Cuvintele "memorie flash" sunt acum pe buzele tuturor. Chiar și elevii de clasă întâi în conversație folosesc adesea termenul "unitate flash". Această tehnologie a câștigat popularitate cu o viteză incredibilă.
Mai mult, mulți analiști prevăd acest lucruÎn curând memoria flash, înlocuiți complet dispozitivele de stocare a informațiilor bazate pe discuri magnetice. Ei bine, rămâne doar să observăm evoluția progresului și să ne bucurăm de beneficiile sale. În mod surprinzător, mulți, vorbind despre acest produs nou, nu știu aproape nimic despre memoria flash. Pe de o parte, utilizatorul are nevoie de dispozitiv pentru a funcționa și cum își îndeplinește funcțiile este al zecelea lucru. Cu toate acestea, este necesar ca cel puțin o idee generală să fie necesară pentru fiecare persoană educată.
Ce este memoria flash?
După cum știți, computerele au mai multe tipuridispozitive de stocare: module RAM, hard disk-uri și discuri optice. Ultimele două sunt soluții electromecanice. Dar memoria RAM este un dispozitiv complet electronic.
Este un set de tranzistoare asamblatepe cristalul unui microcircuit special. Particularitatea sa constă în faptul că datele sunt stocate atâta timp cât tensiunea este aplicată electrodului de bază în fiecare cheie controlată. Vom analiza acest moment mai în detaliu puțin mai târziu. Memoria flash este lipsită de acest dezavantaj. Problema stocării unei încărcări fără aplicarea unei tensiuni externe a fost rezolvată folosind tranzistori cu poartă flotantă. În absența influenței externe, încărcarea într-un astfel de dispozitiv poate rămâne o perioadă suficient de lungă (cel puțin 10 ani). Pentru a explica cum funcționează, trebuie să vă amintiți elementele de bază ale electronicii.
Cum funcționează un tranzistor?
Aceste elemente sunt atât de utilizate pe scară largă încât sunt rareori folosite acolo unde sunt.
Chiar și într-un comutator de lumină banal uneoriinstalați chei gestionate. Cum funcționează un tranzistor clasic? Se bazează pe două materiale semiconductoare, dintre care unul are conductivitate electronică (n), iar celălalt orificiu (p). Pentru a obține cel mai simplu tranzistor, trebuie să conectați materiale, de exemplu, sub formă de n-p-n și să conectați un electrod la fiecare bloc. Tensiunea este aplicată unui electrod extrem (emițător). Poate fi controlat prin modificarea valorii potențialului la terminalul din mijloc (bază). Îndepărtarea are loc pe colector - al treilea contact extrem. Evident, atunci când tensiunea de bază dispare, dispozitivul va reveni la starea neutră. Dar dispozitivul tranzistorului cu o poartă plutitoare care stă la baza unităților flash este ușor diferit: în fața materialului semiconductor al bazei este un strat subțire de dielectric și o poartă plutitoare - împreună formează un așa-numit „buzunar”. Atunci când la bază este aplicată o tensiune pozitivă, tranzistorul se va deschide, trecând curent, care corespunde cu zero în logică. Dar dacă o sarcină unitară (electron) este plasată pe poartă, atunci câmpul său neutralizează efectul potențialului de bază - dispozitivul va refuza să fie închis (o unitate logică). Măsurând tensiunea dintre emițător și colector, puteți determina prezența (sau absența) sarcinii pe poarta plutitoare. Încărcarea este plasată pe poartă folosind efectul de tunel (Fowler - Nordheim). Pentru a elimina sarcina, trebuie aplicată o tensiune negativă mare (9V) la bază și pozitivă la emițător. Încărcarea va părăsi obturatorul. Deoarece tehnologia evoluează constant, s-a propus combinarea unui tranzistor convențional și a unei variante cu poartă flotantă. Acest lucru a făcut posibilă „spălarea” încărcării la o tensiune mai mică și producerea de dispozitive mai compacte (fără nevoie de izolare). Memoria flash USB utilizează exact acest principiu (structură NAND).
Astfel, prin combinarea tranzistoarelor similare înblocuri, a fost posibilă crearea unei memorie în care datele înregistrate sunt teoretic stocate neschimbate timp de zeci de ani. Poate singurul dezavantaj al unităților flash moderne este limitarea numărului de cicluri de rescriere.
