Что такое флеш память в компьютере

Flash-память: что такое, описание, характеристика, как работает

Содержание:

Flash-память – это стремительно развивающаяся технология хранения цифровых данных. Она быстрее, надёжнее и энергоэффективнее от накопителей на магнитных дисках, но недостатки (стоимость, объём) замедляют внедрение решения. В публикации рассмотрим, как работает флеш-память, что это такое. Разберёмся с её видами.

Флэш-память: что это такое

Flash-memory или флеш-память – разновидность перепрограммируемых полупроводниковых запоминающих устройств. В ней не используются механические элементы (вращающийся на подшипниках шпиндель с диском), как в случае с магнитными и оптическими видами памяти.

Ещё называется памятью для цифровых данных на базе микросхем.

Как работает флеш-память

Принцип функционирования построенных на базе микросхем запоминающих устройств базируется на МОП-транзисторах с плавающим затвором. Он расположен между p-слоем и управляющим затвором, и изолирован от них слоем диэлектрика. Благодаря этому транзистор способен долго хранить электрический заряд.

Единица или ячейка flash-памяти – транзистор. Он представлен парой полупроводников n-типа с массой свободных носителей заряда – электронов. Между ними располагается полупроводник p-типа с недостатком электронов. Он переносит электроны по так называемым дырам, где тех недостаточно, но не ток – он не пробежит из-за разности типа проводимости: электронная и дырочная.

Над p-полупроводником размещён управляющий или дополнительный затвор – электрод. При приложении напряжения он отталкивает дырки, притягивая электроны – формируется p-n-переход, вследствие чего через транзистор протекает ток.

Чтение и запись

Для считывания содержимого ячейки – состояния транзистора – к управляющему затвору прилагается напряжение, позволяющее определить, в ней записан логический ноль или единица. При недостатке электронов на дополнительном затворе бежит ток – это ноль, если образовался их избыток – ток не проходит – в ячейку записана единица.

Запись проходит сложнее, ведь диэлектрик мешает прохождению электронов к плавающему затвору. Для их подталкивания прикладывают повышенное положительное напряжение, и они устремляются через потенциальный барьер – слой непроводящего материала. Для удаления информации к плавающему затвору транзистора прикладывается отрицательное напряжение с меньшим потенциалом, чем при записи. Вследствие этого электроны покидают дополнительный затвор.

Определяя наличие или отсутствие заряда на плавающем затворе, контроллер «знает» о содержимом элемента памяти.

Типы флэш-памяти

Вместимость ячейки

Однобитовые элементы памяти работают с двумя зарядами на плавающем затворе: ноль и единица. Их называют одноуровневыми – SLC. Отличаются небольшим временем записи и хорошим циклом перезаписи – свыше 100 000 повторений. Недостаток – небольшой объём.

Вследствие эволюции SLC появилась технология MLC – многоуровневая ячейка памяти. Обычно это четыре уровня заряда – два бита информации. Технология повысила плотность записи вдвое в ущерб циклам перезаписи – их число снизилось до 10 раз, время доступа возросло.

В последние годы получили развитие более продвинутые типы памяти:

Технология

Презентована в 1980 году. Представлена двухмерной матрицей, где проводник стоков подключён к линии битов, затворы транзистора – к линии слов. Гарантирует быстрый доступ к содержимому любой ячейки. Применяется для хранения программ микроконтроллеров, BIOS, во встраиваемых системах.

Название происходит от английского NO-OR – логическое НЕТ ИЛИ.

При чтении значения транзистора к его управляющему затвору прикладывается напряжение, необходимое для появления проводимости. К остальным элементам памяти прилагают мизерное напряжение. Для записи сначала к управляющим затворам прикладывают сильный потенциал. Далее изменения значения ячейки на ноль на неё подают положительное напряжение, на остальные – отрицательное.

В 1987 году разработали более сложную трёхмерную структуру, где на пересечении столбов и строк образуется не ячейка, а их последовательность в третьей плоскости – пересечение образует ряд затворных цепей. Последовательное подключение транзисторов к битовой линии увеличивает плотность компоновки, но на сложности и скорости доступа к памяти отражается отрицательно.

Для считывания информации к линии прикладывают напряжение чтения, к остальным линиям – напряжение, открывающее их. Наличие разности потенциалов на линии зависит от содержимого целевого транзистора.

В 2007 году появляется 3D NAND – технология многослойного размещения транзисторов, повышающая плотность записи.

Исполнение

Флеш-память в ближайшее десятилетие вытеснит с рынка накопители на жёстких магнитных дисках, как флешки отправили оптические диски на свалку истории.

Источник

Флеш память

Флеш‐память (англ. Flash-Memory ) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти.

Она может быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов [1] ). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи — намного больше, чем способна выдержать дискета или жёстких дисков, более надёжна и компактна.

Благодаря своей компактности, дешевизне и низком энергопотреблении флеш‐память широко используется в портативных устройствах, работающих на батарейках и аккумуляторах — цифровых фотокамерах и видеокамерах, цифровых диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини‐АТС, принтерах, сканерах), различных контроллерах.

Так же в последнее время широкое распространение получили «флешка», USB‐драйв, USB‐диск), практически вытеснившие дискеты и CD. Одним из первых флэшки JetFlash в 2002 году начал выпускать тайваньский концерн SSD накопителей объёмом 256 ГБ и более.

Ещё один недостаток устройств на базе флеш‐памяти по сравнению с жёсткими дисками — как ни странно, меньшая скорость. Несмотря на то, что производители SSD накопителей заверяют, что скорость этих устройств выше скорости винчестеров, в реальности она оказывается ощутимо ниже. Конечно, SSD накопитель не тратит подобно винчестеру время на разгон, позиционирование головок и т. п. Но время чтения, а тем более записи, ячеек флеш‐памяти, используемой в современных SSD накопителях, больше. Что и приводит к значительному снижению общей производительности. Справедливости ради следует отметить, что последние модели SSD накопителей и по этому параметру уже вплотную приблизились к винчестерам. Однако, эти модели пока слишком дороги.

Содержание

Принцип действия

Флеш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell ). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC ), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC ) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.

В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИ‑НЕ элемент (англ. NOR ), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Некоторые электроны туннелируют через слой изолятора и попадают на плавающий затвор, где и будут пребывать. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.

Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы.

Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

В NOR архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND архитектуры.

В основе NAND типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND ). Принцип работы такой же, от NOR типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND чипа может быть существенно меньше. Так же запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.

NAND и NOR архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных.

История

Флеш-память была изобретена Фудзи Масуока (Fujio Masuoka), когда он работал в 1984 году. Имя «флеш» было придумано также в Toshiba коллегой Фудзи, Сёдзи Ариизуми (Shoji Ariizumi), потому что процесс стирания содержимого памяти ему напомнил фотовспышку (англ. flash ). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Франциско, Калифорния. 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип NOR-типа.

NAND-тип флеш-памяти был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid-State Circuits Conference. У него была больше скорость записи и меньше площадь чипа.

Характеристики

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до нескольких гигабайт.

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов. К 2007 году USB устройства и карты памяти имели объём от 512 МБ до 64 ГБ. Самый большой объём USB устройств составлял 4 ТБ.

Файловые системы

Основное слабое место флеш-памяти — количество циклов перезаписи. Ситуация ухудшается также в связи с тем, что ОС часто записывает данные в одно и то же место. Например, часто обновляется таблица файловой системы, так что первые сектора памяти израсходуют свой запас значительно раньше. Распределение нагрузки позволяет существенно продлить срок работы памяти.

Для решения этой проблемы были созданы специальные файловые системы: JFFS2 [7] и YAFFS [8] для GNU/Linux и Microsoft Windows.

SecureDigital и FAT.

Применение

Флеш-память наиболее известна применением в USB флеш-носителях (англ. USB flash drive ). В основном применяется NAND тип памяти, которая подключается через USB по интерфейсу USB mass storage device (USB MSC). Данный интерфейс поддерживается всеми ОС современных версий.

Есть специальные дистрибутивы GNU/Linux и версии программ, которые могут работать прямо с USB носителей, например, чтобы пользоваться своими приложениями в интернет-кафе.

NOR тип памяти чаще применяется в BIOS и ROM-памяти устройств, таких как DSL модемы, маршрутизаторы и т. д. Флеш-память позволяет легко обновлять прошивку устройств, при этом скорость записи и объём для таких устройств не так важны.

Типы карт памяти

Существуют несколько типов карт памяти, используемых в портативных устройствах:

MMC (MultiMedia Card): карточка в формате MMC имеет небольшой размер — 24×32×1,4 мм. Разработана совместно компаниями SanDisk и Siemens. MMC содержит контроллер памяти и обладает высокой совместимостью с устройствами самого различного типа. В большинстве случаев карты MMC поддерживаются устройствами со слотом SD.

RS-MMC (Reduced Size MultiMedia Card): карта памяти, которая вдвое короче стандартной карты MMC. Её размеры составляют 24×18×1,4 мм, а вес — около 6 г, все остальные характеристики не отличаются от MMC. Для обеспечения совместимости со стандартом MMC при использовании карт RS-MMC нужен адаптер. DV-RS-MMC (Dual Voltage Reduced Size MultiMedia Card): карты памяти DV-RS-MMC с двойным питанием (1,8 и 3,3 В) отличаются пониженным энергопотреблением, что позволит работать мобильному телефону немного дольше. Размеры карты совпадают с размерами RS-MMC, 24×18×1,4 мм. MMCmicro: миниатюрная карта памяти для мобильных устройств с размерами 14×12×1,1 мм. Для обеспечения совместимости со стандартным слотом MMC необходимо использовать переходник.

SD Card (Secure Digital Card): поддерживается фирмами Panasonic и SD (Trans-Flash) и SDHC (High Capacity): Старые карты SD так называемые Trans-Flash и новые SDHC (High Capacity) и устройства их чтения различаются ограничением на максимальную ёмкость носителя, 2 ГБ для Trans-Flash и 32 ГБ для High Capacity (Высокой Ёмкости). Устройства чтения SDHC обратно совместимы с SDTF, то есть SDTF карта будет без проблем прочитана в устройстве чтения SDHC, но в устройстве SDTF увидится только 2 ГБ от ёмкости SDHC большей ёмкости, либо не будет читаться вовсе. Предполагается, что формат TransFlash будет полностью вытеснен форматом SDHC. Оба суб-формата могут быть представлены в любом из трёх форматов физ. размеров (Стандартный, mini и micro). miniSD (Mini Secure Digital Card): От стандартных карт Secure Digital отличаются меньшими размерами 21,5×20×1,4 мм. Для обеспечения работы карты в устройствах, оснащённых обычным SD-слотом, используется адаптер. microSD (Micro Secure Digital Card): являются на настоящий момент (2008) самыми компактными съёмными устройствами флеш-памяти (11×15×1 мм). Используются, в первую очередь, в мобильных телефонах, коммуникаторах, и т. п., так как, благодаря своей компактности, позволяют существенно расширить память устройства, не увеличивая при этом его размеры. Переключатель защиты от записи вынесен на адаптер microSD-SD.

MS Duo (Memory Stick Duo): данный стандарт памяти разрабатывался и поддерживается компанией MS Duo (Memory Stick Duo): Данный формат является конкурентом формата microSD (по аналогичному размеру), сохраняя преимущества карт памяти Sony.

xD-Picture Card: используются в цифровых фотоаппаратах фирм Fuji и некоторых других.

Источник

Флэш-память: технология хранилища данных

Главная страница » Флэш-память: технология хранилища данных

Флэш-память (также известная как флэш-хранилище данных) — тип энергонезависимой памяти, поддерживающей функции очистки данных единицами, составляющими блоки. Такой блок, сохранённый на микросхеме флэш-памяти, удаляется до того момента, когда данные записываются (программируются) на микросхему. Каким образом технология хранилища помогает сохранять данные на протяжении длительного периода времени, независимо от включения/выключения флэш-устройства? Рассмотрим концепцию подробно с целью лучшего понимания функциональности.

Привычный потребительский спрос на Флэш-память

Частое применение флэш-памяти — использование в системах корпоративных серверов, хранилищах и сетевых технологиях, а также в широком спектре потребительских устройств. Давно привычными видятся, к примеру,

Так, твердотельные накопители, выстроенные на флэш-памяти типичного исполнения NAND, нередко используются для повышения производительности приложений, интенсивно использующих ввод-вывод. В свою очередь флэш-память типичного исполнения NOR традиционно используется для хранения управляющего кода, например, базовой системы ввода/вывода (BIOS) ПК.

Флэш-память активно используется для вычислений посредством оперативной памяти, что позволяет повысить производительность и масштабируемость систем, управляющих и анализирующих большие объёмы информации.

Изобретение технологии флэш-памяти

Впервые нечто подобное удалось изобрести учёному Фуджио Масуоке, который числился одним из ведущих сотрудников японской компании «Toshiba» в период 1980-х годов. Вместе с тем, соавтору изобретения Содзи Ариизуми приписывают появление термина «вспышка». Содзи Ариизуми разработал процесс стирания данных с полупроводникового чипа, объяснив этот процесс на примере вспышки фотокамеры.

Устройство цифрового исполнения, выполненное с применением модулей памяти типа Flash. Типичный пример современного электронного устройства широкого назначения

По сути, флэш-память берёт начало из принципов стираемых программируемых устройств EPROM, а также электрически стираемых модулей EEPROM. Флэш технически рассматривается вариантом EEPROM, но отрасль резервирует термин EEPROM для стираемой памяти на уровне байтов и применяет термин флэш-память к большей стираемой памяти на уровне блоков.

Устройства, использующие флэш-память, стирают данные на уровне блоков и перезаписывают данные на уровне байтов – «NOR Flash», или на уровне многобайтовых страниц – «NAND Flash». Флэш-память широко используется для хранения и передачи данных:

Как работает флеш-память?

Архитектура флэш-памяти содержит массив, укомплектованный большим количеством флэш-ячеек. Базовая ячейка флэш-памяти имеет накопительный транзистор с двумя затворами:

Последний в списке затвор, изолированный от остальной части транзистора тонким диэлектрическим материалом (оксидным слоем), хранит электрический заряд и контролирует поток электрического тока.

Электроны наполняют или освобождают зону плавающего затвора, что приводит к изменению порога напряжения накопительного транзистора. Изменением напряжения определяется статус программирования ячейки (ноль или единица).

Процесс туннелирования Фаулера-Нордхайма

Процесс, именуемый туннелированием Фаулера-Нордхайма, освобождает от электронов зону плавающего затвора. Добавление и удержание электронов в зоне плавающего затвора осуществляется процессом туннелирования Фаулера-Нордхайма, либо явлением, именуемым канальная инжекция горячих электронов.

Рабочая архитектура ячейки с плавающим затвором: 1 – управляющий затвор; 2 – плавающий затвор; 3 – канал; 4 – подзатворная оксидная плёнка; 5 – надканальная оксидная плёнка; 6 – исток; 7 – сток; 8 – подложка (основание)

Туннелированием Фаулера-Нордхайма данные стираются через сильный отрицательный заряд, присутствующий на управляющем элементе. Это заставляет электроны транспортироваться через канал, где существует сильный положительный заряд.

Обратное явление происходит при использовании туннелирования Фаулера-Нордхайма для захвата электронов в зоне плавающего затвора. Электронам удаётся прорываться через тонкий оксидный слой к плавающему затвору в присутствии сильного электрического поля. Способствует этому сильный отрицательный заряд истока и стока транзистора, а также сильный положительный заряд управляющего затвора.

Канал инжекции «горячих» электронов (инжекция «горячих» носителей) позволяет электронам прорваться через оксид затвора и менять пороговое напряжение плавающего затвора. Этот прорыв происходит, когда электроны получают достаточное количество энергии по причине высокого тока канала и заряда управляющего затвора.

Электроны перетекают в зону плавающего затвора независимо от того, получает ли устройство, содержащее элемент флэш-памяти, питание в результате электрической изоляции, создаваемой оксидным слоем. Эта характеристика позволяет флэш-памяти обеспечивать постоянное хранение информации.

Процесс туннелирования Фаулера-Нордхайма: 1 – строго негативный (отрицательный) потенциал; 2 – строго позитивный (положительный) потенциал; 3 – переход электронов через туннельный оксидный слой; 4 – строго негативный (отрицательный) потенциал

Ячейки EPROM и EEPROM работают аналогично флэш-памяти в плане записи (программирования) данными, но отличаются от флэш-памяти тем, как стираются записанные данные. EPROM стирается посредством ультрафиолетового излучения. ЭСППЗУ стирает данные в электронном виде на уровне байтов, тогда как флэш-память стирает электростатические данные на уровне блоков.

Флэш-память типа NOR и NAND

Существует два типа флэш-памяти:

Оба типа — NOR и NAND, отличаются архитектурой и конструктивными характеристиками. Тип исполнения NOR Flash не использует общие компоненты и поддерживает параллельное подключение отдельных ячеек памяти, обеспечивая произвольный доступ к данным. Ячейка флэш-памяти NAND более компактна, имеет меньше разрядных линий, соединяющих транзисторы с плавающим затвором, что приводит к увеличению плотности сохраняемых данных.

Типовое исполнение NAND лучше всего подходит для последовательного, но не произвольного доступа к данным. Геометрия процесса флэш-памяти NAND разрабатывалась в ответ на достижение планарной шкалой NAND своего практического предела масштабирования. При чтении данных флэш-память типа NOR работает быстрее, но при стирании и записи отмечается существенное замедление по сравнению с типом NAND.

Канал «горячих» электронных инъекций (алгоритм построения): 1 – заряд высокого уровня; 2 – привлечение заряда; 3 – частичное «испарение» электронов и дрейф в зону затвора

Типовое исполнение NOR Flash программирует данные на уровне байтов. Типовое исполнение NAND Flash программирует данные страницами, которые по размеру больше байтов, но меньше блоков. Так, размер страницы обычно составляет 4 килобайта (КБ), тогда как размер блока варьируется от 128 до 256 КБ или мегабайт. Приложениями интенсивной записи вспышка NAND потребляет меньше энергии, чем вспышка NOR.

Флэш-память NOR более дорогая в производстве по сравнению с флэш-памятью NAND. Как правило, эта технология используется в основном на уровне бытовых встраиваемых устройств под загрузку, а также в приложениях только для чтения сохранённого кода. Между тем флэш-память NAND больше подходит для хранения данных на бытовых устройствах, а также на корпоративных серверах и в системах хранения, благодаря:

Бытовые современные устройства, например, телефоны с фотокамерой, поддерживают использование как NOR Flash, так и NAND Flash, в дополнение к другим технологиям памяти, чем обеспечивают лучшее выполнение кода и надёжное хранение данных.

Архитектура строения флэш-памяти

Традиционно флэш-память организована на кремниевой подложке (исполнение SSD). По сути, это твердотельные устройства, широко используемые, как в бытовой электронике, так и в корпоративных системах хранения данных. Существует три форм-фактора SSD, которые были определены Инициативой по твердотельному хранилищу:

Взаимное соответствие интерфейсов стандартного жёсткого диска HDD и накопителя на основе Flash позволяет решать задачи оперативной перестановки оборудования

Дополнительной подкатегорией является гибридный жесткий диск, который сочетает в себе обычный жесткий диск с флэш-модулем NAND. Гибридный жесткий диск обычно рассматривается как способ преодоления разрыва между вращающимися носителями и флэш-памятью.

Массив All-Flash и гибридная флэш-память

Появление флэш-памяти способствовало появлению массивов, полностью организованных на флэш-памяти. Эти системы содержат исключительно твердотельные накопители.

Массивы All-Flash предлагают преимущества в производительности, обещают снижение эксплуатационных расходов по сравнению с дисковыми массивами хранения. Основное отличие All-Flash заключается в базовой физической архитектуре, используемой для записи данных на запоминающее устройство.

Массивы на основе жестких дисков имеют приводной рычаг, благодаря которому происходит запись данных определенного блока в определённом секторе на диске. Системы флэш-памяти не требуют движущихся частей для записи данных. Записи производятся непосредственно во флэш-память, а пользовательское программное обеспечение обрабатывает данные.

Гибридный флэш-массив объединяет диски и твердотельные накопители. Гибридные массивы используют устройства SSD в качестве кэша для ускорения доступа к часто запрашиваемым горячим данным, которые впоследствии перезаписываются на внутренний диск. Многие предприятия обычно архивируют данные с диска по мере старения накопителя, реплицируя эти данные во внешнюю библиотеку магнитных лент.

Лента Flash plus, также известная как Flape, описывает тип многоуровневого хранилища, в котором первичные данные во флэш-памяти одновременно записываются в линейную ленточную систему.

Наглядный пример организации системного хранилища на основе оборудования класса «All-Flash». Низкие эксплуатационные расходы и высокая производительность

Помимо массивов флэш-памяти, возможность вставлять твердотельные накопители в серверы на базе x86 повышает популярность технологии. Эта схема называется флэш-памятью на стороне сервера и позволяет компаниям обходить ограничения поставщика, связанные с приобретением дорогих и интегрированных массивов флэш-памяти.

Недостаток размещения флэш-памяти на сервере заключается в том, что заказчикам необходимо создавать аппаратную систему внутри компании, включая покупку и установку стёка программного обеспечения для управления хранением у стороннего поставщика.

Плюсы и минусы технологии флэш-памяти

Flash является наименее дорогой формой полупроводниковой памяти. В отличие от динамического оперативного запоминающего устройства (DRAM) и статического ОЗУ (SRAM), флэш-память:

Кроме того, типовое исполнение NOR Flash, к примеру, поддерживает быстрое случайное чтение, в то время как NAND Flash обеспечивает быстрое последовательное чтение и запись.

SSD с чипами флэш-памяти NAND обеспечивает значительно более высокую производительность, чем традиционные магнитные носители — жёсткие диски и магнитная лента. Флэш-накопители также потребляют меньше энергии и выделяют меньше тепла, чем жёсткие диски. Корпоративные системы хранения, оснащённые флэш-накопителями, имеют низкую задержку (измеряется в микросекундах или миллисекундах).

Основными недостатками флэш-памяти являются механизм износа и межклеточные помехи по мере уменьшения размеров матриц. Проявляются дефекты бит, связанные с чрезмерно большим числом циклов программирования / стирания.

В конечном итоге разрушается оксидный слой, улавливающий электроны. Ухудшение структуры способно искажать установленное изготовителем пороговое значение, при котором определяется статус заряда (нуль или единица). Возможны блокирования электронов внутри оксидного изоляционного слоя, что также приводит к ошибкам.

Типовое исполнение флэш-памяти NAND

Производители полупроводниковых флэш-накопителей NAND разработали различные типы памяти, подходящие для широкого спектра случаев использования данных.

Следующая таблица представляет различные типы флэш-памяти NAND:

Типичное исполнение флэш-памяти NOR

Два основных типа флэш-памяти NOR делятся на устройства, имеющие:

Типичное исполнение NOR Flash изначально предлагалось только с параллельным интерфейсом. Архитектура параллельных NOR модулей предлагает высокую производительность, безопасность и дополнительные функции. Основное использование таких устройств отмечается для нужд:

Ячейки таких NOR Flash соединены параллельно для произвольного доступа. Конфигурация предназначена для случайного чтения, связанного с инструкциями микропроцессора, а также для выполнения кодов, используемых в портативных электронных устройствах, почти исключительно из потребительского разнообразия.

Флэш-память NOR Flash с последовательным интерфейсом имеет меньшее количество выводов и более компактную упаковку, что делает этот вариант менее дорогим, чем параллельный. Варианты использования для последовательной вариации NOR включают:

Будущее коммерческого рынка флэш-памяти

Рынок флэш-памяти продолжает рассматривать прогрессивные изменения форм-фактора и вариантов развёртывания. Поставщики массивов хранения добавляют поддержку интерфейса контроллера энергонезависимой памяти (NVMe). Речь идёт о протоколе, который ускоряет передачу данных между клиентскими системами и флэш-хранилищем. Хост-контроллер NVMe использует быстродействующую шину PCIe.

Использование шины PCIe позволяет приложению напрямую обмениваться данными с флэш-хранилищем, уменьшая скачки в сети, которые могут возникнуть с адаптерами и маршрутизаторами главной шины. Интерфейс PCIe обеспечивает появление дисков, основанных на спецификации NVMe, предоставляя альтернативу, которая, по мнению экспертов, может заменить форм-факторы 2,5 и 3,5 дюйма. Твердотельные накопители NVMe подключаются к незанятым слотам сервера на компьютере, что снижает стоимость и сложность транспортировки, связанные с кабельными сетями.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Источник