Flash ûnthâld. SSD. De soarten fan flash ûnthâld. ûnthâld card

Flash geheugen is in soarte fan lange-bliuwende ûnthâld foar kompjûters, dêr't de ynhâld kinne wurde reprogrammed of fuortsmite in elektryske metoade. Yn ferliking mei elektrysk Erasable Programmierbare Lês Allinne Unthâld aksjes boppe kin útfierd wurde yn de blokken dy't yn ferskate plakken. Flash ûnthâld kostet folle minder as EEPROM, dus it hat wurden de oerhearskjende technology. Foaral yn situaasjes dêr't jo nedich hawwe in fêst en lange-termyn data behâld. Its gebrûk is tastien yn in ferskaat oan omstannichheden: in digitale audio spilers, kamera, mobile tillefoans en snoadfoans, dêr't der spesjale android applikaasjes op it ûnthâld card. Boppedat wurdt it brûkt in USB-stick, fan âlds brûkt wurde om te bewarjen ynformaasje en oerdrage tusken kompjûters. Se krige in beskate bekendheid yn 'e gaming wrâld, dêr't it faak opnaam yn in slip foar it bewarjen fan gegevens oer de fuortgong fan it spul.

algemiene beskriuwing

Flash geheugen is in type dat by steat is om te bewarjen ynformaasje op jo kaart foar in lange tiid sûnder help fan macht. Dêrneist kin opmurken wurde heechste snelheid gegevens tagong, en bettere Kinetic skok ferset yn ferliking mei de hurde skiven. Mei tank oan sokke eigenskippen, is útgroeid ta in ferwizing foar populêre apparaten, oandreaun troch batterijen en accumulators. In oar twifele foardiel is dat as der in flash ûnthâld kaart wurdt gearparse ta in solide, dat frijwol ûnmooglik te ferneatigjen wat standert fysike metoaden, dus it kin withstand siedend wetter en hege druk.

Low-level data tagong

in gegevens tagong metoade, leit yn 'e Flashspeicher is hiel oars as dy tapast oan konvinsjonele typen. Low-nivo tagong wurdt útfierd troch de bestjoerder. Normaal RAM fuortendaliks reagearje nei petearen lêzen ynformaasje en Record, werom de resultaten fan sokke operaasjes, en de flits ûnthâld apparaat is sa dat it sil tiid foar refleksje.

It apparaat en it prinsipe fan wurking

Op it stuit, mienskiplike flash ûnthâld, dat is ûntwurpen om odnotranzistornyh eleminten mei in "driuwend" poarte. Troch dit is it mooglik is om in hege tichtheid gegevens opslach yn ferliking mei de dynamyske RAM, dat freget in pear transistors en in capacitor elemint. Op it stuit de merk is replete mei in ferskaat oan techniken foar it oanlizzen 'e fûnemintele eleminten foar dit soarte fan media, dy't binne ûntwurpen troch de foaroansteande fabrikanten. It ferskil is it oantal lagen, metoades fan skriuwen en erasing ynformaasje en organisaasje struktuer, dat wurdt meastal oanjûn yn 'e titel.

Op it stuit, binne der in pear typen fan chips dy't meast foarkommende: NOR en NAND. Yn sawol it ûnthâld transistors ferbining wurdt makke mei it bytsje rigels - in parallelle en yn searjes, resp. It earste type sel formaten binne frij grut, en der is in mooglikheid foar flugge random tagong, sadat jo op fieren programma direkt út it ûnthâld. De twadde wurdt karakterisearre troch lytsere gaas maten, likegoed as de flugge sekwinsjele tagong dat is folle mear handiger as de needsaak om te bouwen fan in blok-type apparaten dy't sil opslaan grutte hoemannichten ynformaasje.

De measte draachbere apparaten SSD brûkt ûnthâld type NOR. Mar no wurdt it hieltiten populêre apparaten mei in USB interface. Se brûke NAND-type ûnthâld. Stadichoan is it ferfangt de earste.

De wichtichste probleem - fragility

It earste gebrûk fan flash skiven serie produksje net haegje brûkers hegere faasje te heljen. Mar no, de opname snelheid en it lêzen is op in nivo dat kin besjoen wurde jûnfoljende film of rinne op 'e kompjûter bestjoeringssysteem. In tal fabrikanten hawwe al oantoand de masine, dêr't de hurde skiif wurdt ferfongen troch flash ûnthâld. Mar dizze technology hat in hiel wichtige nadeel, dat wurdt in behindering foar it ferfangen fan 'e gegevens drager fan de besteande magnetyske skiven. Troch it karakter fan flash ûnthâld apparaten it jout erasing en skriuwen fan ynformaasje in beheind oantal fytst, dat is achievable, sels foar lytse en draachbere apparaten, mar net te hawwen hoe faak wurdt it dien op kompjûters. As jo gebrûk meitsje fan dit soarte fan media as in bêst-steat skiif op in PC, dan gau komt der in kritysk situaasje.

Dat komt troch it feit dat sa'n driuwfear is boud op it eigendom fan fjild-effekt transistors te slaan yn de "driuwend" poarte elektryske lading, de ôfwêzigens of de oanwêzigens fan dat yn 'e transistor wurdt sjoen as in logysk ien of nul in binêre getal systeem. Recording en erasing gegevens yn de NAND-ûnthâld tunneled elektroanen produsearre troch de metoade fan Fowler-Nordheim wêrby't dielectric. It net nedich hege spanning, dat makket it mooglik om in minimum sel grutte. Mar krekt dit proses liedt ta fysike efterútgong fan sellen, sûnt de elektryske stroom yn dit gefal feroarsaket de elektroanen trochkringe de poarte, it brekken fan de barrière dielectric. Lykwols, in garandearre shelf libben fan sa'n ûnthâld is tsien jier. Ôfskriuwing chip is net fanwege it lêzen fan de ynformaasje, mar fanwegen de operaasjes fan syn wissen en skriuwe, omdat it lêzen net nedich feroarings yn de struktuer fan de sellen, mar allinne lâns in elektryske stroom.

Fansels, ûnthâld fabrikanten binne aktyf dwaande yn 'e rjochting fan it fergrutsjen fan de tsjinst libben fan bêst steat driuwfearren fan dit type: hja binne fêst te garandearjen uniformiteit fan de opname / erasing prosessen yn sellen fan de rige oan ien net droegen mear as oaren. Foar load balancing programma paad wurde leafst brûkt. Bygelyks, om elimineren dit fenomeen jildt foar "wear lyk meitsjen" technology. De gegevens binne faak ûnderwerp te feroarjen, bewegen it adres romte fan de flash ûnthâld, omdat it rekôr wurdt útfierd neffens ferskillende fysike adressen. Elts controller is foarsjoen fan in eigen alignment algoritme, dus it is hiel dreech om te ferlykjen de effektiviteit fan ferskate modellen as de útfiering details binne net bekend makke. As elk jier it folume fan flash driuwfearren hieltyd mear nedich te brûken effisjinter algoritmen dy't helpe soargje de stabiliteit fan apparaat foarstelling.

Tsjinnichheden

Ien tige effektive wize te bestriden fan it ferskynsel krige in beskaat bedrach geheugen ûntslach, dêr't de uniformiteit fan de belesting yn garandearre en fout korreksje troch middel fan spesjale algoritmen foar logyske trochstjoere fysike blokken wikselje foarkommende mei swiere brûken fan ûnthâld stick. En om te kommen dat it ferlies fan de sel ynformaasje, defecte, blokkearre of ferfongen troch de reservekopy. Sa'n programmatuer makket it mooglik om te blokkearje distribúsje te garandearjen uniformiteit fan de lading troch fergrutsjen fan it tal fytst troch 3-5 kear, mar dat is net genôch.

Unthâld card en oare ferlykbere opslach apparaten wurde karakterisearre troch it feit dat yn hjar tsjinst gebiet wurdt opslein mei de triem systeem tafel. It komt tefoaren dat ynformaasje lêze mislearre op 'e logyske nivo, bygelyks, net goed of disconnecting de hommelse cessation fan it oanbod fan elektryske enerzjy. En sûnt by it brûken fan útnimbere apparaten foarsjoen troch de opslach systeem, it faak oerskriuwend hat de meast ferneatigjende ynfloed op de triem ferdielkaai tafel en triemtafel ynhâld. En sels spesjale programma foar ûnthâld kaarten binne net by steat om te helpen yn dizze situaasje. Bygelyks, foar ien brûker ôfhanneling kopiearre tûzenen triemmen. En, blykber, mar ien kear tapast oan de opnamen blokjes dêr't se pleatst. Mar de tsjinst gebiet korrespondearre mei eltse fernijing gjin triem, dat is, tadieling tafel hawwe ûndergien dizze proseduere tûzenen kearen. Om dy reden, op it earste plak sil fail blokken beset troch dizze gegevens. Technology "wear nivellering" wurket mei sokke ienheden, mar syn effektiviteit is beheind. En dan makket it neat útmakket wat jo brûke jo kompjûter, de flash drive wurdt skansearre sels as it wurdt fersoarge troch de skepper.

It is de muoite wurdich opskriuwen dat it fergrutsjen fan de kapasiteit fan sokke apparaten hat resultearre yn chips allinnich oan it feit dat it totale oantal write fytst ôfnommen, omdat de sel lytser wurden, easkjen minder voltage en te dissipate okside Partitionen dy't isolearje "floating poarte." En hjir de situaasje is sa dat in groei fan kapasiteit fan apparaten brûkt it probleem fan harren betrouberheid hat hieltyd aggravated en klasse kaart is no ôfhinklik fan in soad faktoaren. Betroubere operaasje fan sa'n beslút wurdt bepaald troch syn technyske funksjes en ek de merk situaasje hearskjende op it stuit. Troch it fûle konkurrinsje twongen fabrikanten te snijden produksjekosten yn alle wei. Under mear troch de ferienfâldiging fan de foarmjouwing, it brûken fan komponinten fan in goedkeapere set, foar de kontrôle of manufacture en in ferswakking yn oare wizen. Bygelyks, it ûnthâld card "Samsung" kostet mear as minder bekende tsjinhingers, mar syn betrouberheid is folle minder saken. Mar hjir, te dreech om te praten oer it folsleine brek oan problemen, en allinne op de apparaten folslein ûnbekende fabrikanten is dreech om te ferwachtsje wat mear.

ûntwikkeling prospects

Wylst der binne dúdlik foardielen, der binne in oantal neidielen dy't karakterisere de SD-ûnthâld card, it tefoaren kommen fan fierdere útwreiding fan syn tapassing. It is dêrom ûnderhâlden konstante sykjen nei alternative oplossings yn dit gebiet. Fansels, earst fan alle besykje te ferbetterjen besteande typen fan flash ûnthâld, dat net liede ta in pear fûnemintele feroarings yn de besteande produksje proses. Dus gjin twifel mar ien: bedriuwen belutsen meitsjen fan dizze typen fan driuwfearren, sil besykje te brûken syn folsleine mooglikheden, foardat beweecht op foar in oar soarte fan oanhâldende te ferbetterjen tradisjoneel technology. Bygelyks, Sony Memory Card produsearre stuit yn in breed skala fan dielen, dêrom wurdt der fanút gien dat it is en sil fierder te ferkocht wurde aktyf.

Lykwols, ta datum, op 'e yndustriële útfiering fan de drompel is in hiele oanbod fan alternative opslach techniken, guon dêrfan útfierd wurde kinne fuortendaliks op it foarkommen fan geunstige merk betingsten.

Ferroelectric RAM (FRAM)

Technology prinsipe ferroelectric opslach (Ferroelectric RAM, FRAM) wurdt útsteld om it bouwen fan in net-flechtich ûnthâld kapasiteit. Der wurdt fan útgien dat it mechanisme fan 'e beskikbere technology, dy't bestiet yn oerskriuwend de gegevens yn it proses fan it lêzen foar alle oanpassings fan' e fûnemintele komponinten, liedt ta in bepaalde ynslúter fan hege-snelheid apparaten potinsjeel. In FRAM - een ûnthâld, karakterisearre troch ienfâld, hege betrouberheid en de snelheid fan de operaasje. Dy eigenskippen binne no karakteristyk fan DRAM - flechtich RAM dat bestiet op it stuit. Mar dan mear sil taheakke wurde, en de mooglikheid fan lange-termyn opslach fan gegevens, dat wurdt karakterisearre troch in SD ûnthâld card. Under de foardielen fan dizze technology kin wêze ûnderskieden ferset tsjin ferskillende typen fan ynkringende strieling dy't meie wurde opeaske yn spesjale apparaten dy't brûkt wurde om te wurkjen yn omstannichheden fan tanommen radioactiviteit of yn romte ûndersyk. ynformaasje opslach meganisme wurdt realisearre troch it tapassen fan de ferroelectric effekt. It hâldt yn dat it materiaal by steat is om te behâlden polarisaasje yn it ûntbrekken fan eksterne elektrysk fjild. Eltse FRAM ûnthâld cel wurdt foarme troch it pleatsen fan de ultrathin film fan ferroelectric materiaal yn 'e foarm fan kristallen tusken in pear platte metalen elektroden dy't in capacitor. De data yn dit gefal wurde bewarre binnen de crystal struktuer. Dit foarkomt de lading leakage effekt, die't ferlies fan ynformaasje. De gegevens yn de FRAM-ûnthâld wurde behâlde sels as macht voltage.

Magnetic RAM (MRAM)

In oare soarte fan ûnthâld, dat is tsjintwurdich beskôge te wêzen hiel kânsrike, is MRAM. It wurdt karakterisearre troch de relatyf hege snelheid prestaasjes en net-volatility. Unit sel yn dit gefal is tinne magnetyske film pleatst op in silisium substraat. MRAM is in statyske ûnthâld. It hoecht net nedich Periodyk rewriting, en de ynformaasje sil net ferlern doe't macht is útskeakele. Op it stuit, de measte saakkundigen iens dat dit soarte fan ûnthâld kin neamd wurde de folgjende generaasje technology as de besteande prototype tsjûget in frij hege snelheid prestaasjes. In oar foardiel fan dizze oplossing is de lege kosten fan de chips. Flash ûnthâld wurdt makke neffens de spesjalisearre cmos proses. In MRAM chip kin wurde makke troch standert manufacturing proses. Boppedat, de materialen kinne tsjinje as dy't brûkt wurdt yn conventionele magnetyske media. Produsearje grutte batches fan dy chips is folle goedkeaper as alle oaren. Wichtige MRAM-ûnthâld eigenskip is de mooglikheid om te skeakeljen instant. Dit is benammen wichtich foar mobile apparaten. Yndie, yn dit type sel wurdt bepaald troch de wearde fan magnetyske lading, en net elektryske, sa as yn de konvinsjonele flash ûnthâld.

Ovonic Mienskippelik Memory (Oum)

In oare soarte fan ûnthâld, op dêr't in soad bedriuwen binne aktyf wurke - it is in bêst-state drive-basearre amorphous Semiconductors. Op syn basis leit de fase oergong technology dat is fergelykber mei it prinsipe fan opnimmen op wenstige schijven. Hjir de fase steat fan de stof yn in elektrysk fjild wurdt feroare fan kristallijn nei amorphous. En dizze feroaring is opslein yn it ûntbrekken fan spanning. Ut konvinsjonele optyske skyfkes , sokke apparaten wurde karakterisearre yn dat ferwaarming fynt plak troch de aksje fan elektryske stroom, gjin laser. Lêzen wurdt útfierd yn dit gefal fanwege it ferskil yn spegeljende fermogen stoffen yn ferskillende steaten, dat wurdt waarnommen troch de skiif sensor. Teoretysk, sa'n oplossing hat in hege tichtheid gegevens opslach en maksimum betrouberens, likegoed as ferhege snelheid. Hege figuer is it maksimum oantal write fytst, dy't brûkt in kompjûter, flash drive, yn dit gefal saneamde troch ferskate oarders fan grutte.

Chalcogenide RAM (Cram) en Phase Change Unthâld (pream)

Dit technology is ek basearre op basis fan faze transysjes doe't ien fase stof brûkt yn de drager tsjinnet as in net-conductive amorphous materiaal, en de twadde gelieder is kristallijn. De oergong fan it ûnthâld sel fan de iene steat nei de oare wurdt útfierd troch it elektrysk fjild en ferwaarming. Sokke chips wurde karakterisearre troch wjerstân tsjin ionizing strieling.

Information-Multilayered bedrukt Card (Info-Fangbeine)

Wurk apparaten boud op basis fan dizze technology, basearre op it prinsipe fan de tinne-film holography. De ynformaasje wurdt opnommen as folget: earste dy't in twadiminsjonale byld trochjûn oan it hologram fan CGH technology. Lêzen fan gegevens komt troch fixatie fan de laser beam oan 'e râne fan ien fan' e opname leinen, it optyske waveguides meiwurkers. Ljocht jout lâns in as dat wurdt regele parallel oan it flak fan it laach, sy de útgong ôfbylding oerienkomt mei de ynformaasje opnommen earder. De oarspronklike gegevens kinne krigen wurde op elk momint fia omkearde taalkodearjen algoritme.

Dit soarte fan ûnthâld goed mei de semiconductor gefolch fan it feit dat soarget foar hege gegevens tichtens, lege macht konsumpsje en lege kosten fan de ferfierder, miljeu- feilichheid en beskerming tsjin sûnder foech gebrûk. Mar rewriting ynformaasje sa'n ûnthâld card docht net ta, dêrom, kin tsjinje inkeld as in lange-termyn opslach, ferfange de papieren medium of in alternative optyske skyfkes foar sprieding fan multymedia.