Divers

Qu'est-ce que la technologie de mémoire flash?

Qu'est-ce que la technologie de mémoire flash?


La technologie de mémoire flash est utilisée pour de nombreuses formes de stockage de données électroniques. Grâce à sa facilité d'utilisation, ces dernières années, son utilisation a considérablement augmenté et il est disponible dans de nombreux formats.

La mémoire flash est une forme non volatile de stockage de données électroniques et, par conséquent, elle est utilisée dans de nombreux domaines où le stockage de données à court et à moyen terme est nécessaire.

La technologie de mémoire Flash est visible sous de nombreuses formes: tout, des clés USB Flash habituelles et des cartes mémoire d'appareil photo telles que les cartes Compact Flash ou les cartes CF et les cartes mémoire SD, jusqu'aux applications telles que les disques durs électroniques d'ordinateur où elle remplace l'ancien disque des technologies plus lentes, moins fiables et plus fragiles.

Avec son utilisation répandue, Flash est devenu l'une des formes de mémoire à semi-conducteurs les plus largement utilisées, et avec son utilisation s'étendant des clés de mémoire largement vues et des cartes mémoire d'appareil photo, etc. vu encore plus.

Qu'est-ce que la mémoire flash?

Le stockage en mémoire flash est une forme de mémoire non volatile née de la combinaison des EPROM et E2PROM traditionnelles. Ces deux formes de mémoire n'apparaissent qu'occasionnellement de nos jours et d'autres formes de mémoire, dont Flash, ont pris le dessus.

En substance, la mémoire Flash utilise la même méthode de programmation que l'EPROM standard et la méthode d'effacement de l'E2BAL DE PROMO.

L'un des principaux avantages de la mémoire flash par rapport à l'EPROM est sa capacité à être effacée électriquement.

Cependant, il n'est pas possible d'effacer chaque cellule dans une mémoire flash individuellement à moins qu'une grande quantité de circuits supplémentaires ne soit ajoutée dans la puce. Cela augmenterait considérablement le coût et, par conséquent, la plupart des fabricants ont abandonné cette approche en faveur d'un système dans lequel toute la puce, ou une grande partie de celle-ci, est effacée par bloc ou par flash - d'où le nom.

Aujourd'hui, la plupart des puces de mémoire flash ont un effacement sélectif, ce qui permet d'effacer des parties ou des secteurs de la mémoire flash. Cependant, tout effacement signifie toujours qu'une partie importante de la puce doit être effacée.

Historique du développement de la mémoire flash

La mémoire flash remonte aux environs de 1980 lorsque le concept a été développé chez Toshiba par le Dr Fujio Masuoka. Il a ensuite été présenté lors de la réunion IEEE International Electron Devices Meeting de 1984, IEDM à San Francisco, Californie.

Le concept de base du laboratoire a mis quelques années à se développer en un produit pouvant être commercialisé. Intel a introduit les premières puces commerciales sur le marché en 1988 - il s'agissait de types basés sur NOR.

Les mémoires flash NOR avaient des temps d'effacement et d'écriture relativement longs. Toshiba a de nouveau développé sa technologie et a pu annoncer la technologie NAND à l'IEDM 1987. Cette technologie, cependant, avait encore besoin d'être développée pour être lancée sur le marché.

L'avantage du flash NAND était qu'il avait des temps d'effacement et d'écriture réduits et qu'il avait une plus grande densité de stockage.

La mémoire flash s'est considérablement développée ces dernières années et est largement utilisée dans de nombreuses applications, telles que les clés USB, les cartes Compact Flash, les cartes mémoire SD et même les disques durs Flash, également appelés disques SSD dans certains ordinateurs.

Comment fonctionne la mémoire flash

La technologie utilisée pour fabriquer des mémoires flash est basée sur des puces EEPROM (mémoire à lecture seule programmable effaçable électriquement), qui sont constituées de bancs de mémoire formés de cellules de stockage disposées dans une grille de colonnes et de lignes.

La cellule de mémoire Flash de base se compose d'un canal d'environ 1 µm de long avec les électrodes de source et de drain à chaque extrémité. Au-dessus du canal dans la cellule de mémoire Flash, il y a une grille flottante qui est séparée du canal par une couche d'oxyde extrêmement mince qui n'a typiquement que 100 Â d'épaisseur. C'est la qualité de cette couche qui est cruciale pour le fonctionnement fiable de la mémoire.

C'est le stockage de charge sur la grille flottante qui est la clé du fonctionnement de la cellule de mémoire Flash.


Fiabilité et durée de vie de la mémoire flash

Lorsque la mémoire Flash a été introduite pour la première fois, sa durée de vie était relativement courte. L'utilisation répétée des cellules a entraîné une dégradation de la mémoire. En tant que telle, la mémoire Flash n'était utilisée que pour un nombre limité de cycles de lecture / écriture.

De nos jours, la technologie de la mémoire Flash a été considérablement améliorée et la fiabilité n'est pas le problème qu'elle était. Néanmoins, les mémoires Flash doivent incorporer un schéma de ce qu'on appelle le nivellement d'usure pour réduire l'impact sur les cellules ou les zones de la mémoire qui peuvent être soumises à une utilisation intensive.

Le nivellement d'usure surveille l'utilisation de différentes zones de la mémoire globale et cherche à utiliser toutes les zones de manière égale, nivelant ainsi l'utilisation.


Avantages et inconvénients de la mémoire flash

Comme pour toute technologie, il existe divers avantages et inconvénients. Il est nécessaire de prendre en compte tous ces éléments lors de la détermination du type optimal de mémoire à utiliser.

Avantages de la mémoire flash

  • Une mémoire non volatile
  • Facilement portable (par exemple, clés USB, cartes flash d'appareil photo, etc.)
  • Mécaniquement robuste

Inconvénients de la mémoire flash

  • Coût par bit plus élevé que les disques durs
  • Plus lent que les autres formes de mémoire
  • Nombre limité de cycles d'écriture / d'effacement
  • Les données doivent être effacées avant de pouvoir écrire de nouvelles données
  • Données généralement effacées et écrites en blocs

Évidemment, lorsque l'on considère l'utilisation de la mémoire Flash dans une application particulière, il est nécessaire de peser les avantages et les inconvénients.

Types de mémoire flash

Il existe deux types de base de mémoire Flash. Bien qu'ils utilisent la même technologie de base, la façon dont ils sont abordés pour la lecture et l'écriture est légèrement différente. Ces deux types de mémoire flash sont:

  • Mémoire Flash NAND: Les mémoires Flash NAND ont une structure différente des mémoires NOR. Ce type de mémoire flash est accessible de la même manière que les périphériques bloc tels que les disques durs. Lorsque des mémoires Flash NAND doivent être lues, le contenu doit d'abord être paginé dans la RAM mappée en mémoire. Cela rend indispensable la présence d'une unité de gestion de la mémoire.
  • Mémoire flash NOR: La mémoire flash NOR est capable de lire des cellules de mémoire flash individuelles et, en tant que telle, elle se comporte comme une ROM traditionnelle dans ce mode. Pour les fonctions d'effacement et d'écriture, les commandes sont écrites sur la première page de la mémoire mappée, comme défini dans «interface flash commune» créée par Intel.

Compromis NAND / NOR: Les mémoires Flash NAND et les mémoires Flash NOR peuvent être utilisées pour différentes applications. Cependant, certains systèmes utiliseront une combinaison des deux types de mémoire Flash. Le type de mémoire NOR est utilisé comme ROM et la mémoire NAND est partitionnée avec un système de fichiers et utilisée comme zone de stockage à accès aléatoire.

La mémoire flash est une forme particulièrement importante de mémoire à semi-conducteurs. Il est maintenant largement utilisé et est probablement l'une des formes les plus importantes de stockage à moyen terme.

Comme mentionné, la mémoire Flash peut être vue sous une variété de formes et d'utilisations allant des clés USB à mémoire flash aux cartes Compact Flash utilisées pour les appareils photo, en passant par les cartes SD dans les appareils photo, les cartes micro SD dans les téléphones. En plus de cela, de nombreux autres éléments électroniques peuvent être vus en utilisant la mémoire Flash. Il fait également des percées importantes sur le marché des disques durs informatiques, où les disques durs SSD sont désormais largement utilisés.

Compte tenu de toutes ses applications, la technologie de la mémoire Flash est l'une des formes clés de la technologie de la mémoire à semi-conducteurs utilisée aujourd'hui.


Voir la vidéo: Deus Ex Silicium: Décortiquer un disque SSD (Décembre 2020).