Mi az a Flash memória?

A flash memória a számítógépekben használt nem felejtő memória egy típusa. A nem felejtő azt jelenti, hogy a memória akkor is képes információkat tárolni, ha a készülék ki van kapcsolva. Az illékony memória ( például a RAM ) minden benne tárolt mindent elveszít, amikor maga a gép kikapcsol. A nem felejtő memóriát olyan dolgokhoz használják, mint például a merevlemezek és az SSD-k, mivel ezeknek akkor is tudniuk kell információkat tárolni, amikor a számítógép ki van kapcsolva.

A flash memóriák két különböző típusban kaphatók – NOR flash és NAND flash. Ezeket a logikai kapujukról nevezték el. A logikai kapu egy olyan művelet, amely bináris ellenőrzéseket hajt végre – olyan bemenetek és kimenetek, amelyek mindig csak 0 vagy 1. NOR és NAND esetén az általuk előállított eredmény alapján nevezik el őket.

A NAND kapu csak akkor ad vissza 0 vagy 'hamis' értéket, ha minden bemenet pontos. A NOR kapu pont az ellenkezője – csak egy vagy „igaz” értéket ad vissza, ha minden bemenet hamis. Mindkét típusú flash memória meglehetősen hasonló – ugyanazt a cellakialakítást használják. A különbségek az áramkör szintjén kezdődnek. Függetlenül attól, hogy az adat első bitje igaz vagy hamis (1 vagy 0, néha magas vagy alacsony ), az adatsorok közötti kapcsolat NOR-kapuhoz vagy NAND-kapuhoz fog hasonlítani, így meghatározva a típust.

Tipp: A NAND a Not-AND rövidítése, amely ellenőrzi, hogy mindkét bemenet nem érvényes-e. A NOR a Not-OR rövidítése, egy ellenőrzés, amely csak akkor igaz, ha egyik információ sem pontos. Mindkét logikai kapu kritikus hasznossága, hogy van olyan eset, amikor a bemenetek pontos kombinációi meghatározhatók.

A flash memória története

A Flash-t először 1980-ban fejlesztette ki a Toshiba. 1987-ben kezdték forgalmazni az EPROM memória továbbfejlesztett változataként. Az EPROM-okat törölni kellett, mielőtt újraírhatták és így újra felhasználhatták őket. Másrészt, a NAND flash kisebb tárhelyrészekben olvasható, írható és törölhető, így gyorsabban és gyorsabban reagál.

A NOR flash lehetővé teszi egyetlen gépi szó önálló írását, olvasását vagy törlését, ami ugyanazt a hatást éri el, mint a megnövelt sebesség és elérhetőség. A flash memória eszközöket általában flash memória chipeknek nevezik, és egy fizikai chipből állnak, amely tele van sok flash memória cellával és egy flash memória vezérlővel. A vezérlő disztribúciós és kommunikációs központként működik – kiosztja az adatokat, kéri és szükség szerint adatokat szállít a cellákba és a cellákból.

Megjegyzés: A gépi szó a számítógép által kezelhető memóriacím legnagyobb méretének mértéke. Egy 32 bites számítógépnél a gépi szó 32 bites. Egy 64 bites számítógépnél a gépi szó 64 bites.

NOR és NAND

A modern flash memóriát szinte minden modern számítástechnikai eszközben használják. A NAND memóriát elsősorban memóriakártyákban, USB-meghajtókban, 2009 után gyártott SSD-kben, okostelefonokban és egyéb kisebb mobileszközökben használják. A NAND általában általános tárolóként szolgál, és adatátvitelre is használják.

Különféle digitális termékek NOR vagy NAND flash memóriát használnak a konfigurációs adatok tárolására. Erről a speciális használati esetről korábban az EPROM vagy a statikus RAd gondoskodott. A flash memória a legtöbb esetben jobb – az egyetlen hátránya az, hogy minden memóriacella csak annyi írást képes elvégezni, mielőtt elhasználódik. Amikor egy memóriacella elhasználódik, a teljes blokk, amelyben azt tartalmazza, többé nem bízható meg. A modern eszközök ezt a problémát a kopáskiegyenlítő algoritmusokkal és a túlzott kiépítéssel kezelik.

A NOR memóriát főleg olyan esetekben használják, amikor az adatok integritását hosszabb ideig meg kell őrizni. Általában 20 évig képes biztonságosan karbantartani az adatokat, és akkor használják, ha az adatok egyes gépszavait gyakran kell írni és olvasni.

A NAND a legnépszerűbb flash memóriatípus, és ott használják, ahol nagyobb adattömböket kell egyszerre elérni, olvasni, (újra)írni vagy törölni. Valójában az olvasási, írási és törlési sebesség gyorsabb, mint a NOR memória. Ez teszi a NAND flash-t a legjobb választássá a legtöbb felhasználási esetre.

Ezenkívül a NAND tárolócellák fizikailag kisebbek, mint a NOR cellák. Nagyjából 40%-kal kevesebb területet használnak, annak ellenére, hogy hasonlóan működnek, és cellánként ugyanazt az elsődleges tárhelyet biztosítják. Ez azt jelenti, hogy a NAND flash nagyobb tárolási sűrűséget és nagyobb teljesítményt kínál. A NOR vakunak van azonban egy előnye. Mivel gépi szóval megcímezhető, véletlenszerű hozzáférés esetén gyorsabb, és jobban hasonlít a RAM-hoz.

Következtetés

A flash memória a nem felejtő, elektromosan törölhető csak olvasható memória vagy EEPROM egy változata. Alapozhat logikai NAND kapukon vagy logikai NOR kapukon. Tárolási sűrűségének és teljesítményelőnyének köszönhetően a NAND vaku lényegesen népszerűbb, mint a NOR flash. A Flash kritikus előnye a többi EEPROM elődhöz képest, hogy nem kell teljesen törölni.

Ehelyett a flash memória blokkra van osztva, amelyeket törölni kell, de ez sokkal alacsonyabb teljesítményköltséggel jár, köszönhetően a sokkal kisebb méretnek. A Flash fő gyengesége, hogy a memóriacellákat csak többször lehet írni, mielőtt elhasználódnának. Ez a probléma általában megoldódik a modern eszközökben, köszönhetően a szintező algoritmusoknak és a túlzott kiépítésnek.