Новые технологии:

Мир пока не готов к HD DVD и Blu-Ray

News image

По мнению исследователей IDC, пишущие DVD-приводы будут занимать доминирующую часть рынка оптических съемных...

Создание Blu-Ray Disс

News image

Япония, Токио, 19 февраля 2002... Представители девяти лидирующих высокотехнологических компаний Sony, Matsu...

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

Рабочий Слой Диска Винчестера

Независимо от того, какой материал используется в качестве основы диска, он покрывается тонким слоем вещества, способного сохранять остаточную намаг...

News image

Форматирование высокого уровня

При форматировании высокого уровня операционная система создает структуры для работы с файлами и данными. В каждый раздел (логический диск) заноситс...

News image

Конструкции головок чтения/записи

По мере развития технологии производства дисковых накопителей совершенствовались и конструкции головок чтения/записи. Первые головки представляли со...

Работа с технологией DVD:

Насколько необходим аппаратный DVD-декодер для просмотра DVD-видео?

News image

Это во многом зависит от того, куда планируется выводить изображение. Аппаратный декодер проявит все свои возможност...

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...

От каких факторов зависит качество программного декодирования DVD?

News image

Качество проигрывания DVD зависит, прежде всего, от общей производительности системы. Наиболее важной её составляющей ...

Форматы DVD-R и DVD+R

News image

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году японской компанией Pioneer и группой компаний, примкнувших к ней и...

В каком формате мы будем записывать диски DVD

News image

С выходом на рынок в этом году первых продуктов DVD+RW давний спор о том, какой из перезаписываемых стандартов DVD явл...

С видеокассеты на DVD

News image

Аналоговые видеокамеры медленно, но верно уступают место цифровым. А видеокассеты на полке остаются, и качество записе...

Что такое интерактивные возможности DVD?

News image

DVD-Video плееры (и программное обеспечение для воспроизведения DVD-Video) поддерживают набор команд, обеспечивающий э...

Практическая часть конвертирования DVD

News image

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