Новые технологии:

Что мы знаем о «войне форматов»? HD DVD против Blu-Ray. Техн

News image

Практически в любом деле есть своя конкуренция. Неважно, какова цель в конкуренции. Она есть и живет своею п...

Toshiba сдалась, Blu-ray окончательно победил HD DVD

News image

В течение длительного времени мы рассказывали о войне оптических форматов нового поколения, о том, как те ил...

Авторизация





Как работаю флэшки?
Технологии - О USB flash памяти

как работаю флэшки?

Флэш-память по типу запоминающих элементов и основным принципам работы подобна памяти типа EEPROM, однако ряд архитектурных и структурных особенностей позволяют выделить ее в отдельный класс. Разработка Флэш-памяти считается кульминацией десятилетнего развития схемотехники памяти с электрическим стиранием информации.

В схемах Флэш-памяти не предусмотрено стирание отдельных слов, стирание информации осуществляется либо для всей памяти одновременно, либо для достаточно больших блоков. Понятно, что это позволяет упростить схемы ЗУ, т. е. способствует достижению высокого уровня интеграции и быстродействия при снижении стоимости. Технологически схемы Флэш-памяти выполняются с высоким качеством и обладают очень хорошими параметрами. Термин Flash по одной из версий связан с характерной особенностью этого вида памяти — возможностью одновременного стирания всего ее объема. Согласно этой версии ещё до появления Флэш-памяти при хранении секретных данных использовались устройства, которые при попытках несанкционированного доступа к ним автоматически стирали хранимую информацию и назывались устройствами типа Flash (вспышка, мгновение). Это название перешло и к памяти, обладавшей свойством быстрого стирания всего массива данных одним сигналом.

Одновременное стирание всей информации ЗУ реализуется наиболее просто, но имеет тот недостаток, что даже замена одного слова в ЗУ требует стирания и новой записи для всего ЗУ в целом. Для многих применений это неудобно. Поэтому наряду со схемами с одновременным стиранием всего содержимого имеются схемы с блочной структурой, в которых весь массив памяти делится на блоки, стираемые независимо друг от друга. Объем таких блоков сильно разнится: от 256 байт до 128 Кбайт.

Число циклов программирования для Флэш-памяти хотя и велико, но ограничено, т. е. ячейки при перезаписи «изнашиваются». Чтобы увеличить долговечность памяти, в ее работе используются специальные алгоритмы, способствующие «разравниванию» числа перезаписей по всем блокам микросхемы. Соответственно областям применения Флэш-память имеет архитектурные и схемотехнические разновидности. Двумя основными направлениями эффективного использования Флэш-памяти являются хранение не очень часто изменяемых данных (обновляемых программ, в частности) и замена памяти на магнитных дисках. Для первого направления в связи с редким обновлением содержимого параметры циклов стирания и записи не столь существенны как информационная емкость и скорость считывания информации. Стирание в этих схемах может быть как одновременным для всей памяти, так и блочным. Среди устройств с блочным стиранием выделяют схемы со специализированными блоками (несимметричные блочные структуры). По имени так называемых Boot-блоков, в которых информация надежно защищена аппаратными средствами от случайного стирания, эти ЗУ называют Boot Block Flash Memory. Boot-блоки хранят программы инициализации системы, позволяющие ввести ее в рабочее состояние после включения питания.

Микросхемы для замены жестких магнитных дисков {Flash-File Memory) содержат более развитые средства перезаписи информации и имеют идентичные блоки (симметричные блочные структуры).

Одним из элементов структуры Флэш-памяти является накопитель (матрица запоминающих элементов). В схемотехнике накопителей развиваются два направления: на основе ячеек типа ИЛИ-НЕ (NOR) и на основе ячеек типа И-НЕ (NAND). Накопители на основе ячеек ИЛИ-НЕ (с параллельным включением ЛИЗ-МОП-транзисторов с двойным затвором) обеспечивают быстрый доступ к словам при произвольной выборке. Они приемлемы для разных применений, но наиболее бесспорным считается их применение в памяти для хранении редко обновляемых данных. При этом возникает полезная преемственность с применявшимися ранее ROM и EPROM, сохраняются типичные сигналы управления, обеспечивающие чтение с произвольной выборкой. Каждый столбец представляет собою совокупность параллельно соединенных транзисторов. Разрядные линии выборки находятся под высоким потенциалом. Все транзисторы невыбранных строк заперты. В выбранной строке открываются и (передают высокий уровень напряжения на разрядные линии считывания те транзисторы, в плавающих затворах которых отсутствует заряд электронов, и, следовательно, пороговое напряжение транзистора имеет нормальное (не повышенное) значение.

Накопители на основе ячеек ИЛИ-НЕ широко используются фирмой Intel. Имеются мнения о конкурентоспособности этих накопителей и в применениях, связанных с заменой жестких магнитных дисков Флэш-памятью. Структуры с ячейками И-НЕ более компактны, но не обеспечивают режима произвольного доступа и практически используются только в схемах замены магнитных дисков. В схемах на этих ячейках сам накопитель компактнее, но увеличивается количество логических элементов обрамления накопителя. Для улучшения технико-экономических характеристик в схемах Флэш-памяти применяются различные средства и приемы:
Прерывание процессов записи при обращениях процессора для чтения (Erase Suspend). Без этого возникали бы длительные простои процессора, т. к. запись занимает достаточно большое время. После прерывания процесс записи возобновляется под управлением внутренних средств Флэш-памяти.
Внутренняя очередь команд, управляющих работой Флэш-памяти, которая позволяет организовать конвейеризацию выполняемых операций и ускорить процессы чтения и записи
Программирование длины хранимых в ЗУ слов для согласования с различными портами ввода/вывода.
Введение режимов пониженной мощности на время, когда к ЗУ нет обращений, в том числе режима глубокого покоя, в котором мощность снижается до крайне малых значений (например, ток потребления снижается до 2 мкА). Эти особенности очень важны для устройств с автономным (батарейным) питанием.
Приспособленность к работе при различных питающих напряжениях (5 В; 3,3 В и др.). Сама схема «чувствует» уровень питания и производит необходимые переключения для приспособления к нему.
Введение в структуры памяти страничных буферов для быстрого накопления новых данных, подлежащих записи. Два таких буфера могут работать в режиме, называемом «пинг-понг», когда один из них принимает слова, подлежащие записи, а другой в это время обеспечивает запись своего содержимого в память. Когда первый буфер заполнится, второй уже освободится, и они поменяются местами.
Различные меры защиты от случайного или несанкционированного доступа. Флэш-память с адресным доступом, ориентированная на хранение не слишком часто изменяемой информации, может иметь одновременное стирание всей информации (архитектура Bulk Erase) или блочное стирание (архитектура Boot Block Flash-Memory).

Имея преемственность с ЗУ типов EEPROM и EPROM, разработанными ранее, схемы Флэш-памяти предпочтительнее EEPROM по информационной емкости и стоимости в применениях, где не требуется индивидуальное стирание слов, а в сравнении с EPROM обладают тем преимуществом, что не требуют специальных условий и аппаратуры для стирания данных, которое к тому же происходит гораздо быстрее.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Технология работы жёстких дисков:

News image

S.m.a.r.t

S.M.A.R

News image

Организация Разделов На Диске

При разбивке диска на области, называемые разделами, в каждой из них может быть создана файловая система, соответствующая определенной операционной ...

News image

Ограничения BIOS

инфраструктуры, включающие в себя жесткий диск объемом до 8 Гбайт, далеко не всегда позволяют обрабатывать накопители большей емкости без соответств...

Работа с технологией DVD:

Практическая часть конвертирования DVD

News image

При инсталляции программа установит необходимые инструменты – VirtualDubMod, VobSub, AviSynth и дополнительные код...

HD DVD наступает под флагом компании NEC, но пока только в области DVD-ROM

News image

Глядя на сегодняшнее разнообразие оптических носителей, иногда вспоминаются мне старые добрые времена, когда фактическ...

Подготовка файлов для создания DVD

News image

Как известно, видео на DVD хранится в формате MPEG2 (допускается MPEG1), а звук может быть в форматах PCM (несжатый), ...

Ожидаемое время жизни носителей DVD-R

News image

Ожидаемое время жизни является ключевым вопросом вопросом в разговоре об использовании DVD-R в таких приложениях, как ...

С видеокамеры на DVD-диск

News image

Еще год назад такую роскошь, как устройство записи DVD, могли позволить себе лишь самые яростные фанаты да люди с толс...

Как записывать DVD-фильмы. Как разбить DVD на две части

News image

Мы уже рассказывали начинающим пользователям о способах копирования дисков и последующей их записи. Сегодня пришло вре...

Программы для профессионалов и очень продвинутых любителей

News image

Sonic (ранее Daikin) ReelDVD 2.5.1/3.02 - программа полупрофессионального уровня

Преобразование DVD видео в файлы MPEG4 и обратно

News image

Значительно большую степень сжатия можно получить при компрессии с перекодировкой в MPEG4 - но времени на этой уйдет г...