Flash pomnilnik. SSD. Vrste pomnilnika flash. pomnilniške kartice

Flash pomnilnik je vrsta dolgoletno spomin za računalnike, v katerih se vsebina lahko reprogramirati ali odstranite električni način. V primerjavi z električno izbrisljivi programabilni bralni pomnilnik ukrepov, nad njo se lahko izvede v blokih, ki so v različnih krajih. Stroški Flash pomnilnik precej manj kot EEPROM, tako da je postala prevladujoča tehnologija. Še posebej v primerih, ko jih potrebujete stabilno in dolgoročno hrambo podatkov. Njena uporaba je dovoljena v različnih okoliščinah: v digitalnih avdio predvajalniki, kamere, mobilne telefone in pametne telefone, kjer obstajajo posebne Android aplikacije na pomnilniško kartico. Poleg tega se uporablja v USB-ključu, ki se tradicionalno uporablja za shranjevanje podatkov in prenos med računalniki. Prejela določeno razvpit v svetu iger na srečo, kjer je pogosto vključena v zdrs za shranjevanje podatkov o napredku v igri.

splošen opis

Flash pomnilnik je vrsta, ki je sposobna za shranjevanje podatkov o kartici, za dolgo časa brez uporabe moči. Poleg tega se lahko ugotovi najvišje hitrosti dostopa do podatkov in večjo kinetično odpornost na udarce v primerjavi s trdimi diski. Hvala za takšne lastnosti, je postalo referenca po priljubljenih napravah, ki jih poganjajo baterije in akumulatorje. Druga zanikati prednost je, da ko je flash pomnilniške kartice stisnjen v trden, je skoraj nemogoče uničiti nekaj standardnih fizikalne metode, tako da lahko zdrži vrelo vodo in visok pritisk.

dostop do podatkov z nizko stopnjo

metoda za dostop do podatkov, ki se nahajajo v pomnilniku flash se zelo razlikuje od tistega, ki se uporablja za običajne vrste. Dostop z nizko stopnjo se izvajajo na voznika. Običajno RAM takoj odzove na klice prebrati podatke in evidence, se vračajo rezultate takih postopkov, in naprava za bliskovni pomnilnik je takšna, da bo trajalo nekaj časa za razmislek.

Naprava in delovanje

Trenutno je skupna flash pomnilnika, ki je zasnovan tako, da odnotranzistornyh elemente z "plavajoči" vrata. S tem je mogoče zagotoviti visoko shranjevanje podatkov gostote v primerjavi z dinamičnim RAM, ki zahteva par tranzistorjev in kondenzator element. Trenutno na trgu je polna različnih tehnologij za izgradnjo osnovne elemente za to vrsto medijev, ki so namenjeni vodilnih proizvajalcev. Razlika je število slojev, metode pisanje in brisanje informacijsko in organizacijsko strukturo, ki je običajno navedeno v naslovu.

Trenutno obstaja nekaj vrst čipov, ki so najbolj pogosti: NOR in NAND. V obeh pomnilnik tranzistorji povezava je narejena na bitno linij - vzporedno in zaporedno oz. Prva vrsta velikosti celic so zelo velike, in obstaja možnost za hiter naključni dostop, kar vam omogoča izvajanje programov neposredno iz pomnilnika. Drugi je značilno manjše velikosti očesa, kot tudi hitro zaporedno dostopa, ki je veliko bolj priročno, ko je treba zgraditi blok tipa naprave, ki bo shranjevanje velike količine podatkov.

Večina prenosne naprave SSD uporablja vrsto pomnilnika NOR. Zdaj pa, da je vedno bolj priljubljene naprave z vmesnikom USB. Uporabljajo NAND tip pomnilnika. Postopoma nadomešča prvo.

Glavni problem - krhkost

Prvi vzorci pogoni serijske proizvodnje ne prosim uporabnikom višje hitrosti. Zdaj pa, hitrost zapisovanja in branja je na ravni, ki si lahko ogledate film, celovečerni ali teči na računalniški operacijski sistem. Številni proizvajalci so že dokazali, da stroj, kjer se trdi disk nadomesti s pomnilnikom flash. Toda ta tehnologija ima zelo pomembno pomanjkljivost, ki postane ovira za zamenjavo nosilca podatkov o obstoječih magnetnih diskov. Zaradi narave spominskih enot Flash omogoča brisanje in pisanje podatkov omejeno število ciklov, kar je mogoče doseči, tudi za majhne in prenosne naprave, da ne omenjam, kako pogosto je to storjeno na računalnikih. Če uporabljate to vrsto medija kot solid-state disk na računalnik, nato pa hitro pride kritične situacije.

To je posledica dejstva, da je takšen pogon zgrajen na lastnost učinkom polja tranzistorjev za shranjevanje v "plavajoči" gate električnega naboja, odsotnost ali prisotnost katerega je v tranzistorju razumeti kot logično enem ali nič v binarnem številskem sistemu. Snemanje in brisanje podatkov v NAND-pomnilnika tuneliranih elektronov, ki jih metodi Fowler-Nordheim vključuje dielektrično. To ne zahteva visoke napetosti, ki vam omogoča, da minimalno velikost celic. Toda ravno ta proces vodi do fizičnega poslabšanja celic, saj je električni tok v tem primeru povzroči, da se elektroni prodre skozi vrata, lomljenje pregrade dielektrik. Vendar pa je zagotovljen rok takega spomina je deset let. Amortizacija čip ne zaradi branja podatkov, vendar je zaradi delovanja svoje brisanje in pisati, ker branje ne zahteva spremembe v strukturi celic, ampak samo teče električni tok.

Seveda, proizvajalci pomnilniških aktivno deluje v smeri povečanja življenjsko dobo SSD pogonov te vrste: ti so določeni za zagotovitev enotnosti snemanja / brisanja procesov v celicah paleto eni ne nosite več kot drugi. Za izravnavo obremenitve program pot se po možnosti uporabljajo. Na primer, za odpravo tega pojava se uporablja za "nositi Izravnavo" tehnologijo. Podatki so pogosto predmet sprememb, premaknite naslovni prostor v pomnilniku flash, ker je zapis izvaja po različnih fizičnih naslovov. Vsak regulator je opremljen z lastnim poravnavo algoritem, tako da je zelo težko primerjati učinkovitost različnih modelov, kot so podatki o izvajanju niso bile razkrite. Kot vsako leto se vse bolj potrebno uporabiti bolj učinkovite algoritme, ki pomagajo zagotavljati stabilnost delovanja naprave obseg pogoni.

Odpravljanje težav

Ena zelo učinkovit način za boj proti temu pojavu je dobila določeno količino pomnilnika redundance, s katerim je zagotovljeno poenotenje tovora in odpravljanje napak s pomočjo posebnih algoritmov za logično posredovanje blokov zamenjavo fizičnega, ki se pojavljajo pri intenzivni uporabi pomnilniško kartico. In da se prepreči izgubo informacij v celici, v okvari, blokirani ali nadomesti z rezervno. Taka programska oprema omogoča, da blokira distribucije, da zagotovi enakomerno obremenitev, ki povečuje število ciklov, ki jih 3-5 krat, vendar to ni dovolj.

Pomnilniške kartice in druge podobne naprave za shranjevanje značilno po tem, da je v njihovem dosegu shranjene s tabelo datotečnega sistema. To preprečuje, da bi informacija bere napake na logični ravni, na primer, nepravilne ali odklopom nenadno prenehanje dobave električne energije. In ker pri uporabi odstranljive naprave, ki jih sistem caching, pogoste napisanega je najbolj uničujoč učinek na namiznih in imenikov vsebine dodeljevanje datotek. In tudi posebni programi za pomnilniške kartice niso mogli pomagati v tej situaciji. Na primer, za eno ravnanje uporabnika kopirati tisoč datotek. In, očitno, le enkrat uporabljen za snemanje blokov, v katerih so jih dali. Toda področje storitev sovpadala z vsako posodobitvijo koli datoteke, to pomeni, da so namizni dodelitev opravljen ta postopek tisočkrat. Iz tega razloga, na prvem mestu ne bo uspelo blokov s temi podatki zasedajo. Tehnologija "obrabo leveling" dela s temi enotami, vendar je njegova učinkovitost je omejena. In potem ni važno, kaj uporabljate računalnik, bo trenutek voziti se poškoduje tudi takrat, ko je to določeno s ustvarjalca.

Treba je omeniti, da je povečanje zmogljivosti teh naprav povzročila čipov le na dejstvo, da se je skupno število napišite ciklov zmanjšala, saj celica postala manjša, zahteva manj napetosti in razpršiti particije oksida, ki izolira "plavajoči vrata." In tu je situacija takšna, da povečanje zmogljivosti naprav uporablja problem njihove zanesljivosti je vedno bolj poslabšalo in razred kartica je zdaj odvisna od mnogih dejavnikov. Zanesljivo delovanje take odločitve je določena s svojimi tehničnimi značilnostmi, kot tudi razmer na trgu, ki prevladuje v tem trenutku. Zaradi ostre konkurence proizvajalci prisiljeni zmanjšati proizvodne stroške na kakršen koli način. Vključno s poenostavitvijo oblikovanja, uporabo komponent cenejše set, za nadzor nad proizvodnjo in slabitev na druge načine. Na primer, pomnilniška kartica "Samsung" bo stalo več kot manj znanih kolegi, vendar je njegova zanesljivost je veliko manj vprašanj. Toda tudi tu težko govoriti o popolni odsotnosti težave, in le na napravah, je povsem neznani proizvajalci težko pričakovati kaj več.

razvojne možnosti

Medtem ko so očitne prednosti, obstaja nekaj slabosti, ki so značilne za SD-pomnilniško kartico, ki preprečujejo nadaljnjo širitev njene uporabe. Zato se vzdržuje stalno iskanje alternativnih rešitev na tem področju. Seveda, najprej poskušali izboljšati obstoječe vrste pomnilnika flash, ki ne vodi do nekaterih temeljnih sprememb v obstoječi proizvodni proces. Torej ni dvoma, samo eno: ali bodo podjetja, ki sodelujejo izdelavo teh vrst pogonov, poskusite uporabiti ves svoj potencial, pred prehodom na drugo vrsto nadaljnjega izboljševanja tradicionalne tehnologije. Na primer, Sony Memory Card proizvaja trenutno v različnih količinah, zato se domneva, da je in bo še naprej aktivno prodajajo.

Vendar pa do danes, na industrijskem izvajanju praga je cela vrsta alternativnih tehnologij za shranjevanje, od katerih so nekatere lahko izvajajo takoj po nastopu ugodnih tržnih pogojev.

Feroelektrična RAM (FRAM)

Načelo Tehnologija Železoelektrični skladiščenje (Feroelektrična RAM, FRAM) je predlagala, da se zgradi nehlapne pomnilnika. Domneva se, da je mehanizem razpoložljivo tehnologijo, ki je sestavljen v prepisovanju podatkov v procesu branja za vse spremembe osnovnih sestavin, vodi do neke zadrževanje visoke hitrosti naprav potenciala. FRAM - spomin, označen s enostavnosti, visoko zanesljivost in hitrost delovanja. Te lastnosti so zdaj značilnost DRAM - obstojni pomnilnik, ki obstaja v tem trenutku. Ampak potem bolj bo dodana, in možnost dolgoročnega shranjevanja podatkov, za katero je značilna pomnilniško kartico SD. Med prednosti te tehnologije lahko razlikujejo odpornost na različne vrste ostrim sevanja, ki se lahko zahtevajo v posebnih naprav, ki se uporabljajo za delo v razmerah povečane radioaktivnosti ali v raziskovanju vesolja. Mehanizem za shranjevanje informacij je realiziran z uporabo feroelektrične učinek. To pomeni, da je material sposoben vzdrževati polarizacijo v odsotnosti zunanjega električnega polja. Vsaka pomnilniška celica FRAM tvorjen z dajanjem ultratankih film feroelektričnih materiala v obliki kristalov med par ravnih kovinskih elektrod, ki tvorijo kondenzator. Podatki v tem primeru se hranijo v kristalno strukturo. S tem se prepreči uhajanje učinek naboja, ki povzroči izgubo podatkov. Podatki v FRAM-pomnilniku se ohranijo tudi, če energije napetosti.

Magnetna RAM (MRAM)

Druga vrsta spomina, ki danes velja za zelo obetavno, je MRAM. To je značilno relativno visoko zmogljivost hitrosti in brez napetosti. Enota celica v tem primeru je tanek magnetna folija objavljen na silicijevem substratu. MRAM je statični pomnilnik. Ne potrebujejo občasno vnovično pisanje, in informacije, ki se ne bodo izgubili, ko je napajanje izklopljeno. Trenutno je večina strokovnjakov se strinja, da se ta vrsta pomnilnika lahko imenujemo naslednjo tehnologijo generacije kot obstoječi prototip kaže dokaj visoko zmogljivost hitrosti. Še ena prednost te rešitve je nizka cena čipov. Flash pomnilnik je v skladu s specializiranimi procesu CMOS. MRAM čip lahko izdelan s standardnim postopkom izdelave. Poleg tega lahko materiali služijo kot tistih, ki se uporabljajo v običajnih magnetnih medijev. Proizvajajo večje količine teh čipov je veliko cenejši od vseh ostalih. Pomembno MRAM spomin lastnost je sposobnost, da se omogoči trenutek. To je še posebej pomembno za mobilne naprave. Dejansko je pri tej vrsti celic je določena z vrednostjo magnetnega pristojbine, in ne električni, kot pri običajnem bliskovni pomnilnik.

Ovonic Unified pomnilnik (Oum)

Druga vrsta pomnilnika, na katerih so mnoga podjetja aktivno deluje - to je na osnovi pogon solid-state amorfnih polprevodnikov. Na dnu leži faznega prehoda tehnologijo, ki je podobna načelu snemanje običajnih diskov. Tu je faza stanje snovi v električnem polju spremeni iz kristalinične do amorfne. In ta sprememba shranjena v odsotnosti napetosti. Od običajnih optičnih diskov , so te naprave je značilno, da segrevanje poteka zaradi delovanja električnega toka, ne lasersko. Branje izvedemo v tem primeru zaradi razlike v odsevni sposobnost snovi v različnih stanj, ki se zazna s senzorjem pogona. Teoretično taka rešitev ima shrambo visoko gostoto podatkov in maksimalno zanesljivost, kot tudi povečano hitrost. Visoka številka je največje število napišite ciklov, ki uporablja računalnik, bliskovni pogon, v tem primeru zaostaja za več redov velikosti.

Halkogenidov RAM (CRAM) in Phase Change Memory (PRAM)

Ta tehnologija prav tako temelji na osnovi faznih prehodov ko ena faza snov uporablja v nosilcu služi kot neprevodnega amorfnega materiala in drugem prevodniku je kristalinična. Prehod iz pomnilniške celice iz enega stanja v drugo izvedemo z električnega polja in ogrevanje. Ti čipi so značilni odpornost ionizirajočim sevanjem.

Informacijsko-Višeslojni vtisnjeno kartico (Info-MICA)

Delo naprave, zgrajene na podlagi te tehnologije, ki temeljijo na načelu tankoplastnih holografijo. Podatki so prikazani kot sledi: najprej tvori dvodimenzionalno sliko prenaša na hologram CGH tehnologije. Branje podatkov je posledica fiksacije laserskega žarka na robu ene zapisovalne plasti, optičnih valovodov zaposlenih. Svetloba razširi vzdolž osi, ki je razporejen vzporedno z ravnino plasti, ki tvori izhodne podobe, ki ustreza informacije predhodno posnete. Prvi podatki lahko dobimo v vsakem trenutku skozi inverzne kodirni algoritem.

Ta vrsta pomnilnika ugodno s polprevodnikov zaradi dejstva, da zagotavlja visoko gostoto podatkov, nizko porabo energije in nizke stroške prevoznika, varovanja okolja in zaščite pred nepooblaščeno uporabo. Ampak reportaža informacije, kot pomnilniško kartico ne dopušča, zato lahko služi le kot dolgoročno skladiščenje, zamenjajte medij papirja ali alternativno optičnih diskov za distribucijo multimedijskih vsebin.