Какво е флаш памет?

Флаш паметта е вид енергонезависима памет, използвана в компютрите. Енергонезависима означава, че паметта може да съхранява информация дори когато устройството е изключено. Летливата памет ( като RAM ) губи всичко, съхранено в нея, всеки път, когато самата машина се изключи. Енергонезависимата памет се използва за неща като твърди дискове и SSD, тъй като те трябва да могат да съхраняват информация дори когато компютърът е изключен.

Флаш паметта се предлага в два различни типа – NOR флаш и NAND флаш. Те са кръстени на съответните им логически порти. Логическата врата е операция, която извършва двоични проверки – входове и изходи, които винаги са 0 или 1. В случай на NOR и NAND, те са наименувани според резултата, който произвеждат.

NAND портата връща стойността 0 или „невярно“ само ако всички входове в нея са точни. NOR gate е точно обратното – той връща само една или „истинска“ стойност, ако всички входове са неверни. И двата типа дизайн на флаш памет са доста сходни – те използват един и същ дизайн на клетки. Разликите започват на ниво верига. Независимо дали първият бит от данните е верен или неверен (1 или 0, понякога наричан висок или нисък ), връзката между редовете за данни или ще наподобява NOR gate или NAND gate, като по този начин определя типа.

Съвет: NAND означава Not-AND, проверка дали и двата входа не са валидни. NOR означава Not-OR, проверка, която е вярна само ако никоя от информацията не е точна. Критичната полезност и на двата логически порта е, че има случай, в който точните комбинации от входове могат да бъдат определени.

Историята на флаш паметта

Flash е разработен за първи път през 1980 г. от Toshiba. Те започнаха да го предлагат на пазара през 1987 г. като подобрена версия на EPROM паметта. EPROM трябваше да бъдат изтрити, преди да могат да бъдат презаписани и по този начин повторно използвани. От друга страна, NAND флаш паметта може да се чете, записва и изтрива в по-малки части от паметта, което я прави по-бърза и по-отзивчива.

NOR flash позволява една машинна дума да бъде написана, прочетена или изтрита независимо, постигайки същия ефект на повишена скорост и достъпност. Устройствата с флаш памет обикновено се наричат ​​чипове с флаш памет и се състоят от физически чип, пълен с много клетки с флаш памет и контролер за флаш памет. Контролерът действа като разпределителен и комуникационен център – той разпределя данни и иска и доставя данни според нуждите към и от клетките.

Забележка: Машинната дума е мярка за най-големия размер адрес на паметта, който компютърът може да обработва. За 32-битов компютър машинната дума е 32-битова. За 64-битов компютър машинната дума е 64-битова.

NOR и NAND

Съвременната флаш памет се използва в почти всички съвременни компютърни устройства. NAND паметта се използва главно в карти с памет, USB устройства, SSD, произведени след 2009 г., смартфони и други по-малки мобилни устройства. NAND обикновено служи като общо хранилище и също така се използва за трансфер на данни.

Различни цифрови продукти използват NOR или NAND флаш памет за съхраняване на конфигурационни данни. Този специфичен случай на употреба преди това беше обгрижван от EPROM или статичен RAD. Флаш паметта е по-добра в повечето случаи – единственият недостатък е, че всяка клетка от паметта може да поеме толкова много записи, преди да се износи. Когато една клетка от паметта се износи, целият блок, в който се съдържа, вече не може да се вярва. Съвременните устройства се справят с този проблем с алгоритми за изравняване на износването и свръхпровизиране.

NOR паметта се използва главно в случаите, когато целостта на данните трябва да се запази за продължителни периоди. Обикновено той може да поддържа безопасно данни до 20 години и се използва, когато отделни машинни думи от данни трябва да се записват и четат често.

NAND е по-популярният тип флаш памет и се използва, когато по-големи блокове данни трябва да бъдат достъпени, прочетени, (пре)написани или изтрити наведнъж. Ефективно скоростите на четене, писане и изтриване са по-бързи от NOR паметта. Това прави NAND флаш превъзходния избор за повечето случаи на употреба.

Освен това NAND клетките за съхранение са физически по-малки от NOR клетките. Те използват приблизително 40% по-малко площ, въпреки че работят по подобен начин и осигуряват същото основно място за съхранение на клетка. Това означава, че NAND флаш паметта може да предложи по-голяма плътност на съхранение и по-висока производителност. NOR flash обаче има едно предимство. Тъй като може да се адресира чрез машинна дума, той е по-бърз при произволен достъп и е по-подобен на RAM.

Заключение

Флаш паметта е вариант на енергонезависима електрически изтриваема памет само за четене или EEPROM. Може да се базира на логически NAND порти или логически NOR порти. NAND флаш е значително по-популярен от NOR флаш благодарение на своята плътност на съхранение и предимство в производителността. Критичното предимство на Flash пред другите му EEPROM предшественици е, че не е необходимо да се изтрива изцяло.

Вместо това флаш паметта е разделена на блокове, които трябва да бъдат изтрити, но това е свързано с много по-ниски разходи за производителност, благодарение на много по-малкия им размер. Основната слабост на Flash е, че клетките на паметта могат да се записват само няколко пъти, преди да се износят. Този проблем обикновено е решен в съвременните устройства благодарение на алгоритмите за изравняване на износване и свръхпровизирането.