Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Электроника

Флэш-память

Разработка флэш-памяти явилась наивысшим достижением развития схемотехники полупроводниковых программируемых ЗУ. По типу ЗЭ флэш-память подобна памяти типа EEPROM с электрическим стиранием, но имеет целый ряд особенностей. В схемах флэш-памяти не предусмотрено стирание отдельных слов, стирание информации осуществляется либо для всей памяти одновременно, либо для достаточно больших блоков.

Одновременное стирание всей информации ЗУ реализуется наиболее просто, но имеет один недостаток. При замене даже одного слова необходимо перезаписывать всю информацию. Поэтому наряду со схемами с одновременным стиранием всей информации имеются схемы с блочной структурой с размером блока от 256 байт до 128 Кбайт.

Двумя основными направлениями эффективного использования флэш-памяти являются хранение редко изменяемых данных и замена памяти на магнитных дисках. Для первого направления используется флэш-память с адресным доступом, а для второго – файловая память.

Флэш-память с адресным доступом

Микросхемы этого типа могут осуществлять одновременное стирание как всей информации, так и отдельных блоков. Запись и стирание информации осуществляет не программатор, а сам процессор вычислительного устройства в обычном рабочем режиме. Для этого флэш-память имеет дополнительное управление словами-командами, записываемыми процессором в специальный регистр микросхемы. При подаче специального напряжения программирования схема обеспечивает запись и стирание информации, а при его отсутствии работает как обычная микросхема ПЗУ. Перед программированием процессор считывает из микросхемы код – идентификатор, содержащий код фирмы-изготовителя и микросхемы. Эти сведения позволяют согласовать алгоритмы стирания и записи, что производится автоматически.

В режиме программирования работа микросхемы осуществляется под управлением внутреннего автомата, который управляет схемами стирания и программирования памяти в соответствии с кодом команды. По команде стирания стираются все байты памяти или выбранного блока, после чего все они должны быть проверены. Если не все байты стерты, выполняются повторное стирание и проверка. Программирование памяти ведется байт за байтом. При этом проверяется записанная информация. Процессор считывает из ЗУ записанный байт и сравнивает его с исходным.

В схемах с блочным стиранием размер блоков разный. Один из блоков предназначен для хранения программного обеспечения базовой системы ввода/вывода микропроцессорной системы BIOS, необходимой для правильной эксплуатации системы, и аппаратно защищен от случайного стирания. В ЗУ есть также блоки параметров и главные блоки, не защищенные от случайного стирания. Главные блоки хранят основные управляющие программы, а блоки параметров – относительно часто меняемые параметры системы.

Файловая флэш-память

В течение многих лет хранение больших объемов данных возлагалось в компьютерах на хорошо отработанные и сравнительно недорогие внешние ЗУ на магнитных дисках. При этом система памяти компьютера организована как сочетание жесткого магнитного диска (винчестера), хранящего все программное обеспечение, с динамическим полупроводниковым ОЗУ, в которое те или иные программы переписываются по мере их использования. Винчестер, как электромеханическое устройство, чувствителен к ударам, вибрациям, имеет ограниченное быстродействие, связанное с необходимостью перемещения блока магнитных головок, и значительное потребление мощности для вращения дисков.

Файловая флэш-память применяется для замены жестких дисков, а также в съемных флэш-накопителях ("флэшках"), флэш-картах сотовых телефонов и цифровых фотоаппаратов. По сравнению с винчестером файловая флэш-память в сотни раз сокращает потребляемую мощность, повышает надежность, уменьшает размеры и вес ЗУ, на несколько порядков повышает быстродействие при чтении данных. Действительно, питание для полупроводниковой памяти можно подавать лишь тогда, когда к ней идет обращение, а для доступа к блоку данных достаточно вычислить адрес. Твердотельные диски – SSD флэш-накопители (Solid-State Drive) – создаются на базе чипов флэш-памяти, емкость которых к 2010 г. достигала уже 128 Гбит в одном чипе. SSD флэш-накопитель, собранный из множества чипов, может иметь емкость в сотни гигабайт.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы