Читайте также:
|
Флэш-память – особый вид памяти, являющейся:
1) энергонезависимой (не требующей дополнительной энергии для хранения данных),
2) перезаписываемой (допускающей изменение хранимых в ней данных),
3) полупроводниковой (не содержащей механически движущихся частей и построенной на основе интегральных микросхем).
Название «флэш» появилось во время разработки первых микросхем этой памяти фирмой Toshiba в начале 1980-х гг. Оно отражало ее характерную особенность – высокую скорость стирания микросхем (т.е. сброса информации) этой памяти «in a flash» - «в мгновение ока».
Существуют также еще две трактовки термина «флэш»:
1) процесс записи во флэш-память называется «flashing» - «засвечивание», «прожигание», отсюда и название flash-память (flash – «вспышка»),
2) запись/стирание данных во флэш-памяти выполняется блоками – кадрами, а «flash» может также переводиться с англ. как «короткий кадр (фильма)».
Разработки по созданию эффективной интегральной (на микросхемах) энергонезависимой памяти с возможностью перезаписи информации велись достаточно давно (с начала 1970-х гг.). Но только в 1984 г. компания Toshiba разработала принципиально новый вид памяти под названием Flash. Через 4 года фирма Intel также выпустила свой вариант Flash-памяти.
Устройство Flash имеет довольно сложную структуру. Процессы прожига микросхемы (перезаписи информации) базируются на законах квантовой механики. Ячейки флэш-памяти могут располагаться как на одном, так и на двух транзисторах.
В простейшем случае ячейка Flash-памяти состоит из одного полевого транзистора и хранит один бит информации. В транзисторе содержится специальная электрически изолированная область – «плавающий затвор» (floating gate). Потенциал этой области не является стабильным, что позволяет накапливать в ней электроны (именно здесь и хранится информация). Наличие или отсутствие заряда (оно определяется по количеству «запертых» электронов) в плавающем затворе кодирует один бит информации. Как правило, наличие заряда (например, количество «запертых» электронов более 30 000) воспринимается как «0», а отсутствие (например, количество электронов меньше 5000) – как «1».
Выше плавающего затвора располагается «управляющий затвор», непосредственно участвующий в процессе записи/стирания данных памяти. Запись информации во Flash-память осуществляется методом инжекции «горячих» электронов (т.е. обладающих достаточной энергией, чтобы преодолеть барьер в виде диэлектрика и оказаться запертыми на плавающем затворе), а стирание - методом тунеллирования Фаулера-Нордхейма, базирующимся на волновых свойствах электрона. Принцип чтения данных с микросхемы Flash также базируется на законах квантовой механики.
Однако прогресс не стоит на месте и примерно через десять лет после появления первых флэш-микросхем, были создан схемы, в которых ячейка памяти хранила уже два бита информации, а не один. Естественно, что в такую память можно записать в два раза больше информации. Сегодня уже существуют флэш-микросхемы с четырех-битными ячейками памяти.
На сегодняшний день используются различные типы устройств Flash-памяти с различной архитектурой, которые помимо ПК (либо как внешний носитель, либо в качестве ПЗУ) получили широкое применение и в других устройствах: мобильных телефонах, цифровых фото- и видеокамерах, МР3-плеерах, портативных компьютерах (например, «наладонных»), модемах, системах управления автомобильными двигателями и т.д.
По архитектуре устройства флэш-памяти можно разделить на две большие группы:
– интеллектуальные (имеющие встроенный микроконтроллер),
– неинтеллектуальные (без микроконтроллера).
Рассмотрим некоторые из них.
1. Карты Compact Flash появились впервые в 1994 г. Они относятся к интеллектуальным устройствам, т.е. содержат довольно сложный микроконтроллер. Бывают двух классов, отличающихся толщиной (3,3 и 5 мм) и количеством памяти. Стандартный размер карты ≈ 43х36 мм. Замечательная особенность Compact Flash – совместимость со стандартным интерфейсом винчестеров IDE, что позволяет использовать данное флэш-устройство вместо винчестера (может эмулироваться работа винчестера). Сейчас уже выпускаются карты объемом до 1 Гб и никаких физических ограничений не предвидится.
2. Карты MMC (Multi Media Cards) впервые появились в 1997 г. Они имеют размер 24х32х1,4 мм, максимальную емкость – 64 Мб и весят всего 1,5 г. Для них характерно низкое энергопотребление (при чтении/записи информации).
3. Карты Smart Media впервые были выпущены в 1995 г. Их называют также «твердотельными дискетами» (по форме они действительно напоминают дискеты). В отличие от Compact Flash они не являются интеллектуальными, т.е. не имеют встроенного микроконтроллера (по замыслу создателей, чтобы снизить их стоимость). Кроме того они имеют меньшие размеры (чем Compact Flash): 45х37х0,76 мм и весят всего 2 г. Максимальная емкость карт Smart Media составляет 128 Мб. Из-за отсутствия внутреннего контроллера для работы с этими картами требуются специальные устройства-считыватели (ридеры), стоящие достаточно дорого.
4. USB-флэш-память (в просторечии «флэшки») впервые появилась на рынке совсем недавно – в 2001 г. По форме выглядит как брелок продолговатой формы, состоящий из двух половинок: защитного колпачка и собственно накопителя с USB-разъемом. Внутри накопителя находятся одна или две микросхемы флэш-памяти и USB-контроллер. Для работы с USB-флэш не требуется никаких дополнительных устройств, достаточно вставить флэшку в USB-разъем на системном блоке ПК (на старых моделях ПК он расположен сзади системного блока, на современных моделях он расположен на лицевой стороне системного блока).
Объем памяти флэшки может варьироваться от 16 до 512 Мб. Существуют и более емкие носители – до 1 ГБ. Однако самый серьезный недостаток USB-флэш – высокая стоимость памяти (в расчете на 1 Мб). Поэтому чем выше емкость, тем дороже флэш-носитель. Тем не менее, возможно в будущем данный вид носителя станет основным среди съемных носителей, вытеснив дискеты и CD.
В 2005 г. для любителей мультфильмов Уолта Диснея компания Buffalo выпустила USB-носители с брелоками в виде любимых героев: Микки Мауса, Вини Пуха, Феи Тинкер Белл и кошечки Мари с емкостью в 128 Мб ($37) и 256 Мб ($46), размером 77,6х31,1х12,7 мм и весом 19 г.
5. Ридеры (reader – «считыватель») – современные устройства для чтения флэш-карт, отличающиеся огромным разнообразием.
Самым универсальным из них является 6-in-1 card reader ECS (Elitegroup Computer System) - устройство для чтения карт «6-в-одном». Данное устройств поддерживает стандарты 6 типов флэш-карт: Compact Flash, Smart Media, MMC, IBM Micro Drives, Sure Digital b Memory Stick. При чем для каждого вида предусмотрен собственный разъем, что в сочетании с возможностью одновременного доступа к различным приводам позволяет легко и быстро скопировать информацию с одного носителя на другой. Кроме того, данное устройство незаменимо для осуществления обмена данными между компьютером и другими устройствами: цифровыми фото- и видеокамерами, МР3-плеерами, мобильными телефонами и т.д.
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 193 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |