیل شده است. داده ها در این مورد در داخل ساختار بلوری نگه داشته شود. این مانع از اثر نشت شارژ، که باعث از دست دادن اطلاعات. داده ها در FRAM حافظه می شوند حتی اگر ولتاژ برق باقی می ماند.

رم مغناطیسی (MRAM)

نوع دیگری از حافظه است که امروز در نظر گرفته می شود بسیار امیدوار کننده است، MRAM است. این است که توسط عملکرد سرعت نسبتا بالا و غیر نوسانات مشخص می شود. سلول واحد در این مورد فیلم نازک مغناطیسی قرار داده شده روی بستری از سیلیکون است. MRAM یک حافظه استاتیک می باشد. آن بازنویسی دوره لازم نیست، و به اطلاعات زمانی که دستگاه خاموش نخواهد رفت. در حال حاضر، اکثر کارشناسان معتقدند که این نوع از حافظه را می توان به نام فن آوری نسل بعدی به عنوان نمونه های موجود نشان می دهد که عملکرد سرعت نسبتا بالا است. یکی دیگر از این راه حل استفاده هزینه پایین تراشه است. حافظه فلش است با توجه به فرآیند CMOS تخصصی ساخته شده است. تراشه MRAM را می توان با فرآیند تولید استاندارد تولید شده باشد. علاوه بر این، مواد ممکن است کسانی که مورد استفاده در رسانه های مغناطیسی معمولی خدمت می کنند. تولید دسته زیادی از این تراشه ها بسیار ارزان تر از همه دیگران است. ویژگی MRAM حافظه مهم توانایی برای فعال کردن فوری است. این امر به ویژه برای دستگاه های تلفن همراه مهم است. در واقع، در این نوع از سلول با ارزش شارژ مغناطیسی تعیین می کند، و الکتریکی نیست، به عنوان در حافظه فلش معمولی است.

Ovonic حافظه یکپارچه (OUM)

نوع دیگری از حافظه، که در آن بسیاری از شرکت ها به طور جدی کار - آن مبتنی بر درایو حالت جامد نیمه هادی آمورف است. در پایه آن نهفته است این فن آوری انتقال فاز است که شبیه به اصل ضبط بر روی دیسک های معمولی است. در اینجا حالت فاز از ماده در یک میدان الکتریکی از بلوری به آمورف تغییر کرده است. و این تغییر در غیاب ولتاژ ذخیره می شود. از معمولی دیسک های نوری ، چنین دستگاه هایی در مناطق گرم می گیرد توسط عمل جریان الکتریکی، لیزر است. خواندن است در این مورد با توجه به تفاوت در مواد انعکاسی توانایی در کشورهای مختلف، که با سنسور درایو درک انجام شده است. از لحاظ تئوری، چنین راه حلی دارای چگالی بالا ذخیره سازی داده ها و حداکثر قابلیت اطمینان، و همچنین افزایش سرعت. شکل بالا حداکثر تعداد چرخه نوشتن، که با استفاده از یک درایو کامپیوتر، فلش، در این مورد نشدم توسط چندین مرتبه بزرگی است.

رم Chalcogenide (CRAM) و تغییر فاز حافظه (کالسکه)

این فن آوری نیز بر اساس مرحله انتقال بر اساس زمانی که یکی ماده فاز مورد استفاده در ناو به عنوان یک ماده آمورف غیر رسانا عمل می کند، و هادی دوم بلوری است. انتقال سلول حافظه از حالتی به حالت دیگر است که توسط میدان الکتریکی و حرارت انجام شده است. این چیپس ها توسط مقاومت در برابر پرتوهای یونیزان مشخص می شود.

اطلاعات-چندلا حک کارت (اطلاعات MICA)

دستگاه های کار ساخته شده بر اساس این تکنولوژی، بر اساس اصل هولوگرافی فیلم نازک. برای اولین بار تشکیل یک تصویر دو بعدی انتقال به هولوگرام از تکنولوژی CGH: اطلاعات به شرح زیر ثبت شده است. خواندن داده است با توجه به ثابت از پرتو لیزر بر روی لبه یکی از لایه های ضبط، موجبرهای نوری کارکنان. نور منتشر در امتداد یک محور است که به صورت موازی به سطح لایه مرتب، تشکیل تصویر خروجی مربوط به اطلاعات ثبت شده قبلا. داده های اولیه ممکن است در هر لحظه از طریق الگوریتم برنامه نویسی معکوس دست آمده است.

این نوع از حافظه مساعد با نیمه هادی توجه به این واقعیت است که تضمین چگالی بالا داده، مصرف برق کم و هزینه پایین از حامل، ایمنی محیط زیست و حفاظت در برابر استفاده غیر مجاز. اما بازنویسی اطلاعات کارت حافظه از جمله اجازه نمی دهد، بنابراین، تنها می تواند به عنوان یک ذخیره سازی طولانی مدت خدمت می کنند، جایگزین متوسط کاغذ یا یک دیسک های نوری جایگزین برای توزیع محتوای چند رسانه ای.