146718140
359238789
608492353
+7 (495) 642-97-46, 604-41-67
+7 (495) 504-60-26, 952-68-43
Санкт-Петербург :
+7 (911) 264-47-55
Смоленск :
+7 (4812) 40-43-83, 40-06-27

Принцип действия

rnrn

Флэш-память по типу запоминающих элементов и rnrnосновным принципам работы подобна памяти типа EEPROM, однако ряд архитектурных и структурных особенностей позволяют rnrnвыделить ее в отдельный класс. Разработка Флэш-памяти считается кульминацией десятилетнего развития схемотехники rnrnпамяти с электрическим стиранием информации.

rnrn

В схемах Флэш-памяти не предусмотрено стирание отдельных rnrnслов, стирание информации осуществляется либо для всей памяти одновременно, либо для достаточно больших блоков. rnrnПонятно, что это позволяет упростить схемы ЗУ, т. е. способствует достижению высокого уровня интеграции и rnrnбыстродействия при снижении стоимости. Технологически схемы Флэш-памяти выполняются с высоким качеством и обладают rnrnочень хорошими параметрами. Термин Flash по одной из версий связан с характерной особенностью этого вида памяти — rnrnвозможностью одновременного стирания всего ее объема. Согласно этой версии ещё до появления Флэш-памяти при хранении rnrnсекретных данных использовались устройства, которые при попытках несанкционированного доступа к ним автоматически rnrnстирали хранимую информацию и назывались устройствами типа Flash (вспышка, мгновение). Это название перешло и к rnrnпамяти, обладавшей свойством быстрого стирания всего массива данных одним сигналом.

rn

Одновременное стирание rnrnвсей информации ЗУ реализуется наиболее просто, но имеет тот недостаток, что даже замена одного слова в ЗУ требует rnrnстирания и новой записи для всего ЗУ в целом. Для многих применений это неудобно. Поэтому наряду со схемами с rnrnодновременным стиранием всего содержимого имеются схемы с блочной структурой, в которых весь массив памяти делится rnrnна блоки, стираемые независимо друг от друга. Объем таких блоков сильно разнится: от 256 байт до 128 rnrnКбайт.

rnrn

Число циклов программирования для Флэш-памяти хотя и велико, но ограничено, т. е. ячейки при rnrnперезаписи «изнашиваются». Чтобы увеличить долговечность памяти, в ее работе используются специальные алгоритмы, rnrnспособствующие «разравниванию» числа перезаписей по всем блокам микросхемы. Соответственно областям применения rnrnФлэш-память имеет архитектурные и схемотехнические разновидности. Двумя основными направлениями эффективного rnrnиспользования Флэш-памяти являются хранение не очень часто изменяемых данных (обновляемых программ, в частности) и rnrnзамена памяти на магнитных дисках. Для первого направления в связи с редким обновлением содержимого параметры циклов rnrnстирания и записи не столь существенны как информационная емкость и скорость считывания информации. Стирание в этих rnrnсхемах может быть как одновременным для всей памяти, так и блочным. Среди устройств с блочным стиранием выделяют rnrnсхемы со специализированными блоками (несимметричные блочные структуры). По имени так называемых Boot-блоков, в rnrnкоторых информация надежно защищена аппаратными средствами от случайного стирания, эти ЗУ называют Boot Block Flash rnrnMemory. Boot-блоки хранят программы инициализации системы, позволяющие ввести ее в рабочее состояние после включения rnrnпитания. Микросхемы для замены жестких магнитных дисков {Flash-File Memory) содержат более развитые средства rnrnперезаписи информации и имеют идентичные блоки (симметричные блочные структуры).

rnrnrn

Одним из rnrnэлементов структуры Флэш-памяти является накопитель (матрица запоминающих элементов). В схемотехнике накопителей rnrnразвиваются два направления: на основе ячеек типа ИЛИ-НЕ (NOR) и на основе ячеек типа И-НЕ (NAND). Накопители на rnrnоснове ячеек ИЛИ-НЕ (с параллельным включением ЛИЗ-МОП-транзисторов с двойным затвором) обеспечивают быстрый доступ rnrnк словам при произвольной выборке. Они приемлемы для разных применений, но наиболее бесспорным считается их rnrnприменение в памяти для хранении редко обновляемых данных. При этом возникает полезная преемственность с rnrnприменявшимися ранее ROM и EPROM, сохраняются типичные сигналы управления, обеспечивающие чтение с произвольной rnrnвыборкой. Каждый столбец представляет собою совокупность параллельно соединенных транзисторов. Разрядные линии rnrnвыборки находятся под высоким потенциалом. Все транзисторы невыбранных строк заперты. В выбранной строке открываются rnrnи (передают высокий уровень напряжения на разрядные линии считывания те транзисторы, в плавающих затворах которых rnrnотсутствует заряд электронов, и, следовательно, пороговое напряжение транзистора имеет нормальное (не повышенное) rnrnзначение.

rnrn

Накопители на основе ячеек ИЛИ-НЕ широко используются фирмой Intel. Имеются мнения о rnrnконкурентоспособности этих накопителей и в применениях, связанных с заменой жестких магнитных дисков Флэш-памятью. rnrnСтруктуры с ячейками И-НЕ более компактны, но не обеспечивают режима произвольного доступа и практически rnrnиспользуются только в схемах замены магнитных дисков. В схемах на этих ячейках сам накопитель компактнее, но rnrnувеличивается количество логических элементов обрамления накопителя. Для улучшения технико-экономических rnrnхарактеристик в схемах Флэш-памяти применяются различные средства и приемы:

rnrn· Прерывание rnrnпроцессов записи при обращениях процессора для чтения (Erase Suspend). Без этого возникали бы длительные простои rnrnпроцессора, т. к. запись занимает достаточно большое время. После прерывания процесс записи возобновляется под rnrnуправлением внутренних средств Флэш-памяти
rn· Внутренняя очередь команд, управляющих работой rnrnФлэш-памяти, которая позволяет организовать конвейеризацию выполняемых операций и ускорить процессы чтения и rnrnзаписи
rn· Программирование длины хранимых в ЗУ слов для согласования с различными портами rnrnввода/вывода
rn· Введение режимов пониженной мощности на время, когда к ЗУ нет обращений, в том числе rnrnрежима глубокого покоя, в котором мощность снижается до крайне малых значений (например, ток потребления снижается rnrnдо 2 мкА). Эти особенности очень важны для устройств с автономным (батарейным) питанием
rn· rnrnПриспособленность к работе при различных питающих напряжениях (5 В; 3,3 В и др.). Сама схема «чувствует» уровень rnrnпитания и производит необходимые переключения для приспособления к нему
rn· Введение в структуры памяти rnrnстраничных буферов для быстрого накопления новых данных, подлежащих записи. Два таких буфера могут работать в rnrnрежиме, называемом «пинг-понг», когда один из них принимает слова, подлежащие записи, а другой в это время rnrnобеспечивает запись своего содержимого в память. Когда первый буфер заполнится, второй уже освободится, и они rnrnпоменяются местами
rn· Различные меры защиты от случайного или несанкционированного доступа. Флэш-память rnrnс адресным доступом, ориентированная на хранение не слишком часто изменяемой информации, может иметь одновременное rnrnстирание всей информации (архитектура Bulk Erase) или блочное стирание (архитектура Boot Block rnrnFlash-Memory)

rnrn

Имея преемственность с ЗУ типов EEPROM и EPROM, разработанными ранее, схемы Флэш-памяти rnrnпредпочтительнее EEPROM по информационной емкости и стоимости в применениях, где не требуется индивидуальное rnrnстирание слов, а в сравнении с EPROM обладают тем преимуществом, что не требуют специальных условий и аппаратуры для rnrnстирания данных, которое к тому же происходит гораздо быстрее.

rn
Типография фс принт
Все права защищены. Копирование материалов
сайта исключительно с разрешения администрации
Флешки
Подарочные флешки
продвижение и раскрутка сайта продвижение и раскрутка сайта