Архитектура Flash-памяти
Другие рефераты
Министерство науки и образования Украины
Институт социального управления экономики и права
Кафедра специализированных компьютерных систем
Пояснительная записка
ІСУЕП 04254.009
до курсового проекта
с дисциплины: «Архитектура ЭВМ»
на тему:
«Архитектура Flash-памяти»
|Проверил: |Подготовил: |
|проф. |студент III курса |
|Романкевич О.М. |группы КС-14 |
|ст. преп. |Крывонижко К.Н. |
|Рудаков К.С. | |
_____________
(оценка)
«___» ________
«___» ________
_____________
_____________
(подпись)
(подпись)
г. Черкассы 2004
Содержание
1. Введение 3-4
1. Что такое flash-
память?..............................................................
......5-9
2. Организация flash-памяти…………………………………………10-14
3. Архитектура флэш-памяти………………………………………..14-18
4. Карты памяти (флэш-карты)………………………………………19-28
1. Вывод………………………………………………………………..29
2.
Литература............................................................
..............................30
1.Введение
Технология флэш-памяти появилась около 20-ти лет назад. В конце 80-х
годов прошлого столетия флэш-память начали использовать в качестве
альтернативы UV-EPROM. С этого момента интерес к флэш-памяти с каждым годом
неуклонно возрастает. Внимание, которое уделяется флэш-памяти, вполне
объяснимо – ведь это самый быстрорастущий сегмент полупроводникового рынка.
Ежегодно рынок флэш-памяти растет более чем на 15%, что превышает суммарный
рост всей остальной полупроводниковой индустрии.
Сегодня флэш-память можно найти в самых разных цифровых устройствах. Её
используют в качестве носителя микропрограмм для микроконтроллеров HDD и CD-
ROM, для хранения BIOS в ПК. Флэш-память используют в принтерах, КПК,
видеоплатах, роутерах, брандмауэрах, сотовых телефонах, электронных часах,
записных книжках, телевизорах, кондиционерах, микроволновых печах и
стиральных машинах... список можно продолжать бесконечно. А в последние
годы флэш становится основным типом сменной памяти, используемой в цифровых
мультимедийных устройствах, таких как mp3-плееры и игровые приставки. А все
это стало возможным благодаря созданию компактных и мощных процессоров.
Однако при покупке какого-либо устройства, помещающегося в кармане, не
стоит ориентироваться лишь на процессорную мощность, поскольку в списке
приоритетов она стоит далеко не на первом месте.
Начало этому было положено в 1997 году, когда флэш-карты впервые стали
использовать в цифровых фотокамерах.
При выборе портативных устройств самое важное, на мой взгляд - время
автономной работы при разумных массе и размерах элемента питания. Во многом
это от памяти, которая определяет объем сохраненного материала, и,
продолжительность работы без подзарядки аккумуляторов. Возможность хранения
информации в карманных устройствах ограничивается скромными энергоресурсами
Память, обычно используемая в ОЗУ компьютеров, требует постоянной подачи
напряжения. Дисковые накопители могут сохранять информацию и без
непрерывной подачи электричества, зато при записи и считывании данных
тратят его за троих. Хорошим выходом оказалась флэш-память, не
разряжающаяся самопроизвольно. Носители на ее основе называются
твердотельными, поскольку не имеют движущихся частей. К сожалению, флэш-
память - дорогое удовольствие: средняя стоимость ее мегабайта составляет 2
доллара, что в восемь раз выше, чем у SDRAM, не говоря уж о жестких дисках.
А вот отсутствие движущихся частей повышает надежность флэш-памяти:
стандартные рабочие перегрузки равняются 15 g, а кратковременные могут
достигать 2000 g, т. е. теоретически карта должна превосходно работать при
максимально возможных космических перегрузках, и выдержать падения с
трёхметровой высоты. Причем в таких условиях гарантируется функционирование
карты до 100 лет.
Многие производители вычислительной техники видят память будущего
исключительно твердотелой. Следствием этого стало практически одновременное
появление на рынке комплектующих нескольких стандартов флэш-памяти.
2.Что такое flash-память?
Флэш-память - особый вид энергонезависимой перезаписываемой
полупроводниковой памяти.
. Энергонезависимая - не требующая дополнительной энергии для
хранения данных (энергия требуется только для записи).
. Перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись) хранимых в
ней данных.
. Полупроводниковая (твердотельная) - не содержащая механически
движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная
на основе интегральных микросхем (IC-Chip).
В отличие от многих других типов полупроводниковой памяти, ячейка флэш-
памяти не содержит конденсаторов – типичная ячейка флэш-памяти состоит
всего-навсего из одного транзистора особой архитектуры. Ячейка флэш-памяти
прекрасно масштабируется, что достигается не только благодаря успехам в
миниатюризации размеров транзисторов, но и благодаря конструктивным
находкам, позволяющим в одной ячейке флэш-памяти хранить несколько бит
информации. Флэш-память исторически происходит от ROM (Read Only Memory)
памяти, и функционирует подобно RAM (Random Access Memory). Данные флэш
хранит в ячейках памяти, похожих на ячейки в DRAM. В отличие от DRAM, при
отключении питания данные из флэш-памяти не пропадают. Замены памяти SRAM и
DRAM флэш-памятью не происходит из-за двух особенностей флэш-памяти: флэш
работает существенно медленнее и имеет ограничение по количеству циклов
перезаписи (от 10.000 до 1.000.000 для разных типов).
Надёжность/долговечность: информация, записанная на флэш-память, может
храниться очень длительное время (от 20 до 100 лет), и способна выдерживать
значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно
допустимые для обычных жёстких дисков). Основное преимущество флэш-памяти
перед жёсткими дисками и носителями CD-ROM состоит в том, что флэш-память
потребляет значительно (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии во
время работы. В устройствах CD-ROM, жёстких дисках, кассетах и других
механических носителях информации, большая часть энергии уходит на
приведение в движение механики этих устройств. Кроме того, флэш-память
компактнее большинства других механических носителей. Флэш-память
исторически произошла от полупроводникового ROM, однако ROM-памятью не
является, а всего лишь имеет похожую на ROM организацию. Множество
источников (как отечественных, так и зарубежных) зачастую ошибочно относят
флэш-память к ROM. Флэш никак не может быть ROM хотя бы потому, что ROM
(Read Only Memory) переводится как "память только для чтения". Ни о какой
возможности перезаписи в ROM речи быть не может! Небольшая, по началу,
неточность не обращала на себя внимания, однако с развитием технологий,
когда флэш-память стала выдерживать до 1 миллиона циклов перезаписи, и
стала использоваться как накопитель общего назначения, этот недочет в
классификации начал бросаться в глаза. Среди полупроводниковой памяти
только два типа относятся к "чистому" ROM - это Mask-ROM и PROM. В отличие
от них EPROM, EEPROM и Flash относятся к классу энергонезависимой
перезаписываемой памяти (английский эквивалент - nonvolatile read-write
memory или NVRWM).
ROM:
. ROM (Read Only Memory) - память только для чтения. Русский эквивалент
- ПЗУ (Постоянно Запоминающее Устройство). Если быть совсем точным,
данный вид памяти называется Mask-ROM (Масочные ПЗУ). Память устроена
в виде адресуемого массива ячеек (матрицы), каждая ячейка которого
может кодировать единицу информации. Данные на ROM записывались во
время производства путём нанесения по маске (отсюда и название)
алюминиевых соединительных дорожек литографическим способом. Наличие
или отсутствие в соответствующем месте такой дорожки кодировало "0"
или "1". Mask-ROM отличается сложностью модификации содержимого
(только путем изготовления новых микросхем), а также длительностью
производственного цикла (4-8 недель). Поэтому, а также в связи с тем,
что современное программное обеспечение зачастую имеет много
недоработок и часто требует обновления, данный тип памяти не получил
широкого распространения.
Преимущества:
1. Низкая стоимость готовой запрограммированной микросхемы (при
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
