Тема 6.7. Разновидности Flash-памяти и принцип хранения данных
Одной из тенденций развития современных технических средств информатизации является разработка широкого спектра мобильных технических средств, позволяющих использовать их в любых условиях. Так появились миниатюрные, легкие и удобные телефоны, карманные ПК, цифровые фото- и видеокамеры и другие мультимедийные устройства, отличающиеся высокой производительностью и длительной автономной работой.
В первую очередь, это достигнуто благодаря новым микропроцессорным технологиям. Тем не менее, значительный результат на пути к разработке современных мобильных технических средств информатизации обусловлен новой технологией хранения данных, называемой Flash-памятью.
Flash-память нашла свое применение в системах управления, где условия эксплуатации настолько суровы, что иные современные носители информации просто не в состоянии их выдержать. Это горячие цеха, транспорт, авиация и космонавтика. В этих условиях Flash-память на сегодняшний день незаменима. Кроме экстремальных условий Flash-память вполне работоспособна и в бытовом использовании. Она входит в состав любого компьютера как микросхема BIOS системной платы, так и различных устройств (CD-ROM, видеоадаптер, звуковая карта, модем). SIM-карта сотовых телефонов тоже содержит в себе Flash-память. Она используется для хранения телефонных номеров, учета времени использования, идентификации пользователя и других служебных данных. С вводом в широкую эксплуатацию сотовых сетей нового поколения (3G) применение Flash-памяти в мобильном телефоне станет обязательным.
Первые образцы Flash-памяти были разработаны в 1984 году инженерами компании Toshiba. До сих пор нет единого мнения по поводу происхождения названия Flash. С одной стороны, существует мнение, что Flash характеризует высокую скорость записи и стирания информации, поскольку английское "in a flash" можно перевести как "в мгновение ока". С другой стороны, существует и другое мнение, согласно которому Flash характеризует процесс записи, поскольку операция записи требует подачи высокого напряжения на управляющий затвор и сток, то отсюда и английское название Flash (flash – молния).
В настоящее время выпускается два основных типа Flash-памяти:
NOR (Not OR – логическое "НЕ-ИЛИ") – разработана компанией Intel в 1988 году;
NAND (Not AND – логическое "НЕ-И" – разработана компанией Toshiba в 1989 году.
Память типа NOR обеспечивает возможность произвольного чтения-записи данных (вплоть до отдельных байтов) и быстрое считывание, но при этом относительно медленные схемы записи и стирания. Кроме того, такая память имеет довольно крупные ячейки (к каждой необходимо подвести контакт), что вызывает сложности в изготовлении и повышении емкости.
Память типа NAND обеспечивает блочный доступ, быстрые процедуры стирания и записи, дешевизну и простоту наращивания емкости модулей. Данные на Flash-памяти NAND считываются поблочно. Размер единичного блока варьируется от 256 байт до 256 Кбайт. Практически все современные микросхемы позволяют работать с блоками разного размера. Благодаря блочной организации Flash-памяти NAND она дешевле.
В простейшем случае одна ячейка Flash-памяти содержит один бит и может быть выполнена как на одном, так и на двух полевых транзисторах. Сам транзистор включает в себя специальную электрически изолированную область, называемую "плавающим затвором", как показано на рис. 6.7.1. Этот термин возник из-за того, что потенциал этой области не является стабильным, что позволяет накапливать в ней электроны, то есть заряд, и именно здесь хранится информация. Наличие или отсутствие заряда кодирует один бит: логическая 1 – заряда нет, 0 – есть. Выше "плавающего" находится управляющий затвор, который является неотъемлемой частью при процессе записи/стирания данных памяти.
Рисунок 6.7.1.
При программировании между истоком и стоком, вследствие воздействия положительного поля на управляющем затворе создается канал – поток электронов. Некоторые из электронов благодаря наличию большей энергии преодолевают слой диэлектрика и попадают на плавающий затвор, где могут храниться в течение нескольких лет. Для стирания информации на управляющий затвор подается высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.
Процесс записи и стирания вызывает износ ячейки памяти, поэтому микросхемы Flash-памяти характеризуются временем хранения информации (несколько лет) и числом циклов чтения/записи (от 100 тысяч до нескольких миллионов).
- Технические средства информатизации
- Тема 1.1. Информация: основные определения и понятия
- 1.1.1. Информация: основные определения и понятия
- Тема 1.2. Определение и классификация технических средств информатизации (тси)
- Тема 1.3. Общие сведения о представлении данных
- Тема 1.4. Представление текстовых и числовых данных
- Тема 1.5. Представление мультимедийных данных
- Введение к модулю 2
- Тема 2.1. Классификация эвм
- Тема 2.2. Общая характеристика конструкции и устройства эвм
- Тема 2.3. Характеристики эвм
- Тема 2.4. Архитектура персональных эвм
- Введение к модулю 3
- Тема 3.1. Устройство и составные элементы crt-монитора
- Тема 3.2. Типы масок в crt-мониторах
- Тема 3.3. Характеристики crt-монитора
- Тема 3.4. Активные и пассивные жидкокристаллические матрицы
- Тема 3.5. Устройство lcd-монитора с активной матрицей
- Тема 3.6. Устройство видеоадаптера
- Тема 3.7. Основные характеристики видеоадаптеров и технология sli
- Тема 3.8. Технологии создания графических эффектов
- Введение к модулю 4
- Тема 4.1. Классификация печатающих устройств и механические печатающие устройства
- Тема 4.2. Печатающие устройства с термопереносом красителя
- Тема 4.3. Современные технологии струйной печати
- Тема 4.4. Устройство печатающего узла струйного принтера
- Тема 4.5. Принцип электростатической фотографии
- Тема 4.6. Устройство лазерных и светодиодных принтеров
- Тема 4.7. Классификация копировальных аппаратов
- Тема 4.8. Устройство копировального аппарата
- Введение к модулю 5
- Тема 5.1. Классификация сканеров
- Тема 5.2. Устройство планшетного сканера
- Тема 5.3. Основные этапы работы планшетного сканера
- Тема 5.4. Характеристики сканера
- Пзс: прецизионный взгляд на мир
- 1. Темновой ток
- 2. Неоднородность чувствительности
- 3. Шумы
- Тема 5.5. Общие сведения об устройстве цифровых фотокамер
- Тема 5.6. Оптическая система цифровой фотокамеры
- Тема 5.7. Основные параметры цифровой фотокамеры
- Тема 5.8. Общие сведения о дигитайзерах и графических планшетах
- Тема 5.9. Принцип работы графического планшета и его характеристики
- Тема 5.10. Разновидности 3-х мерных дигитайзеров
- Введение к модулю 6
- Тема 6.1. Виды памяти в технических средствах информатизации
- Тема 6.2. Устройства внутренней памяти технических средств информатизации
- Тема 6.3. Устройства внешней памяти
- Тема 6.4. Общие сведения о внешних оптических носителях памяти и устройство привода для чтения носителей cd-rom
- Тема 6.5. Структура носителей cd и dvd
- Тема 6.6. Перспективные технологии внешних оптических носителей данных
- Тема 6.7. Разновидности Flash-памяти и принцип хранения данных
- Тема 6.8. Разновидности сменных карт Flash-памяти
- Тема 6.9. Накопители Flash-памяти с usb интерфейсом
- Будущее накопителей информации. Часть 1. Жесткие диски
- Тенденции развития магнитных накопителей информации
- Суперпарамагнитный предел
- Hamr и soma - технологии 2010 года
- Вместо заключения
- Будущее накопителей информации. Часть 2. Ее величество оптика
- Blue Ray vs hd-dvd
- Многослойные оптические диски
- Голографическая память
- Вместо заключения
- Введение к модулю 7
- Тема 7.1. Этапы обработки звуковых данных
- Тема 7.2. Устройство звуковой карты
- Тема 7.3. Классификация и характеристики звуковых карт
- Тема 7.4. Форматы источников видеосигналов для устройств обработки
- Тема 7.5. Карты оцифровки видео
- Тема 7.6. Методы сжатия видеоданных
- Тема 7.7. Способы монтажа видеоданных
- Типы и характеристики интерфейсов
- Архитектура системных интерфейсов
- Системные интерфейсы для пк на основе Intel-386 и Intel-486
- Интерфейс pci
- Порт agp
- Pci Express
- Интерфейсы накопителей
- Вопросы для самоконтроля
- Технология Bluetooth– как способ беспроводной передачи информации.
- О плохом. Безопасность.
- Ieee-1394 (FireWire) Введение и история создания
- Технические характеристики
- Топология
- Новые модификации ieee 1394
- Повышение эффективности
- Что дальше? 1394b
- Разъёмы
- Знакомьтесь, Bus Owner/Supervisor/Selector. Или просто boss
- Заключение
- FireWire 800 против всех: сравнение стандартов ieee-1394b, ieee-1394a, usb 2.0, ata-133 и Serial ata 150
- Струйная печать с твердыми чернилами (со сменой фаз)
- Пузырьковая струйная печать (bubble-jet)
- Пьезоэлектрическая струйная печать Физические основы пьезоэлектроники
- Технологии сканирования изображений. Классификация сканеров, основные характеристики сканеров.
- Планшетные сканеры.
- Барабанные сканеры.
- Штриховые коды. Сканеры штриховых кодов.
- Плазменные дисплеи, основные характеристики, достоинства и недостатки. Устройство и принцип работы ячейки плазменного дисплея.
- История жёстких дисков.
- Физические основы записи и чтения информации
- Схемы записи и воспроизведения
- Представление цифровой информации на внешнем носителе
- Структура накопителя на жестких магнитных дисках
- Метод записи данных на жесткий магнитный диск
- Формат записи информации на жестком магнитном диске
- Адаптер накопителей на жестких магнитных дисках
- Стандарты usb интерфейсов:
- Основные технические характеристики и преимущество интерфейса usb:
- Часть 1.
- Часть 2
- Часть 1
- Часть 2
- Часть 1
- Часть 2
- Часть 1
- Часть 2
- Клавиатуры
- Расширенные 101- клавиатуры
- 104-Клавишная Windows-клавиатура
- Портативные клавиатуры
- Индикатор Num Lock
- Устройство клавиатуры
- Конструкции клавиш
- Механические переключатели
- Замыкающие накладки
- Резиновые колпачки
- Мембранная клавиатура
- Интерфейс клавиатуры
- Автоматическое повторение
- Настройка параметров автоматического повторения в Windows
- Номера клавиш и скан-коды
- Международные раскладки клавиатуры и языки
- Разъемы для подключения клавиатуры и мыши
- Клавиатуры и мыши для порта usb
- Клавиатуры с дополнительными функциональными возможностями
- Эргономичные клавиатуры
- Беспроводные клавиатуры
- Поиск неисправностей и ремонт клавиатуры
- Как разобрать клавиатуру
- Чистка клавиатуры
- Замена клавиатуры
- Интерфейсы мыши
- Последовательная мышь
- Порт мыши на системной плате (ps/2)
- Комбинированная мышь
- Шинная мышь
- Поиск неисправностей
- Чистка мыши
- Конфликты, вызванные прерываниями
- Драйвер мыши
- Проблемы при работе с прикладными программами
- IntelliMouse фирмы Microsoft
- Устройство TrackPoint II/III
- Устройство Glidepoint/Track Pads
- Введение в порты ввода-вывода
- Последовательные порты
- Микросхема uart
- Высокоскоростные последовательные порты
- Конфигурация последовательных портов
- Тестирование последовательных портов
- Программа Microsoft Diagnostics (msd)
- Диагностика в Windows 9x
- Тестирование с замыканием петли
- Параллельные порты
- Стандарт ieee 1284
- Стандартные параллельные порты
- Двунаправленные порты (8-разрядные)
- Усовершенствованный параллельный порт (ерр)
- Порт с расширенными возможностями (еср)
- Обновление параллельного порта для работы в режимах ерр и еср
- Конфигурация параллельных портов
- Устройства, подключаемые к параллельным портам
- Преобразователи "параллельный порт-scsi"
- Тестирование параллельных портов
- Usb и 1394 (I.Link) FireWire - новые интерфейсы ввода-вывода
- Универсальная последовательная шина usb
- Usb 2.0
- Адаптеры usb
- Компьютеры типа legacy-free
- Ieee-1394 (FireWire или I.Link)
- Магнитооптическая технология
- Цены и производительность
- Сравнение магнитооптических и магнитных накопителей
- Флэш-карты
- Как работает флэш-память
- Типы устройств флэш-памяти
- CompactFlash
- SmartMedia
- Ата-совместимая pc Card (pcmcia)
- Sony MemoryStick
- Сравнение устройств флэш-памяти
- Перемещение устройств флэш-памяти из камеры в компьютер
- Устройства считывания с карт флэш-памяти
- Адаптеры типа pc Card II
- Адаптеры в виде дискеты
- Альтернативы флэш-памяти
- Хранение данных на магнитных носителях
- История развития устройств хранения данных на магнитных носителях
- Как магнитное поле используется для хранения данных
- Конструкции головок чтения/записи
- Ферритовые головки
- Тонкопленочные головки
- Головки с металлом в зазоре
- Магниторезистивные головки
- Гигантские магниторезистивные головки
- Ползунок
- Способы кодирования данных
- Частотная модуляция (fm)
- Модифицированная частотная модуляция (mfm)
- Кодирование с ограничением длины поля записи (rll)
- Сравнение способов кодирования
- Декодеры prml (Partial-Response, Maximum-Likelihood)
- Измерение емкости накопителя
- Поверхностная плотность записи
- 1 Частотная модуляция в кодировании информации для магнитных носителей
- Fm кодирование
- Mfm кодирование
- Кодирование с ограничением длины поля записи
- Rll-кодирование
- Prml-кодирование
- Головки чтения/записи
- Функционирование магнитных головок чтения/записи
- Количество головок чтения записи
- Фазовые переходы цикла Записи Данных: