Флеш-память. Принципы работы
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Южно-Уральский государственный
университет
Факультет
"Автотракторный"
Кафедра
"Электрооборудование и
электронные системы автомобилей и тракторов"
РЕФЕРАТ
по дисциплине "Информатика"
Флеш-память. Принципы работы.
Проверил, (доцент) Абросимов Е.Н.
Авторы работы Студенты группы АТ-121
Пожидай Е. М .
Аннотация
Пожидай Е.М. Флеш-память. Принципы
работы Челябинск: ЮУрГУ, 2011, 19стр, кол.
илл-ций 6, библиог. литературы 3 наименов.
Цель реферата - рассмотреть основные принципы работы и
назначение флэш-памяти.
Задачи реферата - изучить, принцип работы флэш-памяти,
проанализировать историю создания, технологию изготовления и применение в
цифровых устройствах.
Оглавление
Введение
1. Краткая история создания
2. Основные принципы построения и работы флеш-памяти
3. Флеш-память: Туннелирование и стирание
4. Практика применения флэш-памяти
Заключение
Библиографический список
Введение
Флеш-память - разновидность полупроводниковой
<#"510011.files/image001.gif">
Рисунок 1 - Тунелирование и стирание.
Электроны ячеек чипов флэш-памяти могут возвратиться в
нормальное состояние, если приложить электрическое поле, добавив заряд более
высокого напряжения. Во флэш-памяти имеется встроенная схема, которая
предназначена для того, чтобы подавать соответствующее электрическое поле на
весь чип либо на заранее определенные его секции или блоки. Подача такого
электрического поля приводит к стиранию записанной информации на данном участке
чипа, после чего на этом участке можно информацию перезаписывать. Флэш-память
работает значительно быстрее, чем обычная память EEPROM, поскольку, вместо
стирания одного бита в каждый определенный момент времени, здесь стирается
сразу целый блок или весь чип, после чего на этом месте информация
перезаписывается.
Можно предположить, что в автомобильном приемнике имеется
флэш-память, поскольку в нем есть возможность предварительно программировать
настройки и аппарат их запоминает. Но на самом деле в нем используется
флеш-ОЗУ. Разница в том, что флеш-ОЗУ нуждается в электропитании, чтобы не
стерлась записанная информация, тогда как флэш-память сохраняет данные без
использования какого бы то ни было внешнего источника питания. Даже если
выключить автомобильный приемник, он будет потреблять немножко электричества,
чтобы сохранить данные на флеш-ОЗУ. Вот почему настройки радиоприемника
теряются, когда выходит из строя автомобильный аккумулятор или отключаются провода
питания.
. Практика
применения флэш-памяти
Что касается практики применения, то SmartMedia-карты
используются, как правило, в цифровых камерах и МРЗ-плейерах, редко встречаясь
в прочих цифровых гаджетах. При этом надо помнить, что новые модули большой
емкости не всегда могут быть установлены в старые модели цифровых устройств.
Причина в том, что контроллер, управляющий работой карты, размещен “на
борту" самого устройства, а не в корпусе карты, соответственно, поскольку
на момент выпуска, например, фотоаппарата не существовало SM-карт емкостью 128
Мb, то и работать с такими “гигантами” контроллер не может. Это является
серьезным недостатком устройств SmartMedia. Теперь о стандарте MultiMediaСard
(ММС). Эти карты получили широкое распространение в качестве внешних устройств
памяти именно для наладонных компьютеров и смартфонов. Впрочем, и цифровые
фотоаппараты, и MP3-плейеры, и игровые устройства, и ноутбуки, и прочие
цифровые устройства также являются потенциальными активными потребителями этого
продукта. Продвигает стандарт MMC Association, в состав которой входят Hewlett
Packard, Renesas Technology, Infineon Technologies Flash, Lexar Media, Micron
Technology, Nokia Mobile Phones, Power Digital Card, Samsung Electronics, Sanyo
Electric и прочие производители цифровой техники. Причем многие из них являются
одновременно и членами Compact Flash Association… Сам стандарт впервые был
представлен публике в ноябре 1997 г. и явился результатом совместных усилий
SanDisk Corporation и Siemens AG/Infineon Technologies AG.карта по ширине
примерно вдвое меньше, чем накопитель CompactFlash, а габаритами близка к
крупной почтовой марке (24х32х1,4 мм) с семью контактными площадками на нижней
стороне корпуса. При этом, в отличие от CompactFlash, карты стандарта MMC снабжены
защитой от случайного стирания записанной на них информации: на корпусе имеется
механический переключатель блокировки записи (как у 3,5-дюймовых
флоппи-дискет). В структуру MMC-карты, так же как и у CompactFlash, включен
контроллер, управляющий работой карты, что упрощает работу с ней и обеспечивает
ее совместимость со многими устройствами.
Вес карточек MMC составляет всего 1,5 г, поэтому их особенно
охотно используют производители карманных компьютеров и сотовых телефонов. Еще
одно преимущество ММС-карт перед “одноклассниками” - сниженное
энергопотребление, что достигается за счет уменьшения питающего напряжения до
3,3 или 2,7 В. Да и объемом MMC-карты тоже могут похвастаться - сейчас серийно
производятся устройства емкостью в 1 Gb.
Модификацией формата MultiMediaCard являются карты Secure
Digital Card или SD-Card. Инициатива создания “безопасных" карт исходила
от компаний Matsushita Electronic (торговая марка Panasonic), SanDisk и
Toshiba. Новые карты были призваны решить две задачи: учесть веяния времени,
связанные с защитой авторской информации - это во-первых. И во-вторых,
увеличить доступный пользователям объем памяти.
Карты SD чуть толще карт MMC (на 0,7 мм) и отличаются двумя
дополнительными контактами (9 контактов у SD против 7 у MMC). За счет модификации
стандарта предельная теоретическая емкость карт возросла до 2 Gb, увеличилась
также и скорость обмена данными. При этом “классические" MMC-карты
полностью совместимы с устройствами, способными работать с SD-картами, а вот
обратная совместимость наблюдается отнюдь не всегда, что нужно учитывать при
покупке новомодных SD-карт. Кстати, в стандарте MMC - и SD-карт выпускаются не
только внешние накопители, но и разного рода “примочки”, вроде GPS-приемников
или FM-тюнеров, подключаемых к наладонным компьютерам через SD-разъем. Ну а
возможность защиты авторских прав позволила продавцам выпустить в продажу книги
и песни на SD-носителях.
И наконец, одним из самых последних внедренных в жизнь
стандартов flash-устройств стал xD-Picture Card, о котором мир узнал 30 июля
2002 г., когда компании Olympus и FujiFilm объявили о выпуске миниатюрных карт
flash-памяти нового формата. Префикс xD расшифровывается как extreme digital,
и, по мнению компаний-разработчиков, должен подчеркнуть использование этого
носителя для хранения аудио - и видеоданных. В Olympus и FujiFilm полагают, что
носитель нового формата должен прийти на смену устаревшим картам SmartMedia.
При этом одной из причин создания новинки была названа
тенденция к уменьшению размеров цифровых фотокамер. Габариты xD-Picture Card
действительно очень невелики (20x25x1,7 мм), а теоретически достижимая емкость
носителя составляет 8 Gb. Правда, первая линейка xD-Picture включала карты
емкостью 16, 32, 64 и 128 Мb. К концу 2002 г. появилась 256-мегабайтная версия xD-Picture,
а позже и 512-мегабайтная.
В соответствии со спецификациями стандарта максимальная
скорость чтения данных с карт xD-Picture составляет 5 Мb/s, скорость записи - 3
Mb/s.
Напряжение питания - 3,3 В; потребляемая при работе мощность
- 25 мВт. Как и SmartMedia, карты xD-Picture не имеют в своем составе
контроллера.
Кстати, для xD-Picture-карт существует специальный адаптер,
выполненный в виде CompactFlash-карты, который после установки в него
xD-Picture обеспечивает совместимость новинки со всеми устройствами,
поддерживающими CompactFlash.
Заключение
Подводя итог всему вышесказанному, нужно признать непреложный
факт: flash-память - штука удобная и чрезвычайно полезная. Объединяя в себе
черты, присущие одновременно и постоянной и оперативной памяти, “флэшки"
способны восполнить нехватку “мозгов" у малогабаритных цифровых устройств,
обеспечивая их владельцев практически неограниченными возможностями по хранению
необходимых данных, объем которых ограничен лишь количеством имеющихся в
наличии flash-накопителей. Одно плохо - не обошлось и тут без недостатков.
Во-первых, форматов flash-устройств много, что накладно для владельца
разнородных гаджетов, а во-вторых, все-таки ограничение на количество циклов
перезаписи - свойство вполне реальное. Однако ж недостатки, как известно,
существуют лишь для того, чтобы подчеркнуть достоинства, а их у flash-устройств
много.
Библиографический
список
1. http://ru. wikipedia.org - Флэш-память.
. http://www.pcwork.ru/printsip_rabotyi_flesh-pamyati. htm-Принцип работы флеш
памяти.
. http://www.tdoc.ru/c/hardware/memory/flash-overview-page3.html-Техническая
рекомендация. Форматы флеш памяти.