Bukan rahsia lagi bahawa dalam dunia moden, salah satu barangan yang paling relevan ialah maklumat. Dan ia, seperti mana-mana produk lain, mesti disimpan dan dipindahkan. Peranti storan mudah alih dicipta untuk tujuan ini. Pada masa lalu, peranan ini dimainkan oleh cakera liut dan CD, yang mampu menyimpan sejumlah kecil maklumat walaupun bersaiz besar. Dengan perkembangan teknologi komputer, saiz media storan secara beransur-ansur berkurangan, tetapi jumlah data yang disimpan di dalamnya meningkat berkali-kali ganda. Ini membawa kepada kemunculan peranti storan mudah alih baharu - pemacu kilat USB.

Memori kilat- jenis khas memori semikonduktor yang tidak meruap dan boleh ditulis semula.

Mari kita lihat lebih dekat: tidak meruap - tidak memerlukan tenaga tambahan untuk menyimpan data (tenaga diperlukan hanya untuk rakaman), boleh ditulis semula - membenarkan data yang disimpan di dalamnya ditukar (ditulis semula) dan semikonduktor (keadaan pepejal), itu adalah, tidak mengandungi bahagian yang bergerak secara mekanikal (seperti cakera keras biasa atau CD) ), dibina berdasarkan litar bersepadu (IC-Chip).

Secara literal di hadapan mata kita, memori kilat telah berubah daripada cara penyimpanan data yang eksotik dan mahal kepada salah satu media storan yang paling popular. Memori keadaan pepejal jenis ini digunakan secara meluas dalam pemain mudah alih dan komputer poket, dalam kamera dan pemacu kilat kecil. Sampel pengeluaran pertama berfungsi pada kelajuan rendah, tetapi hari ini kelajuan membaca dan menulis data ke memori kilat membolehkan anda menonton filem penuh yang disimpan dalam cip kecil atau menjalankan sistem pengendalian kelas Windows XP yang "berat".

Oleh kerana penggunaan kuasa yang rendah, saiz padat, ketahanan dan prestasi yang agak tinggi, memori denyar sesuai untuk digunakan sebagai storan dalam peranti mudah alih seperti kamera foto dan video digital, telefon bimbit, komputer riba, pemain MP3, perakam suara digital, dan lain-lain. .

cerita

Pada mulanya, pemacu keras keadaan pepejal dibangunkan untuk pelayan berkelajuan tinggi dan digunakan untuk tujuan ketenteraan, tetapi seperti yang biasa berlaku, lama kelamaan ia mula digunakan untuk komputer dan pelayan awam.

Dua kelas peranti muncul: dalam satu kes, mereka mengorbankan litar padam untuk mendapatkan memori berketumpatan tinggi, dan dalam kes lain, mereka membuat peranti berfungsi sepenuhnya dengan kapasiti yang lebih kecil.

Sehubungan itu, usaha jurutera bertujuan untuk menyelesaikan masalah ketumpatan litar padam. Mereka telah dinobatkan dengan kejayaan oleh ciptaan jurutera Toshiba Fujio Masuoka pada tahun 1984. Fujio membentangkan perkembangannya di Mesyuarat Peranti Elektron Antarabangsa di San Francisco, California. Intel berminat dengan ciptaan ini dan empat tahun kemudian, pada tahun 1988, ia mengeluarkan pemproses kilat jenis NOR komersial yang pertama. Seni bina memori kilat NAND diumumkan setahun kemudian oleh Toshiba pada tahun 1989 di Persidangan Litar Keadaan Pepejal Antarabangsa. Cip NAND mempunyai kelajuan tulis yang lebih pantas dan kawasan litar yang lebih kecil.

Kadangkala dikatakan bahawa nama Flash berhubung dengan jenis memori diterjemahkan sebagai "kilat". Sebenarnya ini tidak benar. Satu versi penampilannya mengatakan bahawa buat pertama kalinya pada 1989-90, Toshiba menggunakan perkataan Flash dalam konteks "cepat, segera" apabila menerangkan cip baharunya. Secara umum, Intel dianggap sebagai pencipta, memperkenalkan memori kilat dengan seni bina NOR pada tahun 1988.

Kelebihan kad kilat USB berbanding pemacu lain adalah jelas:

dimensi kecil,

berat yang sangat ringan,

operasi senyap,

kemungkinan menulis semula,

rintangan yang baik terhadap tekanan mekanikal, tidak seperti CD dan cakera liut (5-10 kali lebih tinggi daripada maksimum yang dibenarkan untuk cakera keras konvensional),

menahan perubahan suhu yang teruk,

tiada bahagian bergerak, yang mengurangkan penggunaan tenaga ke tahap minimum,

tiada masalah sambungan - Output USB tersedia pada hampir mana-mana komputer,

jumlah ingatan yang besar,

merekod maklumat ke dalam sel ingatan,

Tempoh penyimpanan maklumat adalah sehingga 100 tahun.

Memori denyar menggunakan dengan ketara (kira-kira 10-20 kali atau lebih) kurang tenaga semasa operasi.

Ia juga harus diperhatikan bahawa untuk bekerja dengan pemacu kilat USB, anda tidak memerlukan sebarang program pihak ketiga, penyesuai, dll. Peranti dikenali secara automatik.

Jika anda menulis pada pemacu kilat 10 kali sehari, ia akan bertahan selama kira-kira 30 tahun.

Prinsip operasi

Prinsip operasi teknologi memori kilat semikonduktor adalah berdasarkan menukar dan merekodkan cas elektrik di kawasan terpencil (poket) struktur semikonduktor.

Perubahan cas (“tulis” dan “padam”) dicapai dengan menggunakan potensi tinggi antara pintu dan punca supaya kekuatan medan elektrik dalam dielektrik nipis antara saluran transistor dan poket mencukupi untuk menyebabkan kesan terowong. Untuk meningkatkan kesan terowong elektron ke dalam poket semasa menulis, pecutan sedikit elektron digunakan dengan menghantar arus melalui saluran transistor kesan medan.

Perwakilan skematik transistor get terapung.

Di antara pintu kawalan dan saluran di mana arus mengalir dari sumber ke longkang, kami meletakkan pintu terapung yang sama, dikelilingi oleh lapisan nipis dielektrik. Akibatnya, apabila arus mengalir melalui transistor kesan medan yang "diubah suai", beberapa elektron bertenaga tinggi terowong melalui dielektrik dan berakhir di dalam pintu terapung. Jelas bahawa semasa elektron terowong dan berkeliaran di dalam pintu gerbang ini, mereka kehilangan sebahagian daripada tenaga mereka dan boleh dikatakan tidak boleh kembali semula. Peranti SLC dan MLC

Terdapat peranti di mana sel asas menyimpan satu bit maklumat dan beberapa. Dalam sel bit tunggal, hanya terdapat dua aras cas pada pintu terapung. Sel sedemikian dipanggil sel peringkat tunggal. sel peringkat tunggal SLC). Dalam sel berbilang bit, lebih banyak tahap cas dibezakan; ia dipanggil pelbagai peringkat. sel pelbagai peringkat, MLC). Peranti MLC lebih murah dan lebih luas daripada peranti SLC, tetapi masa capaian dan bilangan penulisan semula lebih teruk.

Memori audio

Perkembangan semula jadi idea sel MLC adalah idea untuk merakam isyarat analog ke dalam sel. Cip kilat analog sedemikian paling banyak digunakan dalam pembiakan bunyi. Litar mikro sedemikian digunakan secara meluas dalam semua jenis mainan, kad bunyi, dll.

Juga memori kilat

Reka bentuk NOR menggunakan matriks dua dimensi klasik konduktor (“baris” dan “lajur”) di mana satu sel dipasang di persimpangan. Dalam kes ini, konduktor baris disambungkan ke longkang transistor, dan konduktor lajur ke pintu kedua. Sumber disambungkan kepada substrat biasa untuk semua. Dengan reka bentuk ini, adalah mudah untuk membaca keadaan transistor tertentu dengan menggunakan voltan positif pada satu lajur dan satu baris.

Memori kilat jenis ini adalah berdasarkan algoritma NOR, kerana dalam transistor pintu terapung terlalu rendah voltan get bermakna satu. Jenis transistor ini terdiri daripada dua pintu: terapung dan kawalan. Pintu pertama terlindung sepenuhnya dan mempunyai keupayaan untuk mengekalkan elektron sehingga sepuluh tahun. Sel ini juga terdiri daripada longkang dan sumber. Apabila voltan digunakan pada pintu kawalan, medan elektrik dijana dan apa yang dipanggil kesan terowong berlaku. Kebanyakan elektron dipindahkan (terowong) melalui lapisan penebat dan memasuki pintu terapung. Caj pada pintu terapung transistor menukar "lebar" sumber saliran dan kekonduksian saluran, yang digunakan untuk membaca. Menulis dan membaca sel sangat berbeza dalam penggunaan kuasa: contohnya, pemacu denyar menggunakan lebih arus semasa menulis berbanding semasa membaca (mengambil kuasa yang sangat sedikit). Untuk memadam (memadam) data, voltan negatif yang cukup tinggi digunakan pada pintu kawalan, yang membawa kepada kesan yang bertentangan (elektron dari pintu terapung dipindahkan ke sumber menggunakan kesan terowong). Dalam seni bina NOR, terdapat keperluan untuk menyambung kenalan kepada setiap transistor, yang sangat meningkatkan saiz pemproses. Masalah ini diselesaikan menggunakan seni bina NAND baharu.

Asas mana-mana memori denyar adalah kristal silikon di mana transistor kesan medan yang tidak biasa terbentuk. Transistor sedemikian mempunyai dua pintu terlindung: kawalan dan terapung. Yang terakhir ini mampu menahan elektron, iaitu, caj. Sel, seperti mana-mana transistor kesan medan, mempunyai longkang dan sumber (Rajah 4.1). Semasa proses penulisan, voltan positif dikenakan pada get kawalan dan beberapa elektron yang bergerak dari longkang ke punca terpesong ke arah get terapung. Sebahagian daripada elektron mengatasi lapisan penebat dan menembusi (meresap) ke dalam pintu terapung. Mereka boleh kekal di dalamnya selama bertahun-tahun.

Kepekatan elektron dalam kawasan gerbang terapung menentukan salah satu daripada dua keadaan stabil transistor - sel memori. Dalam keadaan awal yang pertama, bilangan elektron pada pintu terapung adalah kecil, dan voltan ambang untuk membuka transistor adalah agak rendah (logik). Apabila elektron yang mencukupi dimuatkan ke pintu terapung, transistor berada dalam keadaan stabil kedua. Voltan pembukaannya meningkat dengan mendadak, yang sepadan dengan sifar logik. Apabila membaca ia diukur

nasi. 4.1. Sel memori kilat

voltan ambang yang mesti digunakan pada longkang untuk membuka transistor. Untuk mengeluarkan maklumat, voltan negatif digunakan secara ringkas pada get kawalan, dan elektron dari get terapung meresap kembali ke punca. Transistor sekali lagi masuk ke dalam keadaan logik dan kekal di dalamnya sehingga penulisan seterusnya dibuat. Perlu diperhatikan bahawa dalam memori kilat satu transistor menyimpan satu bit maklumat - ia adalah sel. Keseluruhan proses "penghafalan" adalah berdasarkan penyebaran elektron dalam semikonduktor. Ini membawa kepada dua kesimpulan yang tidak begitu optimistik.

Masa penyimpanan caj adalah sangat lama dan boleh diukur dalam tahun, tetapi masih terhad. Undang-undang termodinamik dan resapan menyatakan bahawa kepekatan elektron di kawasan yang berbeza lambat laun akan berkurangan.

Atas sebab yang sama, bilangan kitaran tulis-tulis semula adalah terhad: daripada seratus ribu hingga beberapa juta. Dari masa ke masa, kemerosotan bahan itu sendiri dan persimpangan pn tidak dapat dielakkan berlaku. Contohnya, kad Kingston Compact Flash direka untuk 300,000 kitaran penulisan semula. Transcend Compact Flash - hidup

1,000,000, dan pemacu kilat USB Transcend 32 Gb hanya 100,000,000.

Terdapat dua seni bina memori kilat. Mereka berbeza dalam cara mereka mengakses sel dan, dengan itu, dalam organisasi konduktor dalaman.

Memori NOR (NOR) membolehkan anda mengakses sel satu demi satu. Setiap sel mempunyai konduktor yang berasingan. Ruang alamat memori NOR membolehkan anda bekerja dengan bait atau perkataan individu (setiap perkataan mengandungi

2 bait). Seni bina ini mengenakan sekatan yang serius pada jumlah maksimum memori per unit luas cip. Memori NOR hari ini hanya digunakan dalam cip BIOS dan ROM berkapasiti rendah lain, seperti telefon bimbit.

Dalam ingatan seni bina NAND (NAND), setiap sel berakhir di persimpangan "garis bit" dan "garis perkataan." Sel dikumpulkan ke dalam blok kecil, serupa dengan gugusan cakera keras. Kedua-dua membaca dan menulis hanya dijalankan dalam keseluruhan blok atau baris. Semua media boleh tanggal moden dibina pada memori NAND.

Pengeluar terbesar cip NAND ialah Intel, Micron Technology, Sony dan Samsung. Pelbagai cip yang dihasilkan agak besar, dan ia dikemas kini beberapa kali setahun.

Pengawal

Pengawal memori digunakan untuk mengawal membaca dan menulis. Pada masa ini, pengawal sentiasa dilaksanakan sebagai elemen berasingan (sama ada litar mikro salah satu faktor bentuk standard, atau cip kosong yang dibina ke dalam kad memori), walaupun kerja sedang dijalankan untuk menyepadukan pengawal terus ke dalam cip memori kilat .

Pengawal dibangunkan dan dihasilkan untuk cip memori kilat khusus sepenuhnya. Kaedah menangani sel secara struktur dimasukkan ke dalam pengawal. Apabila ditulis pada cip memori kilat, data disusun mengikut cara tertentu, yang berbeza dari model ke model. Pengilang merahsiakan kehalusan ini dan, nampaknya, tidak bercadang untuk mendedahkannya. Jelas sekali, lebih banyak perisian tegar pengawal dicipta daripada model pengawal itu sendiri. Perisian tegar pengawal (perisian tegar) dan jadual terjemahan alamat (penterjemah) ditulis ke kawasan servis memori denyar. Kawasan inilah yang pengawal mula membaca serta-merta selepas kuasa digunakan padanya. Sebagai tambahan kepada pengalamatan sebenar sel, pengawal melaksanakan beberapa fungsi lain: fungsi memantau sektor buruk, pembetulan ralat (ECC - semak ralat dan betul) dan meratakan haus.

Norma teknologi dalam pembuatan cip memori dianggap sebagai kehadiran purata sehingga 2% daripada sel yang tidak berfungsi. Dari masa ke masa, bilangan mereka mungkin meningkat, oleh itu, seperti dalam cakera keras, memori kilat mempunyai kapasiti rizab. Jika sektor yang rosak muncul, pengawal, semasa proses pemformatan atau penulisan, menggantikan alamatnya dalam jadual peruntukan fail dengan alamat sektor dari kawasan ganti. Pembetulan dijalankan oleh pengawal, tetapi dilaksanakan pada tahap sistem fail media tertentu.

Disebabkan oleh sumber sel yang terhad (mengikut urutan beberapa juta kitaran baca/tulis untuk setiap satu), pengawal mempunyai fungsi untuk mengakaunkan pemakaian seragam. Untuk memastikan maklumat direkodkan secara sama rata, ruang kosong dibahagikan secara bersyarat kepada bahagian, dan bagi setiap daripada mereka bilangan operasi tulis diambil kira. Statistik kitaran direkodkan dalam kawasan memori perkhidmatan tersembunyi, dan pengawal secara berkala mengaksesnya untuk maklumat ini. Ini tidak menjejaskan pengalamatan.

Reka bentuk cakera kilat USB

Walaupun pelbagai kes, semua pemacu kilat USB direka bentuk yang sama. Jika bahagian kes disambungkan dengan selak, ia biasanya mudah tercabut. Sarung kalis air atau bergaya perlu dibuka menggunakan kaedah yang merosakkan, seperti memotong.

Pada papan di dalam pemacu kilat USB (Gamb. 4.2) sentiasa terdapat dua litar mikro: cip memori dan pengawal. Kedua-duanya mempunyai tanda kilang. Kadang-kadang papan membawa dua cip memori kilat yang berfungsi secara berpasangan. Litar litar mikro terdiri daripada beberapa perintang dan diod, penstabil kuasa dan resonator kuarza. Baru-baru ini, penstabil semakin banyak dibina terus ke dalam pengawal dan bilangan lampiran dikurangkan kepada minimum. Di samping itu, papan mungkin mengandungi penunjuk LED dan suis kecil untuk perlindungan tulis.

nasi. 4.2. Peranti pemacu kilat

Penyambung USB dipateri terus ke papan. Titik pematerian kenalan dalam banyak model agak terdedah, kerana ia menanggung beban mekanikal apabila menyambung dan memutuskan sambungan peranti.

Jenis dan reka bentuk kad memori

Banyak syarikat telah menawarkan reka bentuk kad memori yang berbeza kepada pengguna dari semasa ke semasa. Dengan pengecualian yang jarang berlaku, kesemuanya tidak serasi antara satu sama lain dari segi bilangan dan susunan sesentuh serta ciri elektrik. Kad kilat terdapat dalam dua jenis: dengan antara muka selari dan bersiri.

Dalam jadual 4.1 menyenaraikan 12 jenis kad memori utama yang ditemui pada masa ini. Dalam setiap jenis terdapat jenis tambahan, dengan mengambil kira yang kita boleh bercakap tentang kewujudan hampir 40 jenis kad.

Jadual 4.1. Jenis kad memori

Jenis kad memori	Dimensi keseluruhan, mm)	maksimum membina	Antara muka
CompactFlash (CF)			Selari 50 pin
			Siri 9 pin
Kad MultiMedia (MMC)			Siri 7 pin
			Siri 7 pin
MMS berkelajuan tinggi			Siri 13 pin
			Siri 10 pin
Memory Stick PRO			Siri 10 pin
Memory Stick Duo			Siri 10 pin
SmartMedia (SSFDC)			Selari 22 pin
			Selari 22 pin
			Siri 8 pin

Kad MMC boleh beroperasi dalam dua mod: MMC (MultiMedia Card) dan SPI (Serial Peripheral Interface). Mod SPI adalah sebahagian daripada protokol MMC dan digunakan untuk komunikasi dengan saluran SPI dalam mikropengawal daripada Motorola dan beberapa pengeluar lain.

Anda boleh memasukkan kad MMC (Kad MultiMedia) ke dalam slot kad SD (Secure Digital), tetapi bukan sebaliknya. Pengawal kad SD mengandungi penyulitan data perkakasan, dan memori itu sendiri dilengkapi dengan kawasan khas di mana kunci penyulitan disimpan. Ini dilakukan untuk mengelakkan penyalinan haram rakaman muzik, untuk penyimpanan dan penjualan yang mana medium sedemikian dimaksudkan. Kad mempunyai suis perlindungan tulis.

Kad CompactFlash (CF) boleh dimasukkan dengan mudah ke dalam slot PCMCIA Type II. Walaupun PCMCIA mempunyai 68 pin dan CF hanya mempunyai 50, kad CompactFlash direka untuk menyediakan keserasian penuh dan semua fungsi format PCMCIA-AT A.

Semua media Memory Stick (standard Sony) secara relatifnya serasi antara satu sama lain. Standard secara teorinya menyediakan kapasiti kad memori sehingga 2 TB, walaupun pada hakikatnya kapasitinya mencapai beberapa gigabait.

Kad SmartMedia hampir usang dan hanya boleh didapati dalam kamera digital yang sangat lama. Perlu diperhatikan bahawa ini adalah satu-satunya standard di mana pengawal tidak terletak di dalam kad, tetapi di dalam pembaca.

Reka bentuk kad memori tidak boleh dipisahkan - peranti ini tidak sesuai untuk dibaiki. Litar mikro yang tidak dibungkus, bersama dengan petunjuk, dituangkan ke dalam sebatian dan semuanya ditekan ke dalam cangkerang plastik. Satu-satunya cara untuk mendapatkan kristal adalah dengan membuka peranti, tetapi ini hampir pasti akan merosakkan konduktor.

Peranti membaca

Untuk membaca pemacu kilat USB, port USB biasa sudah cukup: komputer melihat peranti sedemikian sebagai pemacu boleh tanggal standard terima kasih kepada pengawalnya. Pengawal semua kad memori menghadap komputer melalui antara muka bersiri atau selari - kenalan pada kad. Untuk setiap antara muka ini, anda memerlukan penyesuai yang sepadan - pengawal tambahan yang sepadan dengan antara muka ini dengan port USB standard.

Pembaca kad ialah peranti yang terdiri daripada satu atau lebih pengawal yang serupa, penukar kuasa dan penyambung untuk kad memori yang berbeza (Gamb. 4.3). Kuasa dibekalkan daripada sumber +5 V melalui kabel USB.

nasi. 4.3. Pembaca kad

Selalunya, terdapat "gabungan" yang direka untuk beberapa jenis kad: dari 6 hingga 40. Terdapat lebih sedikit slot dalam pembaca kad, kerana setiap slot digunakan untuk beberapa jenis kad, saiz dan lokasi kenalan yang serupa. Dari segi ciri-cirinya, model yang berbeza hampir sama, tetapi berbeza terutamanya dalam bilangan jenis dan reka bentuk kad yang disokong.

Organisasi logik

Sebelum beralih ke sistem fail pemacu kilat, kita perlu mengingati seni bina NAND. Dalam ingatan yang kerap digunakan ini, membaca, menulis dan memadam maklumat berlaku hanya dalam blok.

Pada cakera keras dan cakera liut, saiz blok ialah 512 bait, tidak mengira 59 bait perkhidmatan, yang hanya boleh dilihat oleh pengawal cakera keras. Semua sistem fail dicipta dengan mengambil kira nilai-nilai ini. Masalahnya ialah dalam memori kilat, saiz blok padam, dengan pengecualian yang jarang berlaku, tidak bertepatan dengan saiz sektor cakera standard 512 bait dan biasanya 4.8 atau bahkan 64 KB. Sebaliknya, untuk memastikan keserasian, blok baca/tulis mesti sepadan dengan saiz sektor cakera.

Untuk melakukan ini, blok padam dibahagikan kepada beberapa blok baca/tulis dengan saiz 512 bait. Dalam amalan, blok itu lebih besar sedikit: sebagai tambahan kepada 512 bait untuk data, ia juga mempunyai "ekor" (Ekor) 16 bait panjang untuk maklumat perkhidmatan tentang blok itu sendiri. Secara fizikal, lokasi dan bilangan blok baca/tulis tidak terhad dalam apa jua cara. Satu-satunya had ialah blok baca/tulis tidak boleh melepasi sempadan blok padam, kerana ia tidak boleh tergolong dalam dua blok padam yang berbeza.

Blok baca/tulis dibahagikan kepada tiga jenis: sah, tidak sah dan rosak. Blok yang mengandungi data bertulis dan tergolong dalam fail adalah sah. Blok terpakai dengan maklumat lapuk dianggap tidak sah dan mesti dibersihkan. Kategori blok yang rosak terdiri daripada blok yang tidak boleh ditulis atau dipadam.

Satu lagi ciri memori kilat ialah maklumat hanya boleh ditulis ke ruang yang telah dibersihkan sebelum ini daripada maklumat sebelumnya. Apabila maklumat perlu ditulis, perisian tegar pengawal mesti memutuskan blok tidak sah yang perlu dipadamkan terlebih dahulu. Dalam kebanyakan perisian tegar, isu mengalih keluar blok tidak sah diselesaikan dengan cara paling mudah: sebaik sahaja bahagian tertentu kapasiti cakera kilat diisi dengan maklumat, mekanisme untuk mengosongkan blok tidak sah dilancarkan secara automatik.

Untuk meningkatkan hayat perkhidmatan memori, teknologi kawalan perataan haus digunakan, yang memanjangkan kitaran hayat kristal memori dengan mengagihkan kitaran tulis/padam blok memori secara sama rata. Kesan sampingan - kegagalan satu blok memori - tidak menjejaskan operasi blok memori lain bagi kristal yang sama. Blok tetap tergolong dalam fail yang tidak diubah suai atau dipindahkan untuk masa yang lama atau sama sekali. Kehadiran blok data pegun membawa kepada fakta bahawa bahagian sel yang selebihnya tertakluk kepada peningkatan haus dan lusuh dan menggunakan sumbernya dengan lebih cepat. Perisian tegar mengambil kira blok tersebut dan mengalihkan kandungannya ke sel lain jika perlu.

Sistem fail cakera kilat dan kad memori, pada pandangan pertama, terkenal kepada pengguna dari cakera keras dan cakera liut. Ini adalah FAT16, kurang kerap FAT32: ini adalah cara sistem pengendalian Windows mencadangkan pemformatan cakera. Menggunakan alat Windows XP dan Windows 7 standard, cakera boleh diformatkan kepada NTFS! Untuk melakukan ini, anda mesti pergi ke Pengurus Peranti terlebih dahulu dan dalam tetingkap sifat pemacu kilat yang disambungkan, pada tab Dasar, pilih Pengoptimuman untuk pelaksanaan pantas. Program khas daripada pengeluar, seperti Alat Format Penyimpanan Cakera USB HP, membolehkan anda memformat pemacu denyar ke NTFS tanpa usaha sedemikian.

Walau bagaimanapun, persamaan luaran antara sistem fail pemacu keadaan pepejal dan pemacu keras konvensional adalah mengelirukan. Sistem fail denyar (Sistem Fail Denyar, FFS) hanya meniru pemacu cakera biasa dan terdiri daripada unit kawalan dan unit permulaan. Malah, hanya cakera kilat atau pengawal kad memori yang tahu tentang lokasi sebenar dan alamat blok memori.

Ini sangat penting untuk kaedah yang berbeza untuk memulihkan kandungan cip memori kilat. Apabila membaca cip memori melalui pengawal "asli", fail imej mengandungi urutan blok dalam susunan nombor atau ofsetnya. Pada permulaan adalah pengepala dan jadual sistem fail. Jika pembacaan dilakukan pada pengaturcara, blok awal dump mengandungi maklumat perkhidmatan, dan blok dengan data bercampur hampir secara rawak. Dalam kes ini, maklumat perkhidmatan tidak mungkin berguna, kerana ia bergantung sepenuhnya pada model pengawal dan perisian tegarnya - urutan blok yang betul perlu disusun dengan susah payah.

Sesetengah kamera hanya berfungsi dengan sistem fail RAW. Kaedah merakam gambar pada media dengan sistem fail sedemikian, serta ciri pemformatan kad itu sendiri, bergantung pada model peranti dan juga perisian tegar model tertentu. Format ini tidak diseragamkan dan mempunyai banyak variasi. Biasanya, data daripada kad tersebut hanya boleh dipulihkan oleh program perkhidmatan daripada pengeluar kamera, dan dinasihatkan untuk menggunakan kamera itu sendiri sebagai pembaca kad.

nasi. 4.4. Tetingkap untuk memformat cakera kilat dalam Windows Vista SPl

Inovasi ialah sistem fail exFAT (Extended FAT). Sokongan untuk sistem fail yang direka khas untuk pemacu kilat ini mula-mula muncul dalam Windows Embedded CE 6.0. Windows Vista Service Pack 1 dan Windows 7 berfungsi dengan exFAT (Gamb. 4.4).

Tujuan sistem fail baharu adalah untuk menggantikan FAT dan FAT32 secara beransur-ansur pada pemacu kilat. Ia mengandungi beberapa ciri yang sebelum ini unik kepada sistem fail NTFS:

Had saiz fail 4 GB telah diatasi: secara teorinya had ialah 2^ bait (16 exabait);

Pengagihan ruang kosong dipertingkatkan dengan memperkenalkan peta bit ruang kosong, yang mengurangkan pemecahan cakera;

Had bilangan fail dalam satu direktori telah dialih keluar;

Menambah sokongan untuk senarai hak akses.

Masa akan memberitahu berapa lama lagi sistem fail ini akan menjadi kebiasaan untuk pemacu kilat. Nampaknya, ini tidak akan berlaku sehingga sebahagian besar pengguna beralih ke sistem pengendalian Windows 7.

Prestasi dan jangka hayat SSD bergantung terutamanya pada memori denyar NAND dan perisian tegar pengawal. Ia adalah komponen utama harga pemacu, dan adalah logik untuk memberi perhatian kepada komponen ini semasa membeli. Hari ini kita akan bercakap tentang NAND.

Jika anda mahu, anda boleh menemui selok-belok proses teknologi untuk menghasilkan memori kilat pada tapak yang mengkhusus dalam ulasan SSD. Artikel saya ditujukan kepada pembaca yang lebih luas dan mempunyai dua matlamat:

1. Buka tirai pada spesifikasi samar-samar yang diterbitkan di tapak web pengeluar dan kedai SSD.
2. Selesaikan soalan yang mungkin anda ada semasa mengkaji ciri teknikal memori pemacu yang berbeza dan membaca ulasan yang ditulis untuk geeks perkakasan.

Sebagai permulaan, saya akan menggambarkan masalah dengan gambar.

Apakah yang ditunjukkan oleh spesifikasi SSD?

Spesifikasi teknikal NAND yang diterbitkan di laman web rasmi pengeluar dan di kedai dalam talian tidak selalu mengandungi maklumat terperinci. Lebih-lebih lagi, terminologi sangat berbeza-beza, dan saya telah menyusun data untuk anda kira-kira lima pemacu berbeza.

Adakah gambar ini bermakna kepada anda?

Ok, katakan Yandex.Market bukanlah sumber maklumat yang paling boleh dipercayai. Mari kita beralih ke laman web pengeluar - adakah ia menjadi lebih mudah?

Mungkin ia akan menjadi lebih jelas dengan cara ini?

Dan jika ya?

Atau adakah cara ini lebih baik?

Sementara itu, semua pemacu ini mempunyai memori yang sama dipasang! Sukar untuk dipercayai, terutamanya melihat dua gambar terakhir, bukan? Selepas membaca entri itu hingga akhir, anda bukan sahaja akan yakin tentang ini, tetapi anda juga akan membaca ciri-ciri seperti buku terbuka.

Pengeluar Memori NAND

Terdapat lebih sedikit pengeluar memori kilat daripada syarikat yang menjual SSD di bawah jenama mereka sendiri. Kebanyakan pemacu kini mempunyai memori daripada:

• Intel/Mikron
• Hynix
• Samsung
• Toshiba/SanDisk

Bukan kebetulan bahawa Intel dan Micron berkongsi tempat yang sama dalam senarai. Mereka menghasilkan NAND menggunakan teknologi yang sama di bawah usaha sama IMFT.

Di kilang terkemuka di negeri Utah AS, memori yang sama dihasilkan di bawah jenama kedua-dua syarikat ini dalam perkadaran yang hampir sama. Daripada barisan pemasangan kilang di Singapura, yang kini dikawal oleh Micron, memori itu juga mungkin berada di bawah jenama anak syarikatnya SpecTek.

Semua pengeluar SSD membeli NAND daripada syarikat di atas, jadi pemacu yang berbeza mungkin mempunyai memori yang hampir sama, walaupun jenamanya berbeza.

Nampaknya dalam keadaan ini dengan ingatan semuanya harus mudah. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa jenis NAND, yang seterusnya dibahagikan mengikut parameter yang berbeza, menyebabkan kekeliruan.

Jenis memori NAND: SLC, MLC dan TLC

Ini adalah tiga jenis NAND yang berbeza, perbezaan teknologi utama antara mereka ialah bilangan bit yang disimpan dalam sel memori.

SLC adalah yang tertua daripada tiga teknologi, dan anda tidak mungkin menemui SSD moden dengan NAND sedemikian. Kebanyakan pemacu kini mempunyai MLC, dan TLC ialah perkataan baharu dalam pasaran memori untuk pemacu keadaan pepejal.

Secara umum, TLC telah lama digunakan dalam pemacu denyar USB, di mana ketahanan memori tidak penting. Proses teknologi baharu memungkinkan untuk mengurangkan kos setiap gigabait TLC NAND untuk SSD, memberikan prestasi dan hayat perkhidmatan yang boleh diterima, yang logik untuk semua pengeluar.

Sungguh menarik bahawa walaupun orang awam bimbang tentang bilangan terhad kitaran tulis SSD, apabila teknologi NAND berkembang, parameter ini hanya berkurangan!

Cara Menentukan Jenis Memori Tertentu dalam SSD

Tidak kira sama ada anda telah membeli SSD atau baru merancang pembelian, selepas membaca siaran ini anda mungkin mempunyai soalan dalam sari kata.

Tiada program menunjukkan jenis memori. Maklumat ini boleh didapati dalam ulasan drive, tetapi terdapat jalan pintas, terutamanya apabila anda perlu membandingkan beberapa calon untuk pembelian.

Di tapak khusus anda boleh mencari pangkalan data pada SSD, dan berikut ialah contohnya.

Saya tidak menghadapi masalah mencari ciri memori pemacu saya di sana, kecuali SanDisk P4 (mSATA) yang dipasang dalam tablet.

SSD mana yang mempunyai memori terbaik?

Mari kita lihat perkara utama artikel tersebut:

• Pengeluar NAND boleh dikira dengan jari satu tangan
• Pemacu keadaan pepejal moden menggunakan dua jenis NAND: MLC dan TLC, yang hanya mendapat momentum
• MLC NAND berbeza dalam antara muka: ONFi (Intel, Micron) dan Mod Togol (Samsung, Toshiba)
• ONFi MLC NAND dibahagikan kepada tak segerak (lebih murah dan perlahan) dan segerak (lebih mahal dan pantas)
• Pengeluar SSD menggunakan memori antara muka dan jenis yang berbeza, mencipta pelbagai model untuk disesuaikan dengan mana-mana bajet
• Spesifikasi rasmi jarang mengandungi maklumat khusus, tetapi pangkalan data SSD membolehkan anda menentukan jenis NAND dengan tepat

Sudah tentu, dalam zoo seperti itu tidak ada jawapan yang jelas kepada soalan yang dikemukakan dalam sari kata. Tanpa mengira jenama pemacu, NAND memenuhi spesifikasi yang dinyatakan, jika tidak, tiada gunanya pengeluar OEM membelinya (mereka memberikan jaminan mereka sendiri pada SSD).

Walau bagaimanapun... bayangkan bahawa musim panas menggembirakan anda dengan penuaian strawberi yang belum pernah terjadi sebelumnya di dacha!

Semuanya berair dan manis, tetapi anda tidak boleh makan sebanyak itu, jadi anda memutuskan untuk menjual beberapa buah beri yang anda kumpulkan.

Adakah anda akan menyimpan strawberi terbaik untuk diri sendiri atau meletakkannya untuk dijual? :)

Ia boleh diandaikan bahawa pengeluar NAND memasang memori terbaik dalam pemacu mereka. Memandangkan bilangan syarikat yang mengeluarkan NAND terhad, senarai pengeluar SSD adalah lebih pendek:

• Penting (pembahagian Micron)
• Intel
• Samsung

Sekali lagi, ini hanyalah tekaan dan tidak disokong oleh fakta yang sukar. Tetapi adakah anda akan bertindak secara berbeza jika anda adalah syarikat ini?

Fizik,

Elektronik untuk Pemula

Mukadimah

Tahun Baru adalah percutian yang menyenangkan dan cerah di mana kita semua merumuskan tahun lalu, melihat masa depan dengan harapan dan memberi hadiah. Sehubungan itu, saya ingin mengucapkan terima kasih kepada semua warga Habr atas sokongan, bantuan dan minat yang ditunjukkan dalam artikel saya (, , ,). Jika anda tidak pernah menyokong yang pertama, tidak akan ada yang berikutnya (sudah 5 artikel)! Terima kasih! Dan, sudah tentu, saya ingin memberi hadiah dalam bentuk artikel saintifik yang popular tentang bagaimana anda boleh menggunakan peralatan analisis yang agak keras pada pandangan pertama dengan cara yang menyeronokkan, menarik dan bermanfaat (baik peribadi dan sosial). Hari ini, pada Malam Tahun Baru, di meja operasi perayaan ialah: pemacu USB-Flash daripada A-Data dan modul SO-DIMM SDRAM daripada Samsung.

Bahagian teori

Saya akan cuba untuk menjadi sesingkat mungkin supaya kita semua mempunyai masa untuk menyediakan salad Olivier dengan tambahan untuk meja perayaan, jadi beberapa bahan akan dalam bentuk pautan: jika anda mahu, anda boleh membacanya di laman web anda. masa lapang...

Apakah jenis ingatan yang ada?

Pada masa ini, terdapat banyak pilihan untuk menyimpan maklumat, sebahagian daripadanya memerlukan bekalan kuasa berterusan dengan elektrik (RAM), ada yang selama-lamanya "dijahit" ke dalam cip kawalan peralatan di sekeliling kita (ROM), dan ada yang menggabungkan kualiti kedua-duanya dan lain-lain (Hibrid). Flash, khususnya, adalah milik yang terakhir. Ia seolah-olah memori tidak menentu, tetapi undang-undang fizik sukar untuk dibatalkan, dan dari semasa ke semasa anda masih perlu menulis semula maklumat pada pemacu kilat.

Satu-satunya perkara yang, mungkin, boleh menyatukan semua jenis memori ini adalah lebih kurang prinsip operasi yang sama. Terdapat beberapa matriks dua dimensi atau tiga dimensi yang diisi dengan 0s dan 1s dalam kira-kira cara ini dan daripadanya kita boleh membaca nilai ini atau menggantikannya, i.e. semua ini adalah analog langsung dari pendahulunya - ingatan pada cincin ferit.

Apakah itu memori kilat dan apakah jenisnya (NOR dan NAND)?

Mari kita mulakan dengan memori kilat. Suatu ketika dahulu, ixbt yang terkenal menerbitkan sedikit tentang apa itu Flash dan apakah 2 jenis utama memori jenis ini. Khususnya, terdapat NOR (logik bukan-atau) dan NAND (logik bukan-dan) Memori kilat (semuanya juga diterangkan dengan sangat terperinci), yang agak berbeza dalam organisasi mereka (contohnya, NOR adalah dua dimensi, NAND boleh menjadi tiga dimensi), tetapi mereka mempunyai satu elemen biasa - transistor pintu terapung.

Perwakilan skematik transistor get terapung.

Jadi bagaimana keajaiban kejuruteraan ini berfungsi? Ini diterangkan bersama dengan beberapa formula fizikal. Ringkasnya, di antara pintu kawalan dan saluran di mana arus mengalir dari sumber ke longkang, kami meletakkan pintu terapung yang sama, dikelilingi oleh lapisan nipis dielektrik. Akibatnya, apabila arus mengalir melalui transistor kesan medan yang "diubah suai", beberapa elektron bertenaga tinggi terowong melalui dielektrik dan berakhir di dalam pintu terapung. Jelas bahawa semasa elektron terowong dan berkeliaran di dalam pintu gerbang ini, mereka kehilangan sebahagian daripada tenaga mereka dan boleh dikatakan tidak boleh kembali semula.

NB:"secara praktikal" ialah kata kunci, kerana tanpa menulis semula, tanpa mengemas kini sel sekurang-kurangnya sekali setiap beberapa tahun, Flash "set semula kepada sifar" sama seperti RAM, selepas mematikan komputer.

Sekali lagi kita mempunyai tatasusunan dua dimensi yang perlu diisi dengan 0s dan 1s. Memandangkan ia mengambil masa yang agak lama untuk mengumpul cas pada pintu terapung, penyelesaian yang berbeza digunakan dalam kes RAM. Sel memori terdiri daripada kapasitor dan transistor kesan medan konvensional. Selain itu, kapasitor itu sendiri mempunyai, dalam satu tangan, peranti fizikal primitif, tetapi, sebaliknya, ia tidak dilaksanakan secara remeh dalam perkakasan:

Reka bentuk sel RAM.

Sekali lagi, ixbt mempunyai yang baik khusus untuk memori DRAM dan SDRAM. Ia, tentu saja, tidak begitu segar, tetapi perkara asas diterangkan dengan baik.

Satu-satunya soalan yang menyeksa saya ialah: bolehkah DRAM mempunyai sel berbilang peringkat, seperti kilat? Nampaknya ya, tetapi masih...

Bahagian praktikal

Kilat

Mereka yang telah menggunakan pemacu kilat untuk beberapa lama mungkin telah melihat pemacu "telanjang", tanpa sarung. Tetapi saya masih akan menyebut secara ringkas bahagian utama pemacu kilat USB:

Elemen utama pemacu Denyar USB: 1. Penyambung USB, 2. pengawal, 3. Papan litar bercetak berbilang lapisan PCB, 4. Modul memori NAND, 5. pengayun frekuensi rujukan kuarza, 6. Penunjuk LED (kini, bagaimanapun, dihidupkan banyak pemacu kilat tidak memilikinya), 7. suis perlindungan tulis (begitu juga, ia tiada pada banyak pemacu kilat), 8. ruang untuk cip memori tambahan.

Mari kita beralih daripada mudah kepada kompleks. Pengayun kristal (lebih lanjut mengenai prinsip operasi). Saya sangat menyesal, semasa menggilap plat kuarza itu sendiri hilang, jadi kami hanya boleh mengagumi badan.

Perumahan pengayun kristal

Secara kebetulan, sementara itu, saya dapati rupa gentian penguat di dalam PCB dan bola yang membentuk PCB untuk sebahagian besar. Ngomong-ngomong, gentian masih diletakkan dengan berpusing, ini jelas kelihatan dalam imej teratas:

Mengukuhkan gentian di dalam PCB (anak panah merah menunjukkan gentian berserenjang dengan potongan), yang membentuk sebahagian besar PCB

Dan inilah bahagian penting pertama pemacu kilat - pengawal:

Pengawal. Imej teratas diperoleh dengan menggabungkan beberapa mikrograf SEM

Sejujurnya, saya tidak begitu memahami idea jurutera yang meletakkan beberapa konduktor tambahan dalam cip itu sendiri. Mungkin ini lebih mudah dan lebih murah untuk dilakukan dari sudut teknologi.

Selepas memproses gambar ini, saya menjerit: "Yayyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy!" dan berlari keliling bilik. Oleh itu, kami membentangkan kepada perhatian anda proses teknologi 500 nm dalam semua kegemilangannya dengan sempadan longkang, sumber, pintu kawalan yang dilukis dengan sempurna, malah sesentuhnya dipelihara dalam integriti relatif:

"Ide!" mikroelektronik - teknologi pengawal 500 nm dengan longkang individu (Longkang), sumber (Sumber) dan pintu kawalan (Gate) yang dilukis dengan cantik

Sekarang mari kita beralih kepada pencuci mulut - cip memori. Mari kita mulakan dengan kenalan yang benar-benar memberi makan memori ini. Sebagai tambahan kepada yang utama (kenalan "paling tebal" dalam gambar), terdapat juga banyak yang kecil. By the way, "gemuk"< 2 диаметров человеческого волоса, так что всё в мире относительно:

Imej SEM bagi kenalan yang menghidupkan cip memori

Jika kita bercakap tentang ingatan itu sendiri, maka kejayaan menanti kita di sini juga. Kami dapat memotret blok individu, yang sempadannya ditunjukkan oleh anak panah. Melihat imej dengan pembesaran maksimum, cuba tegangkan pandangan anda, kontras ini benar-benar sukar untuk dilihat, tetapi ia ada dalam imej (untuk kejelasan, saya menandakan sel berasingan dengan garis):

Sel ingatan 1. Sempadan blok ditanda dengan anak panah. Garis menunjukkan sel individu

Pada mulanya ia kelihatan seperti artifak imej, tetapi selepas memproses semua gambar rumah, saya menyedari bahawa ini sama ada pintu kawalan yang memanjang di sepanjang paksi menegak dalam sel SLC, atau ini adalah beberapa sel yang dipasang dalam MLC. Walaupun saya menyebut MLC di atas, ini masih menjadi persoalan. Sebagai rujukan, "ketebalan" sel (iaitu jarak antara dua titik cahaya dalam imej bawah) adalah kira-kira 60 nm.

Untuk tidak menyamar, berikut adalah foto serupa dari separuh pemacu kilat yang lain. Gambar yang sama sekali:

Sel memori 2. Sempadan blok diserlahkan dengan anak panah. Garis menunjukkan sel individu

Sudah tentu, cip itu sendiri bukan sekadar satu set sel memori sedemikian; terdapat beberapa struktur lain di dalamnya, identiti yang tidak dapat saya tentukan:

Struktur lain di dalam cip memori NAND
 

DRAM

Sudah tentu, saya tidak memotong keseluruhan papan SO-DIMM daripada Samsung; Saya hanya "memutuskan sambungan" salah satu modul memori menggunakan pengering rambut. Perlu diingat bahawa salah satu petua yang dicadangkan selepas penerbitan pertama berguna di sini - menggergaji pada sudut. Oleh itu, untuk rendaman terperinci dalam apa yang anda lihat, adalah perlu untuk mengambil kira fakta ini, terutamanya kerana pemotongan pada 45 darjah juga memungkinkan untuk mendapatkan, seolah-olah, bahagian "tomografi" kapasitor.

Walau bagaimanapun, mengikut tradisi, mari kita mulakan dengan kenalan. Seronok melihat rupa BGA yang "terkerat" dan bagaimana pematerian itu sendiri:

Pateri BGA "Cincang".

Dan kini tiba masanya untuk menjerit "Ide!" untuk kali kedua, kerana kami berjaya melihat kapasitor keadaan pepejal individu - bulatan sepusat dalam imej, ditandai dengan anak panah. Merekalah yang menyimpan data kita semasa komputer sedang berjalan dalam bentuk cas pada plat mereka. Berdasarkan gambar, dimensi kapasitor sedemikian adalah kira-kira 300 nm lebar dan kira-kira 100 nm ketebalan.

Disebabkan fakta bahawa cip dipotong pada sudut, beberapa kapasitor dipotong dengan kemas di tengah, sementara yang lain hanya mempunyai "sisi" yang terputus:

Memori DRAM pada tahap terbaiknya

Sekiranya ada yang meragui bahawa struktur ini adalah kapasitor, maka anda boleh melihat foto yang lebih "profesional" (walaupun tanpa tanda skala).

Satu-satunya perkara yang mengelirukan saya ialah kapasitor terletak dalam 2 baris (gambar kiri bawah), i.e. Ternyata terdapat 2 bit maklumat setiap sel. Seperti yang dinyatakan di atas, maklumat mengenai rakaman multibit tersedia, tetapi sejauh mana teknologi ini boleh digunakan dan digunakan dalam industri moden masih menjadi tanda tanya kepada saya.

Sudah tentu, sebagai tambahan kepada sel memori itu sendiri, terdapat juga beberapa struktur tambahan di dalam modul, yang tujuannya saya hanya boleh meneka:

Struktur lain di dalam cip memori DRAM

Akhir kata

Sebagai tambahan kepada pautan yang tersebar di seluruh teks, pada pendapat saya, ulasan ini (walaupun dari 1997), tapak itu sendiri (dan galeri foto, dan seni cip, dan paten, dan banyak lagi) dan pejabat ini , yang sebenarnya terlibat dalam kejuruteraan terbalik.

Malangnya, tidak mungkin untuk mencari sebilangan besar video mengenai topik pengeluaran Flash dan RAM, jadi anda perlu berpuas hati dengan hanya memasang pemacu Denyar USB:

P.S.: Sekali lagi, Selamat Tahun Baru Naga Air Hitam semua!!!
Ternyata pelik: Saya ingin menulis artikel tentang Flash salah satu yang pertama, tetapi nasib menetapkan sebaliknya. Harap-harap sekurang-kurangnya 2 artikel seterusnya (mengenai objek biologi dan paparan) akan diterbitkan pada awal tahun 2012. Sementara itu, benih adalah pita karbon:

Pita karbon di mana sampel yang dikaji dilampirkan. Saya rasa pita biasa kelihatan serupa.

selamat hari semua!
Artikel hari ini akan menandakan permulaan siri artikel kecil baharu yang dikhaskan untuk penyimpanan maklumat, jenis memori yang berbeza, kaedah menulis/membaca maklumat dan segala yang berkaitan dengannya 😉 Dan kita akan mulakan dengan peranti memori Flash yang terkenal .

Apakah sebenarnya memori Flash? Ya, hanya litar mikro biasa, tidak berbeza dari segi penampilan daripada yang lain. Oleh itu, persoalan yang munasabah mungkin timbul - apa yang ada di dalam dan bagaimana proses menyimpan/membaca maklumat secara amnya berlaku.

Jadi, inti kepada banyak peranti memori ialah transistor kesan medan get terapung. Ciptaan paling cemerlang pada tahun 70-an abad ke-20. Perbezaannya daripada transistor kesan medan konvensional ialah antara pintu dan saluran, betul-betul dalam dielektrik, terdapat satu lagi konduktor - yang dipanggil pintu terapung. Inilah rupa semuanya:

Dalam rajah itu kita melihat pintu keluar-sumber parit biasa, serta konduktor tambahan yang terletak di dielektrik. Mari kita fikirkan cara peranti ini berfungsi.

Mari kita cipta perbezaan potensi antara longkang dan punca dan gunakan potensi positif pada pintu pagar. Apakah yang akan berlaku kemudian? Betul, arus akan mengalir melalui transistor kesan medan dari longkang ke punca. Selain itu, arusnya cukup besar untuk "menembus" dielektrik. Akibat daripada pecahan ini, sebahagian daripada elektron akan jatuh pada pintu terapung. Pintu terapung bercas negatif mencipta medan elektrik yang mula menghalang aliran arus dalam saluran, menyebabkan transistor dimatikan. Dan jika anda mematikan kuasa ke transistor, elektron dari pintu terapung tidak akan pergi ke mana-mana dan cajnya akan kekal tidak berubah selama bertahun-tahun.

Tetapi sudah tentu ada cara untuk melepaskan bolt terapung. Untuk melakukan ini, anda hanya perlu menggunakan voltan tanda bertentangan ke pintu "utama", yang akan "memacu" semua elektron, akibatnya pintu terapung akan kekal tidak dicas.

Ini sebenarnya bagaimana maklumat disimpan - jika terdapat caj negatif pada pintu gerbang, maka keadaan ini dianggap logik, dan jika tiada caj, maka ia adalah sifar logik.

Kami telah menyusun storan maklumat, yang tinggal hanyalah untuk memahami cara kami boleh membaca maklumat daripada transistor pintu terapung. Dan semuanya sangat mudah. Apabila terdapat cas pada pintu terapung, medan elektriknya menghalang arus longkang daripada mengalir. Katakan, jika tiada cas, kita boleh menggunakan voltan +5V ke pintu "utama", dan pada masa yang sama arus mula mengalir dalam litar longkang. Apabila pintu terapung dicas, voltan sedemikian tidak akan dapat menyebabkan arus mengalir, kerana medan elektrik pintu terapung akan mengganggunya. Dalam kes ini, arus akan mengalir hanya pada voltan +10V (contohnya =)). Ini memberi kita dua ambang voltan. Dan, dengan menggunakan, sebagai contoh, +7.5V, kita boleh, berdasarkan kehadiran atau ketiadaan arus longkang, membuat kesimpulan tentang kehadiran atau ketiadaan cas pada pintu terapung. Beginilah cara maklumat yang disimpan dibaca.

Bagaimanakah semua ini berkaitan dengan memori Flash? Dan ia sangat mudah - transistor kesan medan dengan get terapung ialah sel memori minimum yang mampu menyimpan sedikit maklumat. Dan mana-mana cip memori terdiri daripada sejumlah besar transistor yang disusun dengan cara tertentu. Dan kini tiba masanya untuk melihat jenis utama memori Flash. Iaitu, saya ingin membincangkan memori NOR dan NAND.

Kedua-dua jenis ingatan ini dibina berdasarkan transistor pintu terapung, yang kami habiskan banyak masa hari ini) Dan perbezaan asasnya ialah bagaimana transistor ini disambungkan.

Reka bentuk NOR menggunakan jadual konduktor dua dimensi. Konduktor dipanggil bit line dan word line. Semua longkang transistor disambungkan ke garisan bit, dan semua get disambungkan ke baris perkataan. Mari kita lihat contoh untuk pemahaman yang lebih baik.

Katakan kita perlu membaca maklumat daripada sel tertentu. Sel ini, atau lebih tepatnya transistor khusus ini, disambungkan dengan get ke salah satu baris perkataan, dan longkang ke salah satu baris bit. Kemudian kami hanya menggunakan voltan ambang pada baris perkataan yang sepadan dengan gerbang transistor kami dan membaca keadaannya seperti dalam contoh yang kami lihat di atas untuk satu sel.

Dengan NAND semuanya agak rumit. Jika kita kembali kepada analogi tatasusunan, sel memori NAND ialah tatasusunan tiga dimensi. Iaitu, bukan satu, tetapi beberapa transistor disambungkan ke setiap garis bit, yang akhirnya membawa kepada pengurangan bilangan konduktor dan peningkatan kekompakan. Ini adalah salah satu kelebihan utama memori NAND. Tetapi bagaimana kita boleh mengira keadaan transistor tertentu dengan struktur sedemikian? Untuk memahami proses, pertimbangkan rajah:

Seperti yang dapat dilihat dari rajah, satu baris bit sepadan dengan beberapa sel. Dan ciri penting adalah seperti berikut: jika sekurang-kurangnya satu daripada transistor ditutup, maka akan ada voltan tinggi pada garis bit. Lihat di sini:

Sesungguhnya, tahap rendah pada garisan bit hanya akan berlaku apabila keseluruhan rantai transistor terbuka (ingat kursus transistor kesan medan 😉).

Dengan ini nampak jelas, kita kembali kepada soalan kita - bagaimana untuk mengira keadaan transistor tertentu? Dan untuk melakukan ini, tidak cukup dengan hanya menggunakan voltan ambang pada baris perkataan (ke pintu transistor) dan memantau isyarat pada garis bit. Ia juga perlu bahawa semua transistor lain berada dalam keadaan terbuka. Dan ini dilakukan dengan cara ini: voltan ambang digunakan pada pintu transistor kami, keadaan yang perlu kita baca (seperti dalam kes memori NOR), dan voltan meningkat digunakan pada pintu semua transistor lain. dalam rantaian ini, supaya, tanpa mengira keadaan pintu terapung, transistor dibuka. Dan kemudian, dengan membaca isyarat dari garis bit, kita akan mengetahui dalam keadaan apa transistor yang kita minati (lagipun, semua yang lain benar-benar terbuka). Itu sahaja)

Begini rupa artikel itu hari ini) Kami mengetahui prinsip operasi dan jenis utama Flash, serta struktur dan prinsip operasi memori NAND dan NOR. Saya harap artikel itu berguna dan boleh difahami, jumpa anda tidak lama lagi!