Memoria flash NAND folosește o poartă NOT AND și, ca multe alte tipuri de memorie, stochează date într-o gamă largă de celule, fiecare celulă conținând unul sau mai mulți biți de date.

Orice tip de memorie poate fi afectat de factori interni și externi, precum uzura, deteriorarea fizică, erorile hardware si altele. În astfel de cazuri, riscăm să ne pierdem datele complet. Ce să faci în astfel de situații? Nu vă faceți griji, deoarece există programe de recuperare a datelor care recuperează datele ușor și rapid, fără a fi nevoie să cumpărați echipamente suplimentare sau, în cazuri extreme, să începeți să lucrați din nou la documentele pierdute. Să aruncăm o privire mai atentă asupra memoriei flash NAND.

De obicei, matricea NAND este împărțită în mai multe blocuri. Fiecare octet dintr-unul dintre aceste blocuri poate fi scris și programat individual, dar un bloc reprezintă cea mai mică porțiune de ștergere a matricei. În astfel de blocuri, fiecare bit are o valoare binară de 1. De exemplu, un dispozitiv monolitic de memorie flash NAND de 2 GB constă de obicei din 2048 B (128 KB) blocuri și 64 pe bloc. Fiecare pagină conține 2112 octeți și constă din 2048 octeți de date și o zonă suplimentară de 64 de octeți. Zona de rezervă este utilizată în mod obișnuit pentru ECC, informații despre uzura celulelor și alte funcții software aeriene, deși nu este diferită fizic de restul paginii. Dispozitivele NAND sunt oferite cu o interfață pe 8 sau 16 biți. Nodul de date este conectat la memoria NAND printr-o magistrală de date bidirecțională de 8 sau 16 biți. În modul de 16 biți, instrucțiunile și adresele folosesc 8 biți, restul de 8 biți sunt utilizați în timpul ciclurilor de transfer de date.

Tipuri de memorie flash NAND

Memoria flash NAND, așa cum am menționat deja, vine în două tipuri: cu un singur nivel (SLC) și cu mai multe niveluri (MLC). Memoria flash cu un singur nivel - SLC NAND (celula cu un singur nivel) este potrivită pentru aplicațiile care necesită densitate mare și medie. Aceasta este cea mai ușor de utilizat și cea mai convenabilă tehnologie. După cum este descris mai sus, SLC NAND stochează un bit de date în fiecare celulă de memorie. SLC NAND oferă viteze de citire și scriere relativ mari, performanțe bune și algoritmi simpli de corectare a erorilor. SLC NAND poate fi mai scump decât alte tehnologii NAND pe baza de bit. Dacă aplicația necesită viteze mari de citire, cum ar fi o placă media de înaltă performanță, unele unități hibride, dispozitive cu stare solidă (SSD) sau alte aplicații încorporate, SLC NAND poate fi singura alegere potrivită.

Memorie flash multinivel – MLC NAND (celula multinivel) este proiectata pentru aplicatii cu densitate mai mare si ciclu lent.

Spre deosebire de SLC NAND, celulele MLC NAND cu mai multe niveluri stochează doi sau mai mulți biți per celulă de memorie. Tensiunea și curentul sunt aplicate pentru a determina locația fiecărui bit. Dispozitivele SLC necesită un singur nivel de tensiune. Dacă este detectat curent, valoarea bitului este 1; dacă nu este detectat niciun curent, bitul este desemnat ca 0. Pentru un dispozitiv MLC, sunt utilizate trei niveluri de tensiune diferite pentru a determina valorile biților.

De obicei, MLC NAND oferă o capacitate de două ori mai mare decât SLC NAND per dispozitiv și este, de asemenea, mai puțin costisitor. Deoarece SLC NAND este de trei ori mai rapid decât MLC NAND și oferă performanțe de peste 10 ori mai mari; dar pentru multe aplicații, MLC NAND oferă combinația potrivită pret si performanta. De fapt, MLC NAND reprezintă aproape 80% din toate livrările de memorie flash NAND. Iar memoria flash MLC NAND domină alegerea consumatorilor Clasa SSD deoarece performanța lor este superioară hard disk-urilor magnetice.

Durata de viață a unui SSD depinde de numărul de octeți care au fost scriși în memoria flash NAND. Majoritatea dispozitivelor bazate pe MLC vin cu o garanție de unul până la trei ani. Cu toate acestea, este important să înțelegeți exact cum va fi utilizat dispozitivul, deoarece SSD-urile bazate pe MLC pot dura mai puțin dacă sunt așteptate mai multe rescrieri pe disc. Pe de altă parte, soluțiile bazate pe SLC vor dura mai mult decât cei trei ani așteptați, chiar și în cicluri severe de PE.

Istoria blițului NAND

Memoria flash NAND este o unitate solid-state non-volatilă care a adus schimbări semnificative în industria stocării de date, care are acum 26 de ani. Memoria flash a fost inventată de Dr. Fujio Masuoka în timp ce lucra la Toshiba în jurul anului 1980. Potrivit lui Toshiba, denumirea de „flash” a fost sugerată de colegul doctorului Masuoka, domnul Sho-ji Ariizumi, deoarece procesul de ștergere a conținutului memoriei i-a amintit de un bliț al camerei.

Toshiba a comercializat memoria flash NAND în 1987; multe s-au schimbat de atunci. Piața memoriei flash NAND a crescut rapid, cu vânzări de opt ori mai mari decât vânzările DRAM (Dynamic Random Access Memory). Memoria NAND a devenit un dispozitiv de stocare de mare rezistență și alegerea multor utilizatori. O astfel de memorie este folosită astăzi în diferite carduri de memorie și unități USB, stocare în cloud găsit printre mulți utilizatori, atât în ​​industrie și afaceri, cât și în dispozitivele de acasă. Dispozitivele Apple iPhone, iPod și iPad, precum și telefoane și tablete Bazat pe Android Memoria flash NAND este, de asemenea, utilizată pe scară largă. De atunci, această inovație și-a făcut loc într-o nouă eră în care consumatorii își pot accesa întotdeauna fișierele: videoclipuri, muzică, cărți și documente, oriunde v-ați afla.

NAND de înaltă calitate este programat să citească informații în blocuri mici sau pagini, în timp ce memoria flash NOR citește și scrie date câte 1 octet. Memoria flash NOR este preferată pentru dispozitivele care stochează și rulează coduri, de obicei în cantități mici.

Introducere NAND în stare solidă Dispozitivele de memorie flash și de stocare, pe lângă hard disk-urile magnetice convenționale, au oferit companiilor noi opțiuni pentru a-și rula serverul și pentru a stoca aplicații cheie de afaceri. Deoarece o astfel de memorie nu are părți mobile, flash-ul NAND poate procesa și muta datele dintr-un loc în altul mult mai rapid datorită vitezei excelente de citire și scriere. Aplicațiile din servicii financiare, retail și servicii web cloud rulează adesea servere echipate cu memorie flash NAND.

Memoria flash stochează informații într-o matrice formată din celule de memorie și tranzistori cu poartă flotantă. În dispozitivele Single Layer Cell (SLC), fiecare celulă stochează doar un bit de informații. Unele tipuri mai noi de memorie flash, cunoscute sub numele de dispozitive cu celule multinivel (MLC), pot stoca mai mult de un bit per celulă, alegând între mai multe niveluri de încărcare electrică pentru a se aplica tranzistorului cu poartă flotantă și celulelor acestuia.

Informații cheie despre NAND Flash

Evoluția tipurilor de memorie flash este impresionantă. StorageNewsletter.com, o sursă respectată și consacrată de știri electronice zilnice pentru industrie, urmărește de ceva timp dezvoltarea memoriei flash NAND și deține o întreagă arhivă de date despre existența acestei tehnologii.

Chip-uri flash: creșterea volumului și nu numai pret mic Memoria flash și unitățile SSD depind direct de procesul de fabricație al cipurilor de memorie flash NAND. SanDisk și Toshiba oferă acum o linie MLC de 128 GB și un cip cu o celulă de 3 biți fiecare. Printre principalii producători de memorie flash din lume se numără companii precum: Intel, Samsung, Seagate, Nvidia, LSI, Micron și Western Digital.

Chei flash (sau unități flash): primele unități flash USB au fost dezvoltate la sfârșitul anilor 1990 de către M-Systems, care a fost achiziționată ulterior de SanDisk. În 2001, IBM a început să producă o versiune de 8 MB a memoriei în Statele Unite, numită „memorie cheie”. Acum volumul unei astfel de memorie ajunge la 128 GB și prețurile au fost reduse semnificativ.

Aceeași companie M-Systems a devenit primul producător de SSD în 1995. Din 1999, SN.com a înregistrat 590 diferite modele, lansată în producție de 97 de companii. Printre restul, BiTMICRO Networks a lansat in 1999 modelul E-Disk SNX35 cu o dimensiune de 3,5 inchi si capacitati de la 128MB la 10GB, un timp de acces de 500 ms si o viteza de citire si scriere de 4MB/s folosind interfata SCSI-2. . În anul următor, M-Systems a produs un SSD FFD SCSI de 3 GB, 2,5 inchi cu viteza maxima citeste cu 4 MB/s si scrie cu 3 MB/s.

Astăzi puteți obține o memorie de 16 TB ( SSD PCIe de la OCZ) cu ​​viteze de citire de până la 4 GB/s și viteze de scriere de până la 3,8 GB/s. De asemenea, OCZ a anunțat în 2012 cel mai rapid timp posibil pentru scrierea și citirea informațiilor: 0,04 ms pentru citire și 0,02 ms pentru operațiuni de scriere.

Ne putem găsi adesea într-o situație în care datele sunt șterse sau deteriorate din cauza diverse erori, atât în ​​sistem, cât și în greșelile persoanei însuși. Puteți afla cum să recuperați datele de pe un card de memorie.

Criterii pentru selectarea unui dispozitiv cu flash NAND

Deci, atunci când vine vorba de alegerea unui dispozitiv (de exemplu, un SSD) cu tehnologie flash NAND, trebuie să luați în considerare câteva criterii de selecție:

Asigurați-vă că dispozitivul SSD, sistemul de operare și sistemul de fișiere acceptă TRIM, mai ales dacă cardul folosește un controler de hard disk, ceea ce complică procesul de colectare a „gunoaielor”, a datelor inutile:

— aflați dacă sistemul dvs. de operare acceptă tăierea din orice sursă de informații; — există aplicații care vă ajută să adăugați tehnologie de tăiere pentru sistemul de operare dacă nu este acceptată. Dar mai întâi află dacă nu va doare performanța generală dispozitive. Un SSD cu memorie NAND este o alegere excelentă atunci când aveți nevoie performanta ridicata, lipsa zgomotului, rezistența la influențe externe sau consum redus de energie: - citirea inconsecventă va oferi o oportunitate de creștere a performanței față de HDD; — informați-vă despre performanța maximă posibilă a dispozitivului pentru a nu depăși limitele; Pentru o performanță mai bună a operațiunilor și funcționarea lor non-stop, este mai bine să alegeți SLC decât MLC: - SSD-ul bazat pe NAND este excelent pentru accelerarea serverelor, dar rețineți că acest lucru va necesita și spațiu liber pentru „gunoi” și/ sau tăiați. — Un sistem RAID cu un SSD va oferi performanțe și stabilitate ridicate, dar utilizați controlere raid special concepute pentru SSD-uri, altfel se va acumula atât de mult „gunoi” încât nici măcar un sistem de tăiere sau de colectare nu poate face față. Dispozitivele SSD cu rezistență mai mare vor dura, desigur, mai mult: - De exemplu, alegeți un dispozitiv de 100 GB în loc de 128 GB, 200 GB în loc de 256 GB și așa mai departe. Atunci veți ști cu siguranță că 28 sau 56 și așa mai departe de gigaocteți de memorie sunt posibil spațiu rezervat pentru calcularea uzurii, reorganizarea fișierelor și celulele de memorie defecte. Pentru utilizare în industrie, producție sau birouri, este mai bine să alegeți dispozitive de clasă business, de exemplu, PCI Express Dispozitiv SSD (PCIe):

Cardurile PCIe cu un controler SSD special reglat pot oferi performanțe I/O foarte ridicate și rezistență bună.

Nand a fost anunțat în 1989 Memorie flash, această dezvoltare a fost prezentată de Toshiba la Conferința Internațională a Circuitelor Solid-State. Înainte de aceasta, au existat doar dezvoltări de memorie NOR, ale căror principale dezavantaje erau: viteza de operare și suprafața mare a cipului. Principala diferență dintre NAND Flash și Nor Flash este caracteristicile de adresare, în timp ce NOR Flash poate adresa o celulă arbitrară, NAND Flash folosește adresarea paginii (de obicei, dimensiunea paginii 528, 2112, 4224, 4304, 4320, 8576 de octeți).

Astăzi există o mulțime de dispozitive care utilizează cipuri NAND Flash, inclusiv în diverse medii de stocare, cum ar fi Unități SSD, USB Flash, diverse carduri Flash (MMC, RS-MMC, MMCmicro, SD, miniSD, MicroSD, SDHC, CF, xD, SmartMedia, Memory Stick etc.)

În principiu, mediile de stocare pe NAND Flash sunt un microcontroler care asigură lucrul cu cipuri de memorie, precum și lucrul cu diverse dispozitive conform interfeţei specificate de standarde. În majoritatea dispozitivelor, aceasta arată ca o placă mică pe care se află unul sau mai multe cipuri de memorie NAND Flash în TSOP-48, design scurt TSOP-48 sau TLGA-52 și un microcontroler. Dispozitivele miniaturale sunt de obicei realizate sub forma unui singur cip în care sunt integrate atât un cip Nand Flash, cât și un microcontroler.

Principalele dezavantaje ale memoriei NAND Flash sunt viteza insuficientă și nu foarte număr mare scrie cicluri pe care microcircuitul le poate rezista. Pentru a evita aceste probleme, producătorii de controlere folosesc câteva trucuri, precum organizarea scrierii în NAND Flash în mai multe fire de execuție pentru a crește performanța și organizarea băncilor logice împărțite în blocuri destul de mari și organizarea unui sistem complex de traducere.

Pentru a asigura uzura uniformă a NAND Flash, aproape toate controlerele organizează împărțirea spațiului de adrese în bănci logice, care la rândul lor sunt împărțite în blocuri (formate din mai multe pagini de memorie), de obicei în blocuri 256-2048. Controlerul ține evidența numărului de înregistrări din fiecare bloc. Pentru ca datele utilizatorului să poată fi mutate liber în cadrul băncii, există o numerotare logică a blocurilor în acest scop, adică. în practică, când citim un cip într-o groapă, vedem o imagine în care datele utilizatorului sub formă de blocuri destul de mari (16kb - 4mb) sunt amestecate haotic. Ordinea de lucru cu datele utilizatorului este reflectată în traducător sub forma unui tabel care indică ordinea construcției blocurilor pentru a obține un spațiu logic ordonat.

Pentru a crește operațiunile de citire/scriere, producătorii de controlere implementează funcții de paralelizare a datelor, adică o analogie directă cu o matrice RAID de nivel 0 (stripe), doar o implementare puțin mai complexă. În practică, aceasta arată fie sub formă de paralelizare intra-bloc (intercalare), în subblocuri mai mici (de obicei de la 1 octet la 16 Kb), precum și sub formă de paralelizare simetrică (stripe) între băncile fizice ale cipului NAND Flash și între mai multe cipuri. .

Merită să înțelegeți că, cu acest principiu de funcționare, traducătorul de unitate este o masă în schimbare constantă, cu aproape fiecare scriere în NAND Flash. Pe baza principiului de lucru cu NAND Flash - citirea unui bloc într-un buffer, efectuarea modificărilor și scrierea blocului în loc, este evident că cele mai periculoase pentru date sunt operațiunile de scriere incomplete; de exemplu, când este înregistrat un traducător modificat. Ca urmare a manipulării erupții a unităților: îndepărtarea bruscă a acestora de la un conector USB sau de la un conector de cititor de carduri în timpul înregistrării, există riscul distrugerii datelor de serviciu, în special a tabelului de traducere.

Dacă datele de service sunt distruse, unitatea nu poate funcționa sau, în unele cazuri, funcționează incorect. Extragerea datelor software, de regulă, nu este posibil din multe motive. O soluție este să lipiți cipurile NAND Flash și apoi să le citiți pe cititorul corespunzător (programator). Având în vedere că traducătorul original lipsește sau este deteriorat, rămâne de lucru pentru a analiza dump-ul extras din cipul NAND Flash. Mulți oameni au observat probabil dimensiunea aparent ciudată a paginilor de memorie din NAND Flash. Acest lucru se explică prin faptul că fiecare pagină, pe lângă datele utilizatorului, conține și date de serviciu, prezentate de obicei sub forma 512/16; 2048/64; 4096/128; 4096/208 (există și opțiuni mult mai complexe de organizare a datelor/serviciului). Datele de serviciu conțin diverși markeri (marker, numere de bloc într-o bancă logică; marker de rotație bloc; ECC; etc.) Restaurarea datelor utilizatorului se reduce la eliminarea paralelizării datelor în blocuri, între bănci și între cipuri de memorie pentru a obține blocuri solide. Dacă este necesar, se elimină rotațiile intra-bloc, renumerotarea etc. Următoarea sarcină este să-l asamblați bloc cu bloc. Pentru a-l implementa, este necesar să înțelegeți clar numărul de bănci logice, numărul de blocuri din fiecare bancă logică, numărul de blocuri utilizate în fiecare bancă (nu toate sunt folosite), locația markerului în serviciu date și algoritmul de numerotare. Și abia apoi colectați blocurile în fișierul imagine final din care va fi posibil să citiți datele utilizatorului. În timpul procesului de colectare, capcanele stau la pândă sub forma mai multor blocuri candidate pentru o poziție în fișierul imagine final. După rezolvarea acestei game de probleme, obținem un fișier imagine cu informații despre utilizator.

În cazurile în care datele nu joacă niciun rol, dar există dorința de a restabili funcționalitatea unității în sine, cea mai bună opțiune pentru corectarea problemelor cu datele de service este efectuarea procedurii de formatare folosind un utilitar proprietar de pe site-ul web al producătorului unității. Multe utilitare rescriu de fapt toate informațiile de serviciu, creează un traducător curat și efectuează procedura de formatare pentru a crea un nou sistem de fișiere. Dacă producătorul nu s-a obosit să posteze un utilitar de recuperare, atunci soluția este să caute utilitare pentru formatarea unităților flash NAND „prin controler” singurul lucru care va părea dificil pentru utilizator este abundența producătorilor de controlere și dificultatea; identificându-i pe acesta din urmă.

Pavel Yancharsky

Reproducerea materialelor este permisă numai cu un link activ către articolul original.

Memoria flash este un tip de memorie de lungă durată pentru computere în care conținutul poate fi reprogramat sau șters electric. În comparație cu memoria de numai citire programabilă ștergabilă electric, operațiunile pe aceasta pot fi efectuate în blocuri care sunt situate în locuri diferite. Memoria flash costă mult mai puțin decât EEPROM, motiv pentru care a devenit tehnologia dominantă. În special în situațiile în care este necesară stocarea stabilă și pe termen lung a datelor. Utilizarea acestuia este permisă într-o mare varietate de cazuri: în playere audio digitale, camere foto și video, telefoane mobile și smartphone-uri unde există aplicații speciale pentru Android pe un card de memorie. În plus, este folosit și în unitățile flash USB, folosite în mod tradițional pentru a salva informații și a le transfera între computere. A câștigat oarecare faimă în lumea jucătorilor, unde este adesea folosit pentru a stoca datele despre progresul jocului.

Descriere generală

Memoria flash este un tip care este capabil să stocheze informații pe placa sa perioadă lungă de timp fără a folosi puterea. În plus, putem observa cea mai mare viteză de acces la date, precum și o rezistență mai bună la șocul cinetic în comparație cu hard disk-urile. Datorită acestor caracteristici, a devenit atât de popular pentru dispozitivele alimentate cu baterii și baterii reîncărcabile. Un alt avantaj incontestabil este că, atunci când memoria flash este comprimată într-un card solid, este aproape imposibil să o distrugi prin orice mijloace fizice standard, astfel încât să reziste la fierbere la apă și la presiune mare.

Acces la date la nivel scăzut

Modul de accesare a datelor care se află în memoria flash este foarte diferit de cel al tipurilor convenționale. Accesul la nivel scăzut este asigurat prin intermediul șoferului. RAM convențională răspunde imediat la apelurile de citire și scriere a informațiilor, returnând rezultatele unor astfel de operațiuni, dar designul memoriei flash este de așa natură încât este nevoie de timp pentru a te gândi la asta.

Proiectare și principiu de funcționare

În prezent, memoria flash este larg răspândită, care este creată pe elemente cu un singur tranzistor cu o poartă „plutitoare”. Acest lucru face posibilă asigurarea unei densități mai mari de stocare a datelor în comparație cu RAM dinamică, care necesită o pereche de tranzistori și un element condensator. În prezent, piața este plină cu diverse tehnologii pentru construirea elementelor de bază pentru acest tip de suport, care sunt dezvoltate de producători de top. Ele se disting prin numărul de straturi, metodele de înregistrare și ștergere a informațiilor, precum și prin organizarea structurii, care este de obicei indicată în nume.

În prezent, există câteva tipuri de cipuri care sunt cele mai comune: NOR și NAND. În ambele, tranzistoarele de stocare sunt conectate la magistralele de biți - în paralel și, respectiv, în serie. Primul tip are celule de dimensiuni destul de mari și permite acces rapid aleatoriu, permițând executarea programelor direct din memorie. Al doilea este caracterizat dimensiuni mai mici celule, precum și acces secvențial rapid, care este mult mai convenabil atunci când este necesar să se construiască dispozitive de tip bloc în care vor fi stocate cantități mari de informații.

In majoritate dispozitive portabile SSD-ul folosește tipul de memorie NOR. Cu toate acestea, acum dispozitive cu interfață USB. Ei folosesc memoria tip NAND. Treptat îl înlocuiește pe primul.

Problema principală este fragilitatea

Primele mostre de unități flash produse în serie nu au mulțumit utilizatorilor viteze mari. Cu toate acestea, acum viteza de scriere și citire a informațiilor este la un asemenea nivel încât puteți viziona un film de lungă durată sau puteți rula un sistem de operare pe computer. O serie de producători au demonstrat deja mașini în care hard disk-ul este înlocuit cu memorie flash. Dar această tehnologie are un dezavantaj foarte semnificativ, care devine un obstacol în calea înlocuirii discurilor magnetice existente cu acest mediu. Datorită designului memoriei flash, permite ștergerea și scrierea informațiilor într-un număr limitat de cicluri, ceea ce este realizabil chiar și pentru dispozitive mici și portabile, ca să nu mai vorbim de cât de des se face acest lucru pe computere. Dacă utilizați acest tip de suport ca unitate SSD pe un PC, atunci o situație critică va veni foarte repede.

Acest lucru se datorează faptului că o astfel de unitate este construită pe proprietatea tranzistoarelor cu efect de câmp de a stoca într-o poartă „plutitoare” a cărei absență sau prezență în tranzistor este considerată una logică sau zero în Scriere binară iar ștergerea datelor din memoria NAND se realizează folosind electroni tunelați folosind metoda Fowler-Nordheim cu participarea unui dielectric. Acest lucru nu necesită ceea ce vă permite să faceți celule de dimensiuni minime. Dar acest proces este cel care duce la celule, deoarece curentul electric în acest caz forțează electronii să pătrundă în poartă, depășind bariera dielectrică. Cu toate acestea, durata de valabilitate garantată a unei astfel de memorii este de zece ani. Uzura microcircuitului se produce nu din cauza citirii informațiilor, ci din cauza operațiunilor de ștergere și scriere a acestora, deoarece citirea nu necesită modificarea structurii celulelor, ci doar trece un curent electric.

Desigur, producătorii de memorie lucrează activ pentru creșterea duratei de viață a unităților SSD de acest tip: se străduiesc să asigure uniformitatea proceselor de scriere/ștergere în celulele matricei, astfel încât unele să nu se uzeze mai mult decât altele. Pentru a distribui în mod uniform încărcarea, sunt utilizate în mod predominant căile software. De exemplu, pentru a elimina acest fenomen, se folosește tehnologia de „nivelare a uzurii”. În acest caz, datele care sunt adesea supuse modificărilor sunt mutate în spațiul de adrese al memoriei flash, astfel încât înregistrarea se efectuează la diferite adrese fizice. Fiecare controler este echipat cu propriul algoritm de aliniere, deci este foarte dificil să se compare eficiența anumitor modele, deoarece detaliile de implementare nu sunt dezvăluite. Deoarece volumul unităților flash devine tot mai mare în fiecare an, este necesar să se utilizeze algoritmi de operare din ce în ce mai eficienți pentru a garanta funcționarea stabilă a dispozitivelor.

Depanare

Una dintre modalitățile foarte eficiente de a combate acest fenomen este rezervarea unei anumite cantități de memorie, care asigură uniformitatea încărcării și corectarea erorilor prin algoritmi speciali de redirecționare logică pentru înlocuirea blocurilor fizice care apar în timpul lucrului intens cu o unitate flash. Iar pentru a preveni pierderea de informații, celulele care se defectează sunt blocate sau înlocuite cu altele de rezervă. Această distribuție software a blocurilor face posibilă asigurarea uniformității sarcinii, mărind numărul de cicluri de 3-5 ori, dar acest lucru nu este suficient.

Și alte tipuri de unități similare sunt caracterizate prin faptul că un tabel cu un sistem de fișiere este introdus în zona lor de servicii. Previne eșecurile în citirea informațiilor la nivel logic, de exemplu, în cazul unei opriri incorecte sau a unei întreruperi bruște a furnizării de energie electrică. Și de când folosiți dispozitive detașabile Deoarece sistemul nu oferă cache, rescrierea frecventă are cel mai dăunător efect asupra tabelului de alocare a fișierelor și a cuprinsului directorului. Și nici programele speciale pentru carduri de memorie nu pot ajuta în această situație. De exemplu, în timpul unei solicitări unice, utilizatorul a suprascris o mie de fișiere. Și, se pare, am folosit doar o singură dată blocurile în care erau amplasate pentru înregistrare. Dar zonele de servicii au fost rescrise cu fiecare actualizare a oricărui fișier, adică tabelele de alocare au trecut prin această procedură de o mie de ori. Din acest motiv, blocurile ocupate de aceste date vor eșua mai întâi. Tehnologia de nivelare a uzurii funcționează și cu astfel de blocuri, dar eficiența sa este foarte limitată. Și nu contează ce fel de computer utilizați, unitatea flash va eșua exact când a intenționat creatorul.

Este de remarcat faptul că creșterea capacității microcircuitelor unor astfel de dispozitive a dus doar la faptul că numărul total de cicluri de scriere a scăzut, deoarece celulele devin mai mici, astfel încât este necesară din ce în ce mai puțină tensiune pentru a disipa oxidul. partiții care izolează „poarta plutitoare”. Și aici situația este astfel încât odată cu creșterea capacității dispozitivelor utilizate, problema fiabilității lor a început să se înrăutățească din ce în ce mai mult, iar clasa cardului de memorie depinde acum de mulți factori. Fiabilitatea unei astfel de soluții este determinată de caracteristicile sale tehnice, precum și de situația actuală a pieței. Din cauza concurenței acerbe, producătorii sunt nevoiți să reducă costurile de producție prin orice mijloace. Inclusiv datorită designului simplificat, utilizarea componentelor dintr-un set mai ieftin, slăbirea controlului asupra producției și a altor metode. De exemplu, un card de memorie Samsung va costa mai mult decât analogii mai puțin cunoscuți, dar fiabilitatea sa ridică mult mai puține întrebări. Dar chiar și aici este dificil să vorbim despre o absență completă a problemelor și este greu să te așteptăm la ceva mai mult de la dispozitive de la producători complet necunoscuți.

Perspective de dezvoltare

Deși există avantaje evidente, există o serie de dezavantaje care caracterizează cardul de memorie SD, care împiedică extinderea în continuare a domeniului său de aplicare. De aceea se fac căutări constante solutii alternativeîn acest domeniu. Desigur, în primul rând, încearcă să îmbunătățească tipurile existente de memorie flash, ceea ce nu va duce la nicio modificare fundamentală în procesul de producție existent. Prin urmare, nu există nicio îndoială cu privire la un singur lucru: companiile implicate în fabricarea acestor tipuri de unități vor încerca să își folosească întregul potențial înainte de a trece la un alt tip, continuând să îmbunătățească tehnologia tradițională. De exemplu, cardul de memorie Sony este disponibil în prezent într-o gamă largă de volume, așa că se presupune că va continua să fie epuizat în mod activ.

Cu toate acestea, astăzi, în pragul implementării industriale, există o întreagă gamă de tehnologii de stocare alternativă a datelor, dintre care unele pot fi implementate imediat la apariția unei situații favorabile de piață.

RAM ferroelectric (FRAM)

Tehnologia principiului feroelectric de stocare a informațiilor (Ferroelectric RAM, FRAM) este propusă pentru a crește potențialul memoriei nevolatile. Este general acceptat că mecanismul de funcționare al tehnologiilor existente, care constă în rescrierea datelor în timpul procesului de citire cu toate modificările componentelor de bază, duce la o anumită limitare a potențialului de viteză al dispozitivelor. Și FRAM este o memorie caracterizată prin simplitate, fiabilitate ridicată și viteză de funcționare. Aceste proprietăți sunt acum caracteristice DRAM - memorie non-volatilă cu acces aleatoriu care există în prezent. Dar aici vom adăuga și posibilitatea stocării pe termen lung a datelor, care se caracterizează prin: Dintre avantajele unei astfel de tehnologii putem evidenția rezistența la diferite tipuri radiații penetrante, care pot fi solicitate în dispozitivele speciale care sunt utilizate pentru a funcționa în condiții de radioactivitate crescută sau în cercetarea spațială. Mecanismul de stocare a informațiilor aici este implementat prin utilizarea efectului feroelectric. Aceasta implică faptul că materialul este capabil să mențină polarizarea în absența externă câmp electric. Fiecare celulă de memorie FRAM este formată prin intercalarea unei pelicule ultra-subțiri de material feroelectric sub formă de cristale între o pereche de electrozi metalici plati, formând un condensator. Datele în acest caz sunt stocate în interiorul structurii cristaline. Și acest lucru previne efectul scurgerii de încărcare, care provoacă pierderea de informații. Datele din memoria FRAM sunt păstrate chiar și atunci când sursa de alimentare este oprită.

RAM magnetică (MRAM)

Un alt tip de memorie care este considerat astăzi foarte promițător este MRAM. Se caracterizează prin performanță la viteză destul de mare și independență energetică. V în acest caz, servește ca o peliculă magnetică subțire plasată pe un substrat de siliciu. MRAM este memorie statică. Nu are nevoie de rescriere periodică, iar informațiile nu se vor pierde atunci când alimentarea este oprită. În acest moment, majoritatea experților sunt de acord că acest tip de memorie poate fi numit o tehnologie de ultimă generație, deoarece prototipul existent demonstrează performanțe la viteză destul de mare. Un alt avantaj al acestei soluții este costul scăzut al cipurilor. Memoria flash este fabricată folosind un proces CMOS specializat. Și cipurile MRAM pot fi produse folosind un proces de fabricație standard. Mai mult, materialele pot fi cele utilizate în medii magnetice convenționale. Este mult mai ieftin să produci cantități mari de astfel de microcircuite decât toate celelalte. O proprietate importantă a memoriei MRAM este capacitatea sa de a porni instantaneu. Și acest lucru este deosebit de valoros pentru dispozitive mobile. Într-adevăr, la acest tip, valoarea celulei este determinată de sarcina magnetică, și nu de sarcina electrică, ca în memoria flash tradițională.

Ovonic Unified Memory (OUM)

Un alt tip de memorie la care multe companii lucrează în mod activ este o unitate SSD bazată pe semiconductori amorfi. Se bazează pe tehnologia de schimbare de fază, care este similară cu principiul înregistrării pe discuri convenționale. Aici starea de fază a unei substanțe într-un câmp electric se schimbă de la cristalin la amorf. Și această schimbare persistă chiar și în absența tensiunii. Din tradițional discuri optice Astfel de dispozitive diferă prin faptul că încălzirea are loc datorită acțiunii curent electric, nu un laser. Citirea în acest caz se realizează datorită diferenței de reflectivitate a substanței în diferite stări, care este percepută de senzorul unității de disc. Teoretic solutie similara are o densitate mare de stocare a datelor și fiabilitate maximă, precum și performanță crescută. Numărul maxim de cicluri de rescriere este mare, pentru care se folosește un computer, în acest caz, rămâne în urmă cu câteva ordine de mărime.

RAM cu calcogenă (CRAM) și memorie cu schimbare de fază (PRAM)

Această tehnologie se bazează și pe tranziții de fază, când într-o fază substanța folosită în purtător acționează ca un material amorf neconductor, iar în a doua servește ca conductor cristalin. Trecerea unei celule de memorie de la o stare la alta se realizează datorită câmpurilor electrice și încălzirii. Astfel de cipuri se caracterizează prin rezistență la radiațiile ionizante.

Informații-Card imprimat cu mai multe straturi (Info-MICA)

Funcționarea dispozitivelor construite pe baza acestei tehnologii se realizează conform principiului holografiei cu peliculă subțire. Informațiile sunt înregistrate după cum urmează: în primul rând, se formează o imagine bidimensională și se transferă într-o hologramă folosind tehnologia CGH. Datele sunt citite prin fixarea fasciculului laser pe marginea unuia dintre straturile înregistrate, care servesc drept ghiduri de undă optice. Lumina se propagă de-a lungul unei axe care este paralelă cu planul stratului, formând o imagine de ieșire corespunzătoare informațiilor înregistrate mai devreme. Datele inițiale pot fi obținute în orice moment datorită algoritmului de codificare inversă.

Acest tip de memorie se compară favorabil cu memoria semiconductoare datorită faptului că oferă o densitate mare de înregistrare, un consum redus de energie, precum și un cost scăzut al suportului de stocare, siguranță a mediului și protecție împotriva utilizării neautorizate. Dar un astfel de card de memorie nu permite rescrierea informațiilor, prin urmare poate servi doar ca stocare pe termen lung, un înlocuitor pentru suportul de hârtie sau o alternativă. discuri optice pentru distribuirea de conținut multimedia.

Salutare tuturor! Chiar zilele trecute m-am întâlnit cu vechiul meu prieten. Am început să vorbim, iar el, cu cuvintele „Uită-te la telefonul cu care mă plimb acum!”, și-a demonstrat vechiul telefon cu buton Nokia. S-a dovedit că firmware-ul de pe iPhone-ul său se prăbușește în mod constant - a trebuit să ducă smartphone-ul la un centru de service. Ar părea un lucru obișnuit...

Cu toate acestea, lista lucrărilor pe care le va efectua serviciul s-a dovedit a fi neobișnuită pentru prietenul meu. Diagnosticare completă, actualizări de software (dacă este necesar) și alte „lucruri obișnuite” - totul este standard și clar aici. Principala întrebare a fost ridicată de această frază a maestrului - „cel mai probabil, trebuie să treceți peste Nand Flash”.

Desigur, nu am arătat în serviciu că nu am înțeles despre ce vorbeau - ei spun că știu deja totul fără tine. Principalul lucru este să o faci. Dar am venit acasă și am mers imediat la Google - ce este asta, Nand Flash? De ce să te deranjezi să-l rostogolești undeva în interiorul iPhone-ului?

Am râs cu el, ne-am despărțit și m-am gândit - de ce să nu scriu o scurtă notă pe acest subiect? Nu va dura mult timp, iar pentru persoanele care se confruntă cu aceeași problemă ca prietenul meu, va deveni puțin mai clar ce se întâmplă cu smartphone-ul lor. M-am gândit - am făcut-o. Să mergem! :)

Ce este Nand Flash în iPhone?

Aceasta este memoria internă a dispozitivului. Da, da, același lucru care lipsește foarte des posesorii de iPhone la 16 GB.

În linii mari, Nand Flash din iPhone 7 32 GB este aceeași memorie internă de 32 GB.

Memoria este localizată pe principal placa de sistem dispozitiv și nu iese în evidență în niciun fel - cel mai obișnuit cip.

Desigur, aceasta nu este deloc o unitate flash - nu puteți dezasambla iPhone-ul, nu puteți deconecta ușor Nand Flash, instalați altul și credeți că totul va fi „OK”. Nu va fi. Deși, merită menționat că în unele cazuri acest lucru este încă posibil. Dar mai multe despre asta un pic mai departe. Între timp, să trecem la probleme...

Cauzele defecțiunilor

Nu există foarte multe opțiuni și toate sunt de obicei „standard”:

1. Dispozitivul cade.
2. Alte daune fizice.
3. Pătrunderea lichidului.
4. Căsătorie.
5. Jailbreak.

Nu este nimic special de descris aici - este clar că dacă dispozitivul este aruncat și umplut cu apă, acest lucru îi va afecta performanța.

Deși, voi nota în continuare separat un astfel de punct ca un defect de fabricație - și acest lucru este foarte posibil. Am asistat la o situație similară - tocmai mi-am cumpărat un iPhone, dar nu funcționează cu adevărat - repornește, afișează erori la restaurare și, în general, se comportă ciudat. L-am trimis la service, ca urmare - memoria Nand Flash era defectă și înlocuirea ulterioară a dispozitivului.

Simptomele defecțiunii memoriei flash iPhone

Această defecțiune nu are simptome clare și specifice (mesajul nu apare pe ecran - dispozitivul dvs. are probleme de memorie), așa că toate acestea pot fi ghicite doar prin semne indirecte:

Apropo de erori...

Erori iTunes care indică o eroare Nand Flash

Cel mai sigur mod de a face față diferitelor probleme cu dispozitivul. Cu toate acestea, dacă iPhone-ul are probleme cu memoria Nand Flash, procesul de recuperare poate fi întrerupt și însoțit de următoarele erori caracteristice:

Dar, este important să rețineți acest lucru - iTunes este proiectat în așa fel încât același număr de eroare poate avea mai multe motive.

De exemplu, eroarea 4013 poate semnala atât probleme cu cipul în sine, cât și utilizarea neoriginală a firului pentru conectarea la PC.

După cum puteți vedea, răspândirea este foarte mare - de la un simplu fir până la o reparație foarte complexă. Prin urmare, puteți folosi această listă de erori pentru o analiză preliminară a situației, dar nu puteți avea încredere în ele orbește.

Repararea memoriei Nand Flash - este posibilă?

Pot fi. Dar, desigur, nu „acasă”. Mai mult, nu toate centrele de service sunt capabile să efectueze această operațiune. De exemplu, „într-un cort la piață”, cel mai probabil, ei nu vă vor putea ajuta - pur și simplu nu va exista echipamentul necesar acolo. Da, și trebuie să existe un fel de abilitate.

Încă o dată, voi nota separat - dacă iPhone-ul dvs. nu a expirat perioada de garanție (), atunci nu trebuie să inventați nimic - . Există o mare probabilitate să primiți un dispozitiv nou în schimb.

Dacă garanția este „eșec”, dar repararea memoriei Nand Flash este încă necesară, atunci centrul de service are două opțiuni pentru corectarea situației:

Apropo, dacă vorbim despre echipamente pentru firmware Nand Flash, atunci astfel de programatori sunt destul de diverși, dar un lucru îi unește în continuare - prețul. Toate costă mulți bani - nu toată lumea își poate permite așa ceva.

Ce concluzie se poate trage din toate acestea? Problemele de memorie iPhone sunt o problemă destul de serioasă, care este foarte greu de rezolvat pe cont propriu. Dar situația nu poate fi numită fără speranță. Principalul lucru este să găsiți un centru de service bun cu specialiști competenți și echipamentul necesar. Și apoi iPhone încă te va incanta cu munca lui mult timp!

P.S. Da, nu a funcționat ca o notă scurtă :) Cu toate acestea, ceea ce există este ceea ce este - nu o ștergeți acum. Și informațiile sunt utile - vor fi utile cuiva. Sunteți de acord? Puneți „like-uri”, faceți clic pe butoanele rețelei sociale - susțineți autorul! A încercat, sincer. Multumesc!

P.S.S. Ai întrebări? Ai ceva de adăugat la articol sau ai vrea să-ți spui povestea? Există comentarii pentru asta - nu ezitați să scrieți!

Oamenilor moderni le place să fie mobili și să aibă cu ei diverse gadget-uri de înaltă tehnologie (gadget englezesc - dispozitiv), ușurând viața, dar ce este acolo de ascuns, făcându-l mai bogat și mai interesant. Și au apărut în doar 10-15 ani! Miniaturale, ușoare, convenabile, digitale... Gadget-urile au realizat toate acestea datorită noilor tehnologii de microprocesoare, dar o contribuție mai mare a fost adusă de o tehnologie remarcabilă de stocare a datelor, despre care vom vorbi astăzi. Deci, memorie flash.

Există o părere că numele FLASH în raport cu tipul de memorie este tradus ca „flash”. De fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat. O versiune a apariției sale spune că, pentru prima dată în 1989-90, Toshiba a folosit cuvântul Flash în contextul „rapid, instantaneu” atunci când și-a descris noile cipuri. În general, Intel este considerat inventatorul, introducând memoria flash cu arhitectură NOR în 1988. Un an mai târziu, Toshiba a dezvoltat arhitectura NAND, care este folosită și astăzi împreună cu același NOR în cipurile flash. De fapt, acum putem spune că acestea sunt două diverse tipuri amintiri care au tehnologie de producție oarecum similară. În acest articol vom încerca să înțelegem designul, principiul lor de funcționare și, de asemenea, vom lua în considerare diverse opțiuni practice de utilizare.

NICI

Este folosit pentru a transforma tensiuni de intrareîn weekend corespunzătoare „0” și „1”. Ele sunt necesare deoarece sunt folosite tensiuni diferite pentru a citi/scrie date într-o celulă de memorie. Diagrama celulelor este prezentată în figura de mai jos.

Este tipic pentru majoritatea cipurilor flash și este un tranzistor cu două porți izolate: de control și flotant. Caracteristică importantă Aceasta din urmă este capacitatea de a deține electroni, adică de încărcare. De asemenea, în celulă există așa-numitele „scurgere” și „sursă”. La programarea între ele, datorită influenței unui câmp pozitiv asupra porții de control, se creează un canal - un flux de electroni. Unii dintre electroni, datorită prezenței unei energii mai mari, depășesc stratul izolator și cad pe poarta plutitoare. Ele pot fi depozitate pe el timp de câțiva ani. Un anumit interval al numărului de electroni (sarcină) pe o poartă plutitoare corespunde uneia logice, iar orice mai mare decât aceasta corespunde unui zero. La citire, aceste stări sunt recunoscute prin măsurarea tensiunii de prag a tranzistorului. Pentru a șterge informații, se aplică o tensiune negativă ridicată la poarta de control, iar electronii de la poarta plutitoare se deplasează (tunel) către sursă. În tehnologiile de la diferiți producători, acest principiu de funcționare poate diferi în ceea ce privește modul în care este furnizat curentul și datele sunt citite din celulă. De asemenea, aș dori să vă atrag atenția asupra faptului că în structura memoriei flash se folosește un singur element (tranzistor) pentru a stoca 1 bit de informație, în timp ce în tipurile de memorie volatile acest lucru necesită mai mulți tranzistori și un condensator. Acest lucru face posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii microcircuitelor produse, simplificarea procesului tehnologic și, în consecință, reducerea costurilor. Dar un bit este departe de limită: Intel lansează deja memorie StrataFlash, fiecare celulă din care poate stoca 2 biți de informații. În plus, există mostre de probă cu celule de 4 și chiar 9 biți! Această memorie utilizează tehnologia celulară cu mai multe niveluri. Au o structură normală, dar diferența este că sarcina lor este împărțită în mai multe niveluri, fiecăruia fiindu-i atribuită o anumită combinație de biți. Teoretic, mai mult de 4 biți pot fi citiți/scriși, totuși, în practică, apar probleme cu eliminarea zgomotului și cu scurgerea treptată a electronilor în timpul stocării pe termen lung. În general, cipurile de memorie existente astăzi pentru celule se caracterizează printr-un timp de stocare a informațiilor măsurat în ani și un număr de cicluri de citire/scriere variind de la 100 de mii la câteva milioane. Printre dezavantaje, în special, memoria flash cu arhitectură NOR merită remarcată scalabilitatea slabă: este imposibil să se reducă aria cipurilor prin reducerea dimensiunii tranzistorilor. Această situație este legată de modul în care este organizată matricea celulelor: în arhitectura NOR trebuie făcut un contact individual la fiecare tranzistor. Memoria flash cu arhitectură NAND merge mult mai bine în acest sens.

NAND

Designul și principiul de funcționare al celulelor sale este același cu cel al NOR. Deși, pe lângă logică, există încă o altă diferență importantă - arhitectura plasării celulelor și a contactelor acestora. Spre deosebire de cazul descris mai sus, aici există o matrice de contact, în intersecțiile rândurilor și coloanelor cărora se află tranzistoarele. Aceasta este comparabilă cu o matrice pasivă în afișaje :) (și NOR este comparabilă cu un TFT activ). În cazul memoriei, această organizare este oarecum mai bună - zona microcircuitului poate fi redusă semnificativ datorită dimensiunii celulelor. Dezavantajele (desigur) sunt viteza mai mică de operare în operațiunile de acces aleatoriu octet cu octet în comparație cu NOR.

Există, de asemenea, arhitecturi precum: DiNOR (Mitsubishi), superAND (Hitachi), etc. Ele nu reprezintă nimic fundamental nou, ci doar combină cele mai bune proprietăți ale NAND și NOR.

Și totuși, oricum, NOR și NAND astăzi sunt produse în condiții egale și practic nu concurează între ele, deoarece, datorită calităților lor, sunt folosite în diferite domenii ale stocării datelor. Acest lucru va fi discutat mai departe...

Unde este nevoie de memorie...

Domeniul de aplicare al oricărui tip de memorie flash depinde în primul rând de caracteristicile sale de viteză și de fiabilitatea stocării informațiilor. Spațiul de adresă al memoriei NOR vă permite să lucrați cu octeți sau cuvinte individuali (2 octeți). În NAND, celulele sunt grupate în blocuri mici (similar cu un cluster de hard disk). De aici rezultă că atunci când citiți și scrieți secvențial, NAND va avea avantajul de viteză. Cu toate acestea, pe de altă parte, NAND este semnificativ inferior în operațiunile de acces aleatoriu și nu permite lucrul direct cu octeți de informații. De exemplu, pentru a schimba un octet aveți nevoie de:

1. citește în buffer blocul de informații în care se află
2. modifica octetul necesar din buffer
3. scrieți blocul cu octetul modificat înapoi

Dacă adăugăm întârzieri de preluare a blocurilor și acces la timpul de execuție al operațiunilor de mai sus, vom obține indicatori care nu sunt deloc competitivi cu NOR (rețineți că acest lucru este specific pentru cazul înregistrării octet cu octet). Scrierea/citirea secvențială este o altă problemă - aici NAND, dimpotrivă, arată caracteristici de viteză semnificativ mai mari. Prin urmare, și tot din cauza posibilității de a crește capacitatea de memorie fără a crește dimensiunea cipului, flash-ul NAND și-a găsit folosință ca stocare a unor cantități mari de informații și pentru transferul acesteia. Cele mai comune dispozitive bazate acum pe acest tip de memorie sunt unitățile flash și cardurile de memorie. În ceea ce privește flash-ul NOR, cipurile cu o astfel de organizație sunt folosite ca custozi ai codului programului (BIOS, RAM calculatoare de buzunar, telefoane mobile etc.), sunt uneori implementate sub formă de soluții integrate (RAM, ROM și procesor pe o singură mini-placă, sau chiar într-un singur cip). Un bun exemplu al acestei utilizări este proiectul Gumstix: un computer cu o singură placă de mărimea unui bețișor de gumă. Cipurile NOR sunt cele care oferă nivelul de fiabilitate al stocării informațiilor necesar pentru astfel de cazuri și opțiuni mai flexibile pentru lucrul cu acestea. Volumul blițului NOR este de obicei măsurat în unități de megaocteți și rareori depășește zeci.

Și va fi un fulger...

Desigur, flash-ul este o tehnologie promițătoare. Cu toate acestea, în ciuda ratelor mari de creștere a producției, dispozitivele de stocare bazate pe acesta sunt încă suficient de scumpe pentru a concura hard disk-uri pentru sisteme desktop sau laptop-uri. Practic, acum sfera de dominație a memoriei flash este limitată la dispozitivele mobile. După cum înțelegeți, acest segment al tehnologiei informației nu este atât de mic. În plus, conform producătorilor, extinderea flash nu se va opri aici. Deci, care sunt principalele tendințe de dezvoltare care au loc în acest domeniu?

În primul rând, așa cum am menționat mai sus, există un accent puternic pe soluțiile integrate. Mai mult, proiecte precum Gumstix sunt doar etape intermediare pe calea implementării tuturor funcțiilor într-un singur cip.

Până acum, așa-numitele sisteme on-chip (single-chip) sunt combinații de memorie flash cu un controler, procesor, SDRAM sau software special într-un singur cip. De exemplu, Intel StrataFlash în combinație cu software-ul Persistent Storage Manager (PSM) face posibilă utilizarea simultană a capacității de memorie atât pentru stocarea datelor, cât și pentru executarea codului de program. PSM este în esență un sistem de fișiere acceptat de Windows CE 2.1 și o versiune ulterioară. Toate acestea au ca scop reducerea numărului de componente și reducerea dimensiunii dispozitivelor mobile, sporind în același timp funcționalitatea și performanța acestora. Nu mai puțin interesantă și relevantă este dezvoltarea companiei Renesas - memoria flash superAND cu funcții de management încorporate. Până în acest moment, acestea au fost implementate separat în controler, dar acum sunt integrate direct în cip. Acestea sunt funcții de monitorizare a sectoarelor defectuoase, corectarea erorilor (ECC - verificarea și corectarea erorilor) și nivelarea uzurii. Deoarece sunt prezente într-o variantă sau alta în majoritatea celorlalte firmware-uri de marcă ale controlerelor externe, să aruncăm o scurtă privire la ele. Să începem cu sectoarele proaste. Da, se găsesc și în memoria flash: cipurile ies deja de pe linia de asamblare cu o medie de până la 2% din celulele nefuncționale - aceasta este o normă tehnologică comună. Dar în timp, numărul lor poate crește ( mediu Nu există niciun motiv special de vină pentru acest lucru - influența electromagnetică, fizică (tremurătură etc.) a cipului flash nu este teribilă). Prin urmare, ca în hard disk-uri, memoria flash are capacitate de rezervă. Dacă apare un sector defect, funcția de monitorizare își înlocuiește adresa din tabelul de alocare a fișierelor cu adresa sectorului din zona de rezervă.

De fapt, algoritmul ECC este responsabil pentru identificarea problemelor proaste - compară informațiile înregistrate cu informațiile înregistrate efectiv. De asemenea, din cauza resursei limitate a celulelor (de ordinul a câteva milioane de cicluri de citire/scriere pentru fiecare), este important să existe o funcție de contabilizare a uzurii uniforme. Permiteți-mi să vă dau un caz rar, dar obișnuit: o cheie cu 32 MB, din care 30 MB sunt ocupați, iar ceva se scrie și se șterge constant în spațiul liber. Se pare că unele celule sunt inactive, în timp ce altele își epuizează intens resursele. Pentru a preveni acest lucru, în dispozitivele de marcă spațiul liber este împărțit în mod convențional în secțiuni, pentru fiecare dintre acestea, numărul de operațiuni de scriere este monitorizat și înregistrat.

Configurațiile all-in-one și mai complexe sunt acum reprezentate pe scară largă de astfel de companii precum, de exemplu, Intel, Samsung, Hitachi etc. Produsele lor sunt dispozitive multifuncționale, implementat într-un singur cip (în mod standard conține un procesor, memorie flash și SDRAM). Acestea sunt axate pe utilizarea în dispozitive mobile, unde este importantă performanța ridicată, cu dimensiuni minime și un consum redus de energie. Acestea includ: PDA, smartphone-uri, telefoane pentru rețele 3G. Permiteți-mi să dau un exemplu de astfel de evoluții - un cip de la Samsung care combină un procesor ARM (203 MHz), 256 MB de memorie NAND și 256 SDRAM. Este compatibil cu sistemele de operare comune: Windows CE, Palm OS, Symbian, Linux și are Suport USB. Astfel, pe baza acestuia, este posibil să se creeze dispozitive mobile multifuncționale cu consum redus de energie, capabile să lucreze cu aplicații video, sunet, voce și alte aplicații care consumă mult resurse.

O altă direcție de îmbunătățire a blițului este reducerea consumului de energie și a dimensiunii, mărind simultan dimensiunea și viteza memoriei. Acest lucru se aplică într-o măsură mai mare microcircuitelor cu arhitectură NOR, deoarece odată cu dezvoltarea calculatoare mobile, susținând funcționarea în rețele fără fir, flash NOR, datorită dimensiunilor reduse și consumului redus de energie, va deveni solutie universala pentru stocarea și executarea codului programului. Cipurile NOR de 512 Mbit de la aceeași Renesas vor fi introduse în curând în producție de masă. Tensiunea lor de alimentare va fi de 3,3 V (să vă reamintesc, pot stoca informații fără a furniza curent), iar viteza operațiunilor de scriere va fi de 4 MB/sec. În același timp, Intel își prezintă deja dezvoltarea StrataFlash Wireless Memory System (LV18/LV30) - un sistem de memorie flash universal pentru tehnologii wireless. Capacitatea sa de memorie poate ajunge la 1 Gbit, iar tensiunea de operare este de 1,8 V. Tehnologia de fabricare a cipurilor este de 0,13 nm, cu planuri de trecere la o tehnologie de proces de 0,09 nm. Printre inovațiile acestei companii, este de remarcat și organizarea unui mod de operare batch cu memorie NOR. Vă permite să citiți informații nu câte un octet, ci în blocuri de 16 octeți: folosind o magistrală de date de 66 MHz, viteza de schimb de informații cu procesorul ajunge la 92 Mbit/s!

Ei bine, după cum puteți vedea, tehnologia se dezvoltă rapid. Este foarte posibil ca până la publicarea acestui articol să apară ceva nou. Deci, dacă se întâmplă ceva, nu mă învinovăți :) Sper că materialul a fost interesant pentru tine.