Kas yra „Flash�� atmintis?

„Flash“ atmintis yra nepastoviosios atminties rūšis, naudojama kompiuteriuose. Nekintama reiškia, kad atmintis gali saugoti informaciją net tada, kai įrenginys išjungtas. Nepastovi atmintis ( pvz., RAM ) praranda viską, kas joje saugoma, kiekvieną kartą, kai pats įrenginys išsijungia. Nekintamoji atmintis naudojama tokiems dalykams kaip standieji diskai ir SSD, nes jie turi turėti galimybę saugoti informaciją net tada, kai kompiuteris išjungtas.

„Flash“ atmintis yra dviejų skirtingų tipų – NOR flash ir NAND flash. Jie pavadinti pagal atitinkamus loginius vartus. Loginiai vartai yra operacija, kuri atlieka dvejetainius patikrinimus – įėjimus ir išėjimus, kurie visada yra 0 arba 1. NOR ir NAND atveju jie pavadinti pagal gautą rezultatą.

NAND vartai visada grąžina reikšmę 0 arba „klaidinga“, jei visi įvesties duomenys yra tikslūs. NOR vartai yra visiškai priešingi – jie grąžina vienetą arba „tikrąją“ reikšmę tik tuo atveju, jei visi įvesties duomenys yra klaidingi. Abu „flash“ atminties dizaino tipai yra gana panašūs – jie naudoja tą patį elementų dizainą. Skirtumai prasideda nuo grandinės lygio. Nesvarbu, ar pirmasis duomenų bitas yra teisingas, ar klaidingas (1 arba 0, kartais vadinamas aukštu arba žemu ), ryšys tarp duomenų linijų bus panašus į NOR vartus arba NAND vartus, taip nustatant tipą.

Patarimas: NAND reiškia Not-AND, patikrinimas, ar abi įvestys negalioja. NOR reiškia Not-OR, patikrinimas, kuris yra teisingas tik tuo atveju, jei nė viena informacija nėra tiksli. Abiejų loginių vartų kritinis naudingumas yra tas, kad yra atvejis, kai galima nustatyti tikslius įvesties derinius.

„Flash“ atminties istorija

„Flash“ pirmą kartą 1980 m. sukūrė „Toshiba“. Jie pradėjo prekiauti 1987 m. kaip patobulinta EPROM atminties versija. EPROM reikėjo ištrinti, kad juos būtų galima perrašyti ir tokiu būdu pakartotinai panaudoti. Kita vertus, NAND „flash“ galima skaityti, rašyti ir ištrinti mažesnėse atminties dalyse, todėl ji greičiau ir greičiau reaguoja.

NOR blykstė leidžia rašyti, nuskaityti arba ištrinti vieną mašininį žodį atskirai, todėl pasiekiamas toks pat greitis ir pasiekiamumas. „Flash“ atminties įrenginiai paprastai vadinami „flash“ atminties lustais ir susideda iš fizinio lusto, užpildyto daugybe „flash“ atminties elementų, ir „flash“ atminties valdiklio. Valdiklis veikia kaip paskirstymo ir komunikacijos centras – paskirsto duomenis ir užklausas bei prireikus pateikia duomenis į ir iš ląstelių.

Pastaba: mašininis žodis yra didžiausio atminties adreso, kurį gali apdoroti kompiuteris, matas. 32 bitų kompiuteryje mašinos žodis yra 32 bitų. 64 bitų kompiuteryje mašinos žodis yra 64 bitų.

NOR ir NAND

Šiuolaikinė „flash“ atmintis naudojama beveik visuose šiuolaikiniuose skaičiavimo įrenginiuose. NAND atmintis daugiausia naudojama atminties kortelėse, USB atmintinėse, SSD, pagamintuose po 2009 m., išmaniuosiuose telefonuose ir kituose mažesniuose mobiliuosiuose įrenginiuose. NAND paprastai tarnauja kaip bendra saugykla ir taip pat naudojama duomenų perdavimui.

Įvairūs skaitmeniniai gaminiai naudoja NOR arba NAND flash atmintį konfigūracijos duomenims saugoti. Šiuo konkrečiu naudojimo atveju anksčiau rūpinosi EPROM arba statinis RAd. „Flash“ atmintis daugeliu atvejų yra pranašesnė – vienintelis trūkumas yra tas, kad kiekviena atminties ląstelė gali įrašyti tik tiek daug, kol ji susidėvės. Kai atminties ląstelė susidėvi, nebegalima pasitikėti visu bloku, kuriame ji yra. Šiuolaikiniai įrenginiai sprendžia šią problemą naudodami nusidėvėjimo išlyginimo algoritmus ir perteklinį aprūpinimą.

NOR atmintis dažniausiai naudojama tais atvejais, kai duomenų vientisumą reikia išsaugoti ilgą laiką. Paprastai jis gali saugiai išlaikyti duomenis iki 20 metų ir yra naudojamas, kai reikia dažnai rašyti ir skaityti atskirus mašininius duomenų žodžius.

NAND yra populiaresnis „flash“ atminties tipas ir naudojamas, kai vienu metu reikia pasiekti, skaityti, (per)rašyti arba ištrinti didesnius duomenų blokus. Veiksmingai skaitymo, rašymo ir trynimo greitis yra didesnis nei NOR atminties. Dėl to NAND blykstė yra puikus pasirinkimas daugeliu atvejų.

Be to, NAND saugojimo ląstelės yra fiziškai mažesnės nei NOR ląstelės. Jie naudoja maždaug 40 % mažiau ploto, nepaisant to, kad veikia panašiai ir vienai ląstelei suteikia tą pačią pirminę saugyklą. Tai reiškia, kad NAND blykstė gali pasiūlyti didesnį saugojimo tankį ir didesnį našumą. Tačiau NOR blykstė turi vieną pranašumą. Kadangi jį galima adresuoti mašininiu žodžiu, jis yra greitesnis esant atsitiktinei prieigai ir panašesnis į RAM.

Išvada

„Flash“ atmintis yra nepastovios elektriškai ištrinamos tik skaitymo atminties arba EEPROM variantas. Jis gali būti pagrįstas loginiais NAND vartais arba loginiais NOR vartais. NAND blykstė yra žymiai populiaresnė nei NOR blykstė dėl savo talpos tankio ir našumo pranašumo. Svarbus „Flash“ pranašumas, palyginti su kitais EEPROM pirmtakais, yra tas, kad jos nereikia visiškai ištrinti.

„Flash“ atmintis yra suskirstyta į blokus, kuriuos reikia ištrinti, tačiau tai kainuoja daug mažesnėmis sąnaudomis dėl daug mažesnio dydžio. Pagrindinis „Flash“ trūkumas yra tas, kad atminties ląsteles galima įrašyti tik kelis kartus, kol jos susidėvi. Ši problema paprastai išsprendžiama šiuolaikiniuose įrenginiuose, nes naudojami niveliavimo algoritmai ir perteklinis aprūpinimas.