Ce înseamnă termenul de ștergere a memoriei flash? Ce este memoria flash

Un cuvânt nou a apărut în viața de zi cu zi a utilizatorilor - „unitate flash”. Majoritatea oamenilor știu sigur că acest dispozitiv este folosit în camerele digitale și este destinat și transferului de videoclipuri și muzică. Dar aceasta nu este o listă completă a funcțiilor pe care le îndeplinește o unitate flash. Acest dispozitiv este indispensabil în munca oricărui proprietar nu numai a unui computer, ci și a tuturor tipurilor de electronice ale secolului 21. Subiectul acestui articol este memoria flash, caracteristicile sale, tipurile, prețurile.

Cufundarea în istorie

Toți giganții industriei IT sunt angajați în rescrierea istoriei, stabilindu-și paternitatea asupra diferitelor invenții. Celebra companie americană Intel a făcut același lucru și și-a luat meritul pentru inventarea memoriei flash. Cu toate acestea, tehnologia și producția primului dispozitiv din lume aparțin gigantului japonez Toshiba, care și-a prezentat descoperirea lumii încă din 1984. Numele „memorie flash” a fost dat și dispozitivului de japonezi, și nu întâmplător. Procesul de ștergere a informațiilor de pe memoria flash amintește vag de un bliț foto.

Au trecut mai puțin de câțiva ani de la invenție, iar giganții globali ai industriei IT și-au găsit rapid aplicație pentru noua invenție, punând producția pe linia de asamblare.

Nu toată memoria este flash

Făcând o scufundare superficială în lumea fizicii, puteți afla că memoria vine în mai multe tipuri.

1. RAM, care funcționează pe principiul „capacitanței electrice”. Milioane de condensatoare, care dețin o încărcare în RAM, sunt depozite de informații. Când sursa de alimentare a dispozitivului este oprită, condensatoarele sunt descărcate, pierzându-se pentru totdeauna informații.
2. Memoria permanentă. Informațiile despre mediu sunt stocate prin influență fizică sau chimică. Un exemplu este un DVD optic, pe care informațiile sunt scrise prin arderea găurilor microscopice de pe suprafața plasticului cu un laser.
3. Memorie nevolatilă permanent permanentă. Acestea includ memorie flash, hard disk-uri magnetice, dischete, casete video și alte medii care pot păstra o sarcină magnetică sau electrică în absența unei surse constante de electricitate.

Aplicații ale memoriei flash

Pentru tehnologia secolului XX, dispozitivele precum cardurile de memorie și unitățile flash USB au fost suficiente pentru invenție. Dar în secolul 21 a existat un boom în mediile de stocare cu tehnologie flash. În primul rând, toate telefoanele mobile, tabletele, playerele multimedia și dispozitivele digitale au dobândit memorie flash. Mai târziu, nici o jucărie interactivă pentru copii nu ar putea exista fără memorie flash. Tehnologia nu s-a oprit aici. În fiecare zi apar dispozitive noi, echipate cu acest tip minunat de memorie. Ia măcar o lanternă pentru un polițist. Datorită prezenței memoriei flash, un apărător al drepturilor omului poate selecta focalizarea și luminozitatea fasciculului de care are nevoie din setările salvate.

Câți producători de dispozitive

Pe piață puteți observa că memoria flash necesară este prezentată de mai mulți producători. Având caracteristici aproape identice, unitățile diferă semnificativ ca preț. Cea mai scumpă achiziție chiar va fi cea mai bună? Nu intotdeauna! Adesea, cumpărătorul trebuie să plătească în exces pentru marcă, service și garanție.

Există doar câteva fabrici în lume care produc module de memorie flash. Aceste module sunt cumpărate de giganții din industria IT, care creează o carcasă frumoasă și vând unitatea în nume propriu. Singura diferență este viteza dispozitivelor, în funcție de capacitățile memoriei flash. Dacă memoria este rapidă sau nu este decis de producător.

Despre prețuri pentru dispozitivele flash

Pentru oricine a decis independent să cumpere memorie flash, prețurile de pe piață pot părea ciudate. Unitățile de aceeași capacitate de la două mărci necunoscute au o diferență mare de cost. Ce s-a întâmplat? Există un set de cerințe pentru cardurile flash, datorită cărora producătorul este obligat să determine clasa dispozitivului și să facă marcaje pe corpul produsului. Adesea, în magazin puteți găsi dispozitive care nu au marcaje, doar sigla producătorului. Prețurile pentru astfel de carduri de memorie sunt foarte mici, iar vânzătorul susține performanțe ridicate ale dispozitivului. Recenziile experților de pe paginile publicațiilor informatice respectate recomandă să vă abțineți de la achiziționarea de dispozitive nemarcate, deoarece acestea sunt contrafăcute sau importate ilegal în țară.

Ce trebuie să știți despre etichetele unităților flash

Deoarece vorbim despre etichetarea unităților, atunci când cumpărați, trebuie să acordați atenție numerelor și inscripțiilor indicate pe carcasa dispozitivelor flash.

1. Numele companiei producătoare sau logo-ul acesteia trebuie să fie prezent.
2. Cantitatea de memorie flash trebuie să fie scrisă pe suport.
3. Clasa dispozitivului flash trebuie indicată pe carcasă. Producătorii de module USB indică adesea clasa pe ambalajul produsului, ceea ce nu este interzis de lege.

La vânzare puteți găsi carduri de memorie flash fără marcaje, dar cu un număr lung, care este imprimat cu litere mici pe corpul dispozitivului. Astfel, producătorul indică numărul de lot prin care cumpărătorul poate găsi dispozitivul pe Internet și se poate familiariza cu caracteristicile sale tehnice.

Viteza este proporțională cu prețul, dar nu cu eficiența

Cu cât clasa de memorie flash este mai mare, cu atât viteza de scriere este mai mare și prețul este mai mare. Merită să cumpărați cea mai rapidă memorie?

1. Clasa zero. Viteză de înregistrare de cel puțin 0,6 MB pe secundă. Îl poți cumpăra din magazine fără să vezi lipsa etichetei. Potrivit pentru stocarea documentației.
2. Clasele 2 și 4, cu viteze de scriere de 2, respectiv 4 MB pe secundă, aparțin și ele secției de birou și sunt destinate stocării și transferului documentației.
3. Clasele a șasea și a opta cu viteze de 6 și 8 MB pe secundă vor fi de interes pentru toți clienții care lucrează cu fotografii, muzică și videoclipuri. Aceste tipuri de memorie flash deblochează potențialul aplicațiilor multimedia.
4. Clasa zece și mai sus, inclusiv Ultra, arată viteze de scriere de peste 10 MB pe secundă. Ele sunt utilizate în lucrul cu multimedia, ca unități suplimentare pentru stațiile de lucru și ca RAM. Unde viteza de citire și scriere pe mediul de stocare este critică.

Mărcile serioase precum Pretec și Corsair produc dispozitive de mare viteză cu capacități de scriere de aproximativ 25 MB pe secundă, etichetându-le clasa a opta sau a zecea. Prețul modulelor este foarte mare, dar în lumea IT astfel de mărci sunt foarte respectate de utilizatori.

Care sunt cantitățile diferite de memorie flash

Un alt criteriu de care depinde prețul unei unități este cantitatea de memorie flash. Chiar dacă tehnologia nu stă pe loc, există totuși niște limite. Atunci când este necesară modificarea procesului tehnic pentru a crește cantitatea de memorie, apare o dilemă - menținând un preț scăzut, opriți-vă la rezultatul obținut sau dezvoltați în continuare, căutând cumpărători bogați. A fost ceva liniște în lume – cumpărătorilor li se oferă să cumpere carduri de memorie cu o capacitate maximă de 64 de gigabytes dacă vrei neapărat, poți comanda 128 GB și 256 GB, dar pentru asta va trebui să scoți multe; Nu se știe cât timp va dura trecerea la noile tehnologii și disponibilitatea cardurilor de mare capacitate pe piață, dar un lucru se știe - 64 GB este suficient pentru a satisface orice sarcină a utilizatorului obișnuit.

O fiară minune cu un viitor mare

Există un alt dispozitiv interesant care utilizează memoria flash în funcționarea sa - o unitate SSD. Alături de volumul și viteza de înregistrare, autoritatea producătorului este critică pentru dispozitiv, care oferă produsului un controler de control și firmware specializat care controlează întregul dispozitiv. O greșeală a producătorului și dispozitivul ar putea ajunge la gunoi. Totul este complicat, scump și foarte serios, dar unitatea SSD este viitorul. Concurent direct cu hard disk-urile computerelor, care funcționează folosind magnetism. Este rezistent la agitare, temperatura si functioneaza silentios. Nu este departe ziua în care hard disk-urile magnetice vor împărți spațiul din dulap cu șoarecii cu bile, dând loc tehnologiei secolului XXI.

Cum să economisești bani la actualizarea computerului

Proprietarii de computere și laptopuri vechi au auzit adesea de la specialiștii de service despre motivele vitezei reduse a dispozitivului. Nu există suficientă memorie RAM, care a fost întreruptă de mult timp. Specialistul, privind în ochii proprietarului computerului, convinge că singura cale de ieșire din situație este cumpărarea unui computer modern. După 5 ani, același specialist va veni și va dovedi încă o dată că nu există alte soluții decât cumpărarea unui computer nou. Așa este construită lumea. O lume pentru oamenii care nu sunt interesați de cunoașterea tehnologiilor IT.

Memoria flash RAM va rezolva problema o dată pentru totdeauna cu un cost minim pentru utilizator. Doar descărcați un program numit Ready Boost de pe Internet și studiați cerințele de sistem pentru unitate. Și abia apoi achiziționați dispozitivul de memorie flash necesar din magazin. Conectați unitatea la computer sau laptop, rulați programul și bucurați-vă de viață. Este atât de plăcut să creșteți independent performanța computerului dvs. fără investiții de capital.

Ce marca ar trebui sa preferi?

Din cauza numărului mare de producători, este foarte dificil să decideți cui să acordați preferință. Experții recomandă să faceți o listă de cerințe pentru unitate și apoi să alegeți o marcă.

1. Scopul utilizării vă permite să identificați clasa necesară de dispozitiv.
2. Comoditatea și aspectul vă vor spune cum ar trebui să arate o unitate flash. De exemplu, pentru un radio auto, ar trebui să acordați atenție unei conduceri mici pentru a nu-l rupe accidental în timpul utilizării.

După ce ați găsit mai multe opțiuni necesare, întrebați vânzătorul cum sunt rezolvate problemele atunci când dispozitivul se defectează și dacă există o înlocuire în garanție. Memoria flash este un articol consumabil și nu poate fi reparat - trebuie să știți acest lucru înainte de a cumpăra. Producătorii Corsair, Kingston, OCZ, Pretec, Silicon Power, Transcend și IBM merită recenzii pozitive.

Cum să vă protejați de pierderea informațiilor de pe o unitate flash

Ca orice mediu de stocare, un card de memorie este susceptibil la factori externi, de care toți utilizatorii de dispozitive flash trebuie să fie conștienți și să-și facă griji pentru siguranța informațiilor lor.

1. Defecțiune fizică a modulelor. Cardurile flash din plastic sunt foarte ușor de spart și imposibil de restaurat, așa că atunci când cumpărați trebuie să acordați atenție cardurilor flash metalice sau să le folosiți cu mare atenție.
2. Umiditatea poate distruge unitatea. Merită să acordați atenție suporturilor rezistente la apă dacă există posibilitatea ca apa să intre în memorie.
3. Infectarea memoriei flash de către viruși. Uneori se dovedește a fi destul de dificil să recuperați informații, așa că ar trebui să acordați atenție dispozitivelor care au protecție fizică la scriere sub formă de comutator - acest lucru este garantat pentru a nu oferi virușilor nicio șansă.

După ce ați aflat principiul de funcționare, tipurile, caracteristicile, prețurile și designul memoriei flash, trebuie să vă încredințați alegerea profesioniștilor.

1. Experții recomandă să acordați prioritate mărcilor dovedite. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să apelați la surse populare de informații și să citiți recenzii despre produs. Orice producător care se respectă de pe Internet are propriul său site web. Acesta este locul în care merită vizitat pentru a vă face o idee despre companie.
2. Nu ar trebui să vă încredeți alegerea contrafăcutelor chinezești, care sunt oferite pe piață la un preț foarte mic. Dacă nu există alte opțiuni, asigurați-vă că cereți vânzătorului să demonstreze funcționarea media înainte de a cumpăra. Formatarea regulată a dispozitivului în Windows vă permite să determinați starea de sănătate a memoriei flash.
3. Ar trebui să se acorde preferință dispozitivelor rapide care au un rating de clasa a zecea. Pentru că sunt adesea situații în care timpul este limitat. Apoi memoria flash va deveni universală pentru utilizator pentru orice dispozitiv.
4. Când cumpărați carduri de memorie pentru echipamente digitale, ar trebui să vă faceți griji cu privire la capacitățile de citire a datelor pe un computer. Pentru aceasta, există tot felul de adaptoare, care sunt adesea oferite spre cumpărare împreună cu memoria flash.

Memorie flash Solicitarea este redirecționată aici Carduri flash. La subiectul „Flash cards”.

Caracteristici

Viteza unor dispozitive cu memorie flash poate ajunge până la 100 MB/s. În general, cardurile flash au o gamă largă de viteze și sunt de obicei etichetate la vitezele unei unități CD standard (150 KB/s). Deci viteza specificată de 100x înseamnă 100 × 150 KB/s = 15.000 KB/s = 14,65 MB/s.

Practic, volumul unui cip de memorie flash este măsurat de la kilobytes la câțiva gigabytes.

Pentru a crește volumul, dispozitivele folosesc adesea o serie de mai multe cipuri. Până în 2007, dispozitivele USB și cardurile de memorie aveau capacități cuprinse între 512 MB și 64 GB. Cea mai mare capacitate a dispozitivelor USB a fost de 4 TB.

Sisteme de fișiere

Principalul punct slab al memoriei flash este numărul de cicluri de rescriere. Situația este agravată și de faptul că sistemul de operare scrie adesea date în aceeași locație. De exemplu, tabelul sistemului de fișiere este actualizat frecvent, astfel încât primele sectoare de memorie își vor consuma rezerva mult mai devreme. Distribuția încărcăturii poate prelungi semnificativ durata de viață a memoriei.

Pentru a rezolva această problemă, au fost create sisteme de fișiere speciale: JFFS2 și YAFFS pentru GNU/Linux și Microsoft Windows.

SecureDigital și FAT.

Aplicație

Memoria flash este cel mai bine cunoscută pentru utilizarea sa în unitățile flash USB. Flash Drive USB). Principalul tip de memorie folosit este NAND, care este conectat prin USB prin interfața dispozitivului de stocare în masă USB (USB MSC). Această interfață este acceptată de toate sistemele de operare moderne.

Datorită vitezei mari, capacității și dimensiunilor compacte, unitățile flash USB au înlocuit complet dischetele de pe piață. De exemplu, compania a încetat să mai producă computere cu o unitate de dischetă în 2003.

În prezent, o gamă largă de unități flash USB sunt produse în diferite forme și culori. Există pe piață unități flash cu criptare automată a datelor înregistrate pe acestea. Compania japoneză Solid Alliance produce chiar și unități flash sub formă de alimente.

Există distribuții speciale GNU/Linux și versiuni de programe care pot funcționa direct de pe unități USB, de exemplu, pentru a vă folosi aplicațiile într-un Internet cafe.

Tehnologia Windows Vista poate folosi o unitate flash USB sau o memorie flash specială încorporată în computer pentru a crește performanța. Memoria flash este, de asemenea, baza pentru cardurile de memorie, precum SecureDigital (SD) și Memory Stick, care sunt utilizate în mod activ în echipamentele portabile (aparate foto, telefoane mobile). Împreună cu dispozitivele de stocare USB, memoria flash ocupă cea mai mare parte a pieței suporturilor de stocare portabile.

Tipul de memorie NOR este folosit mai des în memoria BIOS și ROM a dispozitivelor, cum ar fi modemurile DSL, routerele etc. Memoria flash vă permite să actualizați cu ușurință firmware-ul dispozitivelor, în timp ce viteza și capacitatea de scriere nu sunt atât de importante pentru astfel de dispozitive. .

Posibilitatea de a înlocui hard disk-urile cu memorie flash este acum luată în considerare în mod activ. Ca urmare, viteza de pornire a computerului va crește, iar absența pieselor în mișcare va crește durata de viață. De exemplu, XO-1, un „laptop de 100 USD” care este dezvoltat activ pentru țările din lumea a treia, va folosi 1 GB de memorie flash în loc de un hard disk. Distribuția este limitată de prețul ridicat pe GB și de durata de viață mai scurtă decât hard disk-urile din cauza numărului limitat de cicluri de scriere.

Tipuri de carduri de memorie

Există mai multe tipuri de carduri de memorie utilizate în dispozitivele portabile:

MMC (MultiMedia Card): un card în format MMC are dimensiuni mici - 24x32x1,4 mm. Dezvoltat în comun de SanDisk și Siemens. MMC conține un controler de memorie și este foarte compatibil cu o mare varietate de dispozitive. În majoritatea cazurilor, cardurile MMC sunt acceptate de dispozitivele cu slot SD.

RS-MMC (Card MultiMedia de dimensiuni reduse): Un card de memorie care are jumătate din lungimea unui card MMC standard. Dimensiunile sale sunt de 24x18x1,4 mm, iar greutatea sa este de aproximativ 6 g toate celelalte caracteristici nu diferă de MMC. Pentru a asigura compatibilitatea cu standardul MMC atunci când utilizați carduri RS-MMC, este necesar un adaptor. DV-RS-MMC (Card MultiMedia de dimensiune redusă cu dublă tensiune): Cardurile de memorie DV-RS-MMC cu putere duala (1,8 si 3,3 V) au un consum mai mic de energie, ceea ce va permite telefonului dumneavoastra mobil sa functioneze putin mai mult. Dimensiunile cardului sunt aceleași ca RS-MMC, 24x18x1,4 mm. MMCmicro: Card de memorie miniatural pentru dispozitive mobile cu dimensiunile 14x12x1,1 mm. Trebuie folosit un adaptor pentru a asigura compatibilitatea cu un slot MMC standard.

Card SD (card digital securizat): acceptate de Panasonic și: cardurile SD vechi, așa-numitele Trans-Flash și cardurile SDHC (High Capacity) noi și dispozitivele de citire ale acestora diferă prin limitarea capacității maxime de stocare, 2 GB pentru Trans-Flash și 32 GB pentru Capacitate mare. Cititoarele SDHC sunt compatibile cu SDTF, adică un card SDTF va fi citit fără probleme într-un cititor SDHC, dar doar 2 GB din capacitatea unui SDHC mai mare vor fi văzute într-un dispozitiv SDTF, sau nu vor fi citite deloc . Se presupune că formatul TransFlash va fi complet înlocuit cu formatul SDHC. Ambele subformate pot fi prezentate în oricare dintre cele trei formate fizice. dimensiuni (Standard, mini si micro). miniSD (Mini Card Secure Digital): Secure Digital diferă de cardurile standard prin dimensiunile sale mai mici: 21,5x20x1,4 mm. Pentru a vă asigura că cardul funcționează în dispozitivele echipate cu un slot SD obișnuit, este utilizat un adaptor. microSD (Micro Secure Digital Card): sunt în prezent (2008) cele mai compacte dispozitive de memorie flash amovibile (11x15x1 mm). Sunt utilizate în principal în telefoane mobile, comunicatoare etc., deoarece, datorită compactității, pot extinde semnificativ memoria dispozitivului fără a crește dimensiunea acestuia. Comutatorul de protecție la scriere este situat pe adaptorul microSD-SD.

MS Duo (Memory Stick Duo): acest standard de memorie a fost dezvoltat și susținut de companie

Astăzi, unitățile flash sunt cele mai populare medii de stocare externă. Spre deosebire de discurile optice și magnetice (CD/DVD și, respectiv, hard disk), unitățile flash sunt mai compacte și mai rezistente la deteriorarea mecanică. Cum au fost obținute compactitatea și stabilitatea? Să aflăm!

Primul lucru de reținut este că în interiorul unității flash nu există părți mecanice în mișcare care ar putea fi deteriorate de căderi sau șocuri. Acest lucru se realizează datorită designului - fără o carcasă de protecție, unitatea flash este o placă de circuit imprimat la care este lipit un conector USB. Să ne uităm la componentele sale.

Componentele principale

Componentele majorității unităților flash pot fi împărțite în principale și suplimentare.

Cele principale includ:

1. Chip-uri de memorie NAND;
2. controlor;
3. rezonator cu cuarț.
4. conector USB

memorie NAND
Unitatea funcționează datorită memoriei NAND: cipuri semiconductoare. Cipurile unei astfel de memorie, în primul rând, sunt foarte compacte și, în al doilea rând, foarte încăpătoare: dacă la început unitățile flash erau inferioare ca capacitate față de discurile optice care erau comune la acea vreme, acum depășesc chiar și discurile Blu-Ray ca capacitate. O astfel de memorie, printre altele, este, de asemenea, nevolatilă, adică nu necesită o sursă de alimentare pentru a stoca informații, spre deosebire de cipurile RAM create folosind o tehnologie similară.

Cu toate acestea, memoria NAND are un dezavantaj în comparație cu alte tipuri de dispozitive de stocare. Cert este că durata de viață a acestor cipuri este limitată de un anumit număr de cicluri de rescriere (etape de citire/scriere a informațiilor în celule). În medie, numărul de cicluri de citire-scriere este de 30.000 (în funcție de tipul de cip de memorie). Acest lucru pare a fi un timp incredibil de lung, dar în realitate este egal cu aproximativ 5 ani de utilizare intensivă. Cu toate acestea, chiar dacă limita este atinsă, unitatea flash poate fi folosită în continuare, dar numai pentru citirea datelor. În plus, datorită naturii sale, memoria NAND este foarte vulnerabilă la supratensiunile electrice și la descărcările electrostatice, așa că ține-o departe de astfel de pericole.

Controlor
Numărul 2 din figura de la începutul articolului este un microcircuit minuscul - un controler, un instrument de comunicare între memoria flash și dispozitivele conectate (PC-uri, televizoare, radiouri auto etc.).

Un controler (altfel numit microcontroler) este un computer primitiv în miniatură cu propriul procesor și ceva RAM folosit pentru stocarea în cache a datelor și în scopuri de service. Procedura de actualizare a firmware-ului sau BIOS-ului înseamnă actualizarea software-ului microcontrolerului. După cum arată practica, cea mai comună defecțiune a unităților flash este defecțiunea controlerului.

Rezonator cu cuarț
Această componentă este un cristal de cuarț minuscul, care, ca într-un ceas electronic, produce oscilații armonice de o anumită frecvență. În unitățile flash, un rezonator este utilizat pentru comunicarea între controler, memoria NAND și componente suplimentare.

Această parte a unității flash este, de asemenea, expusă riscului de deteriorare și, spre deosebire de problemele cu microcontrolerul, este aproape imposibil să le rezolvați singur. Din fericire, rezonatoarele din unitățile moderne eșuează relativ rar.

conector USB
În marea majoritate a cazurilor, unitățile flash moderne au un conector USB 2.0 tip A, orientat spre recepție și transmisie. Cele mai noi unități folosesc USB 3.0 de tip A și de tip C.

Componente suplimentare

Pe lângă principalele componente ale unui dispozitiv de stocare flash menționate mai sus, producătorii le oferă adesea elemente opționale, precum un indicator LED, un comutator de protecție la scriere și câteva caracteristici specifice anumitor modele.

Indicator cu LED
Multe unități flash conțin un LED mic, dar destul de luminos. Este conceput pentru a afișa vizual activitatea unei unități flash (scrierea sau citirea informațiilor) sau este pur și simplu un element de design.

Cel mai adesea, acest indicator nu are nicio sarcină funcțională pentru unitatea flash în sine și, de fapt, este necesar doar pentru confortul utilizatorului sau pentru frumusețe.

Comutator de protecție la scriere
Acest element este mai tipic pentru cardurile SD, deși se găsește uneori pe dispozitivele de stocare USB. Acestea din urmă sunt adesea folosite într-un mediu corporativ ca purtători ai diverselor informații, inclusiv a celor importante și confidențiale. Pentru a evita incidentele cu ștergerea accidentală a unor astfel de date, producătorii de unități flash folosesc la unele modele un comutator de protecție: un rezistor care, atunci când este conectat la circuitul de alimentare al unui dispozitiv de stocare, împiedică curentul electric să ajungă în celulele de memorie.

Când încercați să scrieți sau să ștergeți informații de pe o unitate care are protecția activată, sistemul de operare va afișa următorul mesaj.

Protecția este implementată în mod similar în așa-numitele chei USB: unități flash care conțin certificate de securitate necesare funcționării corecte a unor programe specifice.

Acest element se poate rupe, de asemenea, rezultând o situație enervantă - dispozitivul pare să funcționeze, dar este imposibil de utilizat. Avem pe site-ul nostru material care poate ajuta la rezolvarea acestei probleme.

Componente unice

Acestea includ, de exemplu, prezența conectorilor Lightning, microUSB sau Type-C: unitățile flash cu aceștia sunt destinate utilizării, inclusiv pe smartphone-uri și tablete.

Ce este memoria flash? | Memorie flash(în limba engleză. Memorie flash) sau unitate flash- un tip de memorie nevolatilă și reinscriptabilă cu semiconductor în stare solidă.

Acest tip de memorie poate fi citit de un număr mare de ori în perioada de stocare a informațiilor, de obicei de la 10 la 100 de ani. Dar scrierea în memorie poate fi făcută doar de un număr limitat de ori (de obicei, în regiunea unui milion de cicluri). În cea mai mare parte, memoria flash este răspândită în lume și poate rezista la aproximativ o sută de mii de cicluri de rescriere, ceea ce este mult mai mult decât poate rezista o dischetă obișnuită sau un disc CD-RW.
Spre deosebire de hard disk-urile (HDD), memoria flash nu conține părți mecanice în mișcare și, prin urmare, este considerată un tip de mediu de stocare mai fiabil și mai compact.
Astfel, datorită compactității, relativului ieftin și consumului foarte scăzut de energie, unitățile flash sunt utilizate pe scară largă în echipamentele digitale portabile - camere video și foto, înregistratoare de voce, playere MP3, PDA-uri, telefoane mobile, smartphone-uri și comunicatoare. Mai mult, acest tip de memorie este folosit pentru a stoca software încorporat în diverse echipamente (modemuri, PBX-uri, scanere, imprimante, routere).
Recent, unitățile flash cu intrare USB (numite de obicei „unitate flash” sau disc USB) au devenit larg răspândite, înlocuind dischetele și CD-urile.
În zilele noastre, principalul dezavantaj al dispozitivelor bazate pe unități flash este raportul preț-volum foarte mare, mult mai mare decât hard disk-urile de 2-5 ori. Prin urmare, volumul unităților flash nu este foarte mare, dar se lucrează în aceste direcții. Reducerea costului procesului tehnologic și sub influența concurenței, multe companii au anunțat deja lansarea unităților SSD cu o capacitate de 512 GB sau mai mult. De exemplu, în februarie 2011, OCZ Technology a oferit o unitate SSD PCI-Express cu o capacitate de 1,2 TB și capabilă să producă 10 milioane de cicluri de scriere.
Unitățile SSD moderne sunt dezvoltate pe baza controlerelor multicanal care oferă citire sau scriere paralelă de la mai multe microprocesoare de memorie flash simultan. Ca urmare, nivelul de performanță a crescut atât de mult încât debitul interfeței SATA II a devenit factorul limitator.

CUM FUNcționează MEMORIA FLASH

O unitate flash stochează date într-o serie de tranzistori cu poartă flotantă numite celule. În dispozitivele convenționale cu celule cu un singur nivel, oricare dintre ele își poate „aminti” doar un bit de date. Dar unele cipuri mai noi cu celule cu mai multe niveluri (în engleză celulă cu mai multe niveluri sau celulă cu trei niveluri) își pot „aminti” mai mult de un bit. În acest din urmă caz, pe poarta plutitoare a tranzistorului poate fi utilizată o sarcină electrică diferită.

NICI MEMORIE FLASH

Acest tip de memorie flash se bazează pe algoritmul NOR, deoarece într-un tranzistor cu poartă flotantă o tensiune de poartă prea mică înseamnă una.
Acest tip de tranzistor este format din două porți: flotant și control. Prima poartă este complet izolată și are capacitatea de a reține electronii până la zece ani. Celula este formată și dintr-un dren și o sursă. Când se aplică tensiune pe poarta de control, se generează un câmp electric și apare așa-numitul efect de tunel. Majoritatea electronilor sunt transferați (tunelați) prin stratul izolator și intră în poarta plutitoare. Sarcina de pe poarta plutitoare a tranzistorului modifică „lățimea” sursei de scurgere și conductivitatea canalului, care este utilizată la citire.
Celulele de scriere și de citire sunt foarte diferite în ceea ce privește consumul de energie: de exemplu, unitățile flash consumă mai mult curent la scriere decât la citire (consumând foarte puțină energie).
Pentru a șterge (șterge) datele, se aplică o tensiune negativă suficient de mare la poarta de control, ceea ce duce la efectul opus (electronii de la poarta plutitoare sunt transferați la sursă folosind efectul de tunel).
În arhitectura NOR, este nevoie de a conecta un contact la fiecare tranzistor, ceea ce mărește foarte mult dimensiunea procesorului. Această problemă este rezolvată folosind noua arhitectură NAND.

MEMORIE FLASH NAND

Arhitectura NAND se bazează pe algoritmul AND-NOT (în engleză NAND). Principiul de funcționare este similar cu cel de tip NOR și diferă doar prin locația celulelor și a contactelor acestora. Nu mai este nevoie să conectați un contact la fiecare celulă de memorie, astfel încât costul și dimensiunea procesorului NAND sunt semnificativ mai mici. Datorită acestei arhitecturi, înregistrarea și ștergerea sunt considerabil mai rapide. Cu toate acestea, această tehnologie nu permite accesul la o regiune sau celulă arbitrară, ca în NOR.
Pentru a atinge densitatea și capacitatea maximă, o unitate flash realizată folosind tehnologia NAND folosește elemente cu dimensiuni minime. Prin urmare, spre deosebire de o unitate NOR, este permisă prezența celulelor proaste (care sunt blocate și nu ar trebui utilizate în viitor), ceea ce complică semnificativ lucrul cu o astfel de memorie flash. Mai mult, segmentele de memorie din NAND sunt echipate cu o funcție CRC pentru a le verifica integritatea.
În prezent, arhitecturile NOR și NAND există în paralel și nu concurează în niciun fel între ele, deoarece au domenii de aplicare diferite. NOR este folosit pentru stocarea simplă a datelor mici, NAND este folosit pentru stocarea datelor mari.

ISTORIA FLASH DRIVE-urilor

Memoria flash a fost inventată pentru prima dată în 1984 de inginerul Fujio Masuoka, care lucra apoi pentru Toshiba. Numele de „flash” a fost inventat de colegul lui Fujio, Shoji Ariizumi, deoarece procesul de ștergere a datelor din memorie i-a amintit de un bliț fotografic. Fujio și-a prezentat dezvoltarea la întâlnirea internațională a dispozitivelor electronice din San Francisco, California. Intel a fost interesat de această invenție și patru ani mai târziu, în 1988, a lansat primul procesor comercial flash de tip NOR.
Arhitectura memoriei flash NAND a fost anunțată un an mai târziu de Toshiba în 1989, la Conferința Internațională a Circuitelor Solid-State. Cipul NAND avea o viteză de scriere mai mare și o zonă de circuit mai mică.
La sfarsitul anului 2010, liderii in productia de unitati flash sunt Samsung (32% din piata) si Toshiba (17% din piata).
Standardizarea procesoarelor de memorie flash NAND este realizată de grupul ONFI (NAND Flash Interface Working Group). Acest standard este considerat a fi specificația ONFI 1.0, lansată pe 28 decembrie 2006. Standardizarea ONFI în producția de procesoare NAND este susținută de companii precum Samsung, Toshiba, Intel, Hynix etc.

CARACTERISTICI DE DEPOZITARE FLASH

În prezent, capacitatea unităților flash variază de la kilobytes la sute de gigabytes.

În 2005, două companii, Toshiba și SanDisk, au introdus procesoare NAND de 1 GB folosind tehnologia celulelor cu mai multe niveluri (un tranzistor poate stoca mai mulți biți de date folosind diferite sarcini electrice pe o poartă plutitoare).

În septembrie 2006, Samsung a introdus un cip de 4 GB fabricat folosind o tehnologie de proces de 40 nm.

La sfârșitul anului 2007, Samsung a anunțat crearea primului cip NAND din lume care folosește tehnologia celulară cu mai multe niveluri, deja realizată folosind o tehnologie de proces de 30 nm cu o capacitate de stocare de 8 GB.

În decembrie 2009, Toshiba a anunțat că cipul NAND de 64 GB este deja livrat clienților, iar producția de masă a început în primul trimestru al anului 2010.

Pe 16 iunie 2010, Toshiba a introdus primul procesor de 128 GB, format din șaisprezece module de 8 GB.
Pentru a crește cantitatea de memorie flash, dispozitivele folosesc adesea o matrice complexă constând din mai multe procesoare.

În aprilie 2011, Intel și Micron au introdus un cip flash MLC NAND de 8 GB produs folosind o tehnologie de proces de 20 nm. Primul procesor NAND de 20 nm are o suprafață de 118 mm, care este cu 35-40% mai mică decât cipurile de 25 nm 8GB disponibile în prezent. Producția în serie a acestui cip va începe la sfârșitul anului 2011.

TIPURI ŞI TIPURI DE CARDURI DE MEMORIE ŞI FLASH DRIVE

CF(în limba engleză. Bliț compact): unul dintre cele mai vechi standarde de tip de memorie. Primul card flash CF a fost produs de SanDisk Corporation în 1994. Acest format de memorie este foarte comun în timpul nostru. Cel mai adesea este folosit în echipamentele video și foto profesionale, deoarece datorită dimensiunii sale mari (43x36x3,3 mm), slotul Compact Flash este greu de instalat fizic în telefoanele mobile sau playerele MP3. În plus, niciun card nu se poate lăuda cu astfel de viteze, volume și fiabilitate. Capacitatea maximă Compact Flash a ajuns deja la 128 GB, iar viteza de copiere a datelor a fost mărită la 120 MB/s.

MMC(în limba engleză. Cardul multimedia): un card în format MMC are dimensiuni mici - 24x32x1,4 mm. Dezvoltat în comun de SanDisk și Siemens. MMC conține un controler de memorie și este foarte compatibil cu o mare varietate de dispozitive. În majoritatea cazurilor, cardurile MMC sunt acceptate de dispozitivele cu slot SD.

RS-MMC(în limba engleză. Card multimedia de dimensiuni reduse): Un card de memorie care are jumătate din lungimea unui card MMC standard. Dimensiunile sale sunt de 24x18x1,4 mm, iar greutatea sa este de aproximativ 6 grame toate celelalte caracteristici și parametri nu diferă de MMC. Pentru a asigura compatibilitatea cu standardul MMC atunci când utilizați carduri RS-MMC, este necesar un adaptor.

DV-RS-MMC(în limba engleză. Card multimedia de dimensiune redusă cu dublă tensiune): Cardurile de memorie DV-RS-MMC cu alimentare duală (1,8 și 3,3 V) au un consum mai mic de energie, ceea ce va permite telefonului dvs. mobil să funcționeze puțin mai mult. Dimensiunile cardului sunt aceleași ca RS-MMC, 24x18x1,4 mm.

MMCmicro: card de memorie miniatural pentru dispozitive mobile cu dimensiunile 14x12x1,1 mm. Pentru a asigura compatibilitatea cu un slot MMC standard, trebuie utilizat un adaptor special.

Card SD(în limba engleză. Card digital securizat): Suportat de SanDisk, Panasonic și Toshiba. Standardul SD este o dezvoltare ulterioară a standardului MMC. În ceea ce privește dimensiunea și caracteristicile, cardurile SD sunt foarte asemănătoare cu MMC, doar puțin mai groase (32x24x2.1 mm). Principala diferență față de MMC este tehnologia de protecție a drepturilor de autor: cardul are protecție criptografică împotriva copierii neautorizate, protecție sporită a informațiilor împotriva ștergerii sau distrugerii accidentale și un comutator mecanic de protecție la scriere. În ciuda asemănării standardelor, cardurile SD nu pot fi utilizate în dispozitive cu slot MMC.

SDHC(în limba engleză. SD de mare capacitate, SD de mare capacitate): Cardurile SD vechi (SD 1.0, SD 1.1) și SDHC noi (SD 2.0) și cititoarele acestora diferă prin limitarea capacității maxime de stocare, 4 GB pentru SD și 32 GB pentru SDHC. Cititoarele SDHC sunt compatibile cu SD, adică un card SD va fi citit fără probleme într-un cititor SDHC, dar un card SDHC nu va fi citit deloc într-un dispozitiv SD. Ambele opțiuni pot fi prezentate în oricare dintre cele trei formate de dimensiune fizică (standard, mini și micro).

miniSD(în limba engleză. Mini card digital securizat): Diferă de cardurile standard Secure Digital prin dimensiunile lor mai mici: 21,5x20x1,4 mm. Pentru a vă asigura că cardul funcționează în dispozitivele echipate cu un slot SD obișnuit, este utilizat un adaptor.

microSD(în limba engleză. Card Micro Secure Digital): în 2011 sunt cele mai compacte dispozitive de memorie flash amovibile (11x15x1 mm). Sunt utilizate în principal în telefoane mobile, comunicatoare etc., deoarece, datorită compactității, pot extinde semnificativ memoria dispozitivului fără a crește dimensiunea acestuia. Comutatorul de protecție la scriere este situat pe adaptorul microSD-SD. Capacitatea maximă a unui card microSDHC lansat de SanDisk în 2010 este de 32 GB.

Memory Stick Duo: Acest standard de memorie a fost dezvoltat și acceptat de Sony. Carcasa este destul de rezistenta. În acest moment, aceasta este cea mai scumpă amintire dintre toate prezentate. Memory Stick Duo a fost dezvoltat pe baza standardului Memory Stick utilizat pe scară largă de la același Sony și se distinge prin dimensiunile sale mici (20x31x1,6 mm).

Memory Stick Micro (M2): Acest format este un concurent cu formatul microSD (din punct de vedere al dimensiunii), păstrând în același timp avantajele cardurilor de memorie Sony.

xD-Picture Card: cardul este folosit în camerele digitale de la Olympus, Fujifilm și altele.

A devenit indispensabil în dispozitivele mobile (PDA-uri, tablete, smartphone-uri, playere). Unități flash USB și carduri de memorie pentru dispozitive electronice (SD, MMC, miniSD etc.) au fost dezvoltate pe baza memoriei flash.

Definiția 1

Memorie flash(Memorie flash) – memorie nevolatilă și reinscriptabilă cu semiconductor în stare solidă.

Informațiile pot fi citite din memoria flash de un număr mare de ori pe durata de viață a unității (de la $10$ ani), dar numărul de procese de scriere este limitat (aproximativ $100\000$ cicluri de rescriere).

Memoria flash este considerată un tip de mediu de stocare mai fiabil, deoarece... nu conține părți mecanice în mișcare (cum ar fi un hard disk).

Avantajele memoriei flash:

• acces la date de mare viteză;
• consum redus de putere;
• rezistenta la vibratii;
• ușurință de conectare la un PC;
• dimensiuni compacte;
• ieftinătate.

Dezavantajele memoriei flash:

• număr limitat de cicluri de înregistrare;
• sensibilitate la descărcarea electrostatică.

Istoria memoriei flash

Memoria flash a fost inventată pentru prima dată în 1984 USD.

Numele „flash” provine din engleza „flash”, deoarece procesul de ștergere a datelor semăna cu un bliț fotografic.

În 1988 USD, a fost lansat primul procesor comercial NOR flash. În anul următor, a fost dezvoltată arhitectura de memorie flash NAND, care a prezentat viteze de scriere mai mari și o zonă de circuit mai mică.

Principiul de funcționare

Celula elementară de stocare a datelor este un tranzistor cu poartă plutitoare care poate păstra electroni (sarcină) este celula elementară de stocare a datelor din memoria flash. Pe baza tranzistorului, au fost dezvoltate principalele tipuri de memorie flash NAND și NOR. Principiul de funcționare se bazează pe modificarea și înregistrarea sarcinii electrice într-o regiune izolată („buzunar”) a structurii semiconductoare.

Figura 1. Arhitectura memoriei NOR

Figura 2. Arhitectura memoriei NAND

Producătorii de memorie flash folosesc două tipuri de celule de memorie:

• MLC(Multi-Level Cell - celule de memorie multi-level) - celule mai incapatoare si mai ieftine, dar caracterizate prin timpi mari de acces si un numar mic de cicluri de scriere/stergere (aproximativ $10\000$);
• SLC(Single-Level Cell - single-level memory cells) - celule cu timpi de acces mai scurti și un număr maxim de cicluri de scriere/ștergere ($100\000$).

Figura 3. Elementele principale ale unei unități flash USB: $1$ – conector USB, $2$ – controler, $3$ – placă PCB, $4$ – modul de memorie NAND, $5$ – oscilator cu cristal, $6$ – indicator LED , $7$ – comutator de protecție la scriere, $8$ – spațiu pentru un cip de memorie suplimentar.

Aplicație

Există Există două utilizări principale pentru memoria flash:

• ca purtător de informații mobile;
• ca depozit pentru software-ul dispozitivelor digitale.

Adesea, ambele metode sunt combinate într-un singur dispozitiv.

Utilizarea memoriei NOR, care are un volum relativ mic, este de a oferi acces rapid la adrese aleatoare și de a garanta absența elementelor defecte (cipuri ROM standard pentru lucrul cu un microprocesor, cipuri de pornire a computerului (POST și BIOS), de dimensiuni medii. cipuri de stocare a datelor, de exemplu, DataFlash). Volumele tipice variază de la $ 100 $ KB la $ 256 $ MB. Memoria NAND este utilizată în dispozitivele mobile și mediile de stocare care necesită cantități mari de stocare. Practic, acestea sunt chei USB și carduri de memorie de toate tipurile, precum și dispozitive mobile (telefoane, camere, playere). Memoria NAND este încorporată în aparatele electrocasnice: telefoane mobile și televizoare, routere de rețea, puncte de acces, console de jocuri, rame foto și navigatoare.

Figura 4. Diferite tipuri de carduri flash

Tipuri și tipuri de carduri de memorie și unități flash

Nota 1

CF(Compact Flash) este cel mai vechi standard de tip de memorie. Are fiabilitate ridicată, un volum destul de mare (128 GB sau mai mult) și viteză mare de transfer de date (120 MB/s). Datorita dimensiunilor sale mari, este folosit in echipamente video si fotografice profesionale.

MMC (Multimedia Card) este de dimensiuni mici, foarte compatibil cu diverse dispozitive și conține un controler de memorie. Cardul SD (Secure Digital Card) este rezultatul dezvoltării standardului MMC. Cardul are protecție criptografică împotriva copierii neautorizate, protecție sporită a informațiilor împotriva ștergerii sau distrugerii accidentale și un comutator mecanic de protecție la scriere. Capacitate maximă de până la 4 USD GB. SDHC (SD High Capacity) are o capacitate maximă de 32 USD GB.

Există și carduri miniSD și microSD.

Nota 2

Principalii producători de memorie flash NAND sunt Micron/Intel, SK Hynix, Toshiba/SanDisk, Samsung. Principalii producători de controlere de memorie flash NAND sunt Marvell, LSI-SandForce și producătorii de memorie NAND.