Que é a memoria flash?

A memoria flash é un tipo de memoria non volátil que se usa nos ordenadores. Non volátil significa que a memoria pode almacenar información mesmo cando o dispositivo está apagado. A memoria volátil ( como a RAM ) perde todo o almacenado nela cada vez que a propia máquina se apaga. A memoria non volátil úsase para cousas como discos duros e SSD, xa que deben poder almacenar información mesmo cando o PC estea apagado.

A memoria flash vén en dous tipos distintos: flash NOR e flash NAND. Chámanse polas súas respectivas portas lóxicas. Unha porta lóxica é unha operación que realiza comprobacións binarias: entradas e saídas que só son 0 ou 1. No caso de NOR e NAND, chámanse polo resultado que producen.

Unha porta NAND só devolve o valor 0 ou "falso" se todas as entradas son precisas. Unha porta NOR é exactamente o contrario: só devolve un valor un ou "verdadeiro" se todas as entradas son falsas. Os dous tipos de deseño de memoria flash son bastante similares: usan o mesmo deseño de cela. As diferenzas comezan a nivel de circuíto. Se o primeiro bit de datos é verdadeiro ou falso (1 ou 0, ás veces chamado alto ou baixo ), a relación entre as liñas de datos asemellarase a unha porta NOR ou a unha porta NAND, determinando así o tipo.

Consello: NAND significa Not-AND, unha comprobación de que ambas entradas non son válidas. NOR significa Not-OR, unha verificación que só é verdadeira se ningunha das informacións é precisa. A utilidade crítica de ambas as portas lóxicas é que hai un caso no que se poden determinar as combinacións exactas de entradas.

A historia da memoria flash

Flash foi desenvolvido por primeira vez en 1980 por Toshiba. Comezaron a comercializalo en 1987 como unha versión mellorada da memoria EPROM. As EPROM tiveron que ser borradas antes de que puidesen ser reescritas e así reutilizadas. Por outra banda, o flash NAND pódese ler, escribir e borrar en pequenos anacos de almacenamento, o que o fai máis rápido e máis sensible.

NOR flash permite escribir, ler ou borrar unha soa palabra de máquina de forma independente, conseguindo o mesmo efecto de maior velocidade e dispoñibilidade. Os dispositivos de memoria flash adoitan denominarse chips de memoria flash e consisten nun chip físico cheo de moitas celas de memoria flash e un controlador de memoria flash. O controlador actúa como un centro de distribución e comunicación: asigna datos e solicita e entrega os datos necesarios para e desde as células.

Nota: unha palabra máquina é unha medida do maior tamaño de enderezo de memoria que pode manexar un ordenador. Para un ordenador de 32 bits, unha palabra máquina é de 32 bits. Para un ordenador de 64 bits, unha palabra máquina é de 64 bits.

NOR e NAND

A memoria flash moderna úsase en case todos os dispositivos informáticos modernos. A memoria NAND utilízase principalmente en tarxetas de memoria, unidades USB, SSD producidos despois de 2009, teléfonos intelixentes e outros dispositivos móbiles máis pequenos. NAND normalmente serve como almacenamento xeral e tamén se usa para transferencias de datos.

Varios produtos dixitais usan memoria flash NOR ou NAND para almacenar datos de configuración. Este caso de uso específico foi atendido previamente por EPROM ou RAd estático. A memoria flash é superior na maioría dos casos; o único inconveniente é que cada cela de memoria só pode levar tantas escrituras antes de que se esgote. Cando unha cela de memoria se desgasta, xa non se pode confiar en todo o bloque no que está contida. Os dispositivos modernos tratan este problema con algoritmos de nivelación de desgaste e sobreaprovisionamento.

A memoria NOR utilízase principalmente nos casos nos que a integridade dos datos debe ser preservada durante períodos prolongados. Normalmente, pode manter os datos de forma segura durante ata 20 anos e úsase cando hai que escribir e ler con frecuencia palabras de máquina individuais de datos.

NAND é o tipo de memoria flash máis popular e úsase onde hai que acceder, ler, (re)escribir ou borrar á vez a bloques de datos máis grandes. Efectivamente, as velocidades de lectura, escritura e borrado son máis rápidas que a memoria NOR. Isto fai que o flash NAND sexa a opción superior para a maioría dos casos de uso.

Ademais, as células de almacenamento NAND son fisicamente máis pequenas que as células NOR. Usan aproximadamente un 40% menos de superficie, a pesar de traballar de forma similar e proporcionar o mesmo espazo de almacenamento primario por cela. Isto significa que o flash NAND pode ofrecer unha maior densidade de almacenamento e un maior rendemento. Non obstante, o flash NOR ten unha vantaxe. Sendo direccionable por palabra máquina, é máis rápido no acceso aleatorio e máis semellante á RAM.

Conclusión

A memoria flash é unha variante da memoria de só lectura non volátil borrable eléctricamente ou EEPROM. Pode estar baseado en portas NAND lóxicas ou portas NOR lóxicas. O flash NAND é significativamente máis popular que o flash NOR grazas á súa densidade de almacenamento e á súa vantaxe de rendemento. A vantaxe crítica de Flash sobre os seus outros predecesores de EEPROM é que non precisa ser borrada por completo.

A memoria flash está subdividida en bloques que deben borrarse, pero isto supón un custo de rendemento moito menor, grazas ao seu tamaño moito menor. A principal debilidade de Flash é que as células de memoria só se poden escribir varias veces antes de que se esgoten. Este problema xeralmente resólvese nos dispositivos modernos grazas ao uso de algoritmos de nivelación e o exceso de aprovisionamento.