Flash bellek kapasitesi bilgileri

Elektronik ortamda depolayabileceğimiz faydalı bilgiler, belirli bir cihazın kapasitesine göre belirlenir. Bu açıdan çok kullanışlı flash bellek. Kullanan aygıtların bir özelliğine genellikle önemli hacim ve taşıyıcının küçük bir fiziksel boyutu denir.

Flash bellek nedir?

Bu, elektrikle yeniden programlanabilir hafıza yaratmak için kullanılan bir çeşit yarıiletken teknolojinin adıdır. Devrede, kalıcı depolama aygıtları oluşturmak için teknolojik açıdan sonlanan terimdir.

Günlük yaşamda, "flash bellek" ifadesi, aynı teknolojiyi kullanarak üretilen katı hal depolama aygıtlarının çoğunu ifade etmek için kullanılır. Geniş dağıtımına neden olan önemli avantajlar şunlardır:

1. Sıkılık.
2. Ucuzluk.
3. Mekanik dayanım.
4. Büyük hacim.
5. İşin hızı.
6. Düşük güç tüketimi.

Bu sayede, tüm flaş bellek birçok dijital taşınabilir aygıtta olduğu kadar bir dizi depolama ortamında da bulunabilir. Ne yazık ki, taşıyıcının teknik bakımının sınırlı bir dönemi ve elektrostatik deşarjlara duyarlılık gibi sakıncaları var. Fakat flash bellek kapasitesi nedir? Neredeyse tahmin edebilirsiniz, ancak deneyin. Flaş belleklerin maksimum kapasitesi büyük boyutlara ulaşabilir: Bu nedenle küçük boyutlara rağmen 128 GB'lık veri taşıyıcılarının ücretsiz satışa sunulması şaşırtıcı olacaktır. Şu ana kadar 1 Tb'nin pek ilginç olmadığı an.

Yaratılış tarihi

Öncüller ultraviyole ve elektrik yardımı ile silinen kalıcı bellek aygıtlarını düşünüyorlar. Ayrıca kayan bir geçidi olan transistör matrisleri vardı. Burada yalnızca elektron mühendisliği ince bir dielektrikte önemli bir elektrik alan kuvveti yaratarak gerçekleştirildi. Fakat aynı zamanda, ters gerilme alanı yaratılması gerektiğinde, matristeki bileşenler kablolama alanı keskin bir şekilde arttı.

Mühendislerin problemi silme zincirlerinin bileşenleri yoğunluğu ile çözmesi zordu. 1984'te başarıyla çözüldü ve süreçlerin flaşla benzerliği sayesinde yeni teknolojiye "flaş" (İngilizce "flash") adı verildi.

Çalışma prensibi

Yarı iletken yapının izole edilmiş bölgesindeki elektrik yükünün kaydedilmesi ve değiştirilmesine dayanır. Bu işlemler burada yerleştirilmiş ince bir dielektrikte elektrik alan voltajını elde etmek için büyük bir potansiyelin kaynağı ile kapısı arasında yer alır ve böylece bu, cep ile transistör kanalı arasında bir tünel efekti ortaya çıkarmak için yeterlidir. Bunu geliştirmek için, elektronların küçük bir hızlanma kullanın ve sonra sıcak taşıyıcıların enjekte edilmesi oluşur. Okuma bilgileri bir alan etkili transistöre emanet edilir . Cep, bunun için bir kapak görevi görüyor. Potansiyeli, okuma devreleri tarafından kaydedilen transistörün eşik özelliklerini değiştirir. Tasarım, benzer hücrelerden oluşan geniş bir dizi ile çalışmanın mümkün olduğu elemanlara sahiptir. Tüm ayrıntıların küçüklüğü nedeniyle, flash belleğin kapasitesi etkileyicidir.

NOR ve NAND cihazları

Bunlar, hücrelerin bir diziye katılmasının yanı sıra okuma ve yazma algoritmalarının temelini oluşturan yöntemle ayırt edilirler. NOR'un yapısı, sütunların ve sıraların kesişiminde bir hücre bulunan klasik iki boyutlu iletken matrisine dayanır. Eylem sırasında, sıra iletken transistörün boşluğuna bağlanır ve sütunlar ikinci geçidi birleştirir. Kaynak, herkes için ortak olan alt tabakayla bağlantılıdır. Bu tasarım, bir hat ve bir sütuna pozitif bir güç sağlayarak belirli bir transistörün durumunu okumayı kolaylaştırır.

NAND'nin ne olduğunu hayal etmek için bir 3D diziyi hayal edin. Aynı matrise dayanıyor. Ancak her kavşakta bir transistör bulunmamakla birlikte, ardışık olarak bağlı hücrelerden oluşan bütün bir sütun zaten kurulmuştur. Bu tasarım sadece bir kavşakta birçok kapı zincirine sahiptir. Bu durumda, bileşenlerin yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilirsiniz (ve bu kullanılır). Olumsuz yönü, hücrenin kaydedilmesi, erişilmesi ve okunması algoritmasının çok daha karmaşık olmasıdır. NOR için hız avantajdır ve dezavantaj flash belleğin maksimum bilgi kapasitesidir. NAND için boyut artı ve eksi hızdır.

SLC ve MLC cihazları

Bir veya daha fazla bilgiyi depolayabilen cihazlar vardır. Birinci tipte, yüzen obtüratörün yalnızca iki kademesi olabilir. Bu tür hücrelere bir bitlik hücreler denir. Diğerlerinde ise daha fazlası var. Çoğu zaman çok bit hücrelere çok seviyeli hücreler de denir. Görünüşte garip olan şey, daha yavaş tepki vermelerine rağmen ucuzluk ve hacim açısından (olumlu bir anlamda) farklılık gösterir ve aynı zamanda daha az sayıda yazar üzerine yazar.

Ses belleği

MLC geliştikçe, bir hücrenin içine bir analog sinyal yazmak fikri ortaya çıktı. Elde edilen sonuç, ucuz ürünlerdeki nispeten küçük ses parçalarının (oyuncaklar, örneğin ses kartları ve benzeri şeyler) yeniden üretilmesi ile uğraşan mikro devrelerde elde edildi.

Teknolojik sınırlamalar

Kayıt ve okuma süreçleri enerji tüketiminde farklılıklar gösterir. Bu nedenle, birincisi için yüksek voltaj oluşturmak gerekiyor. Aynı zamanda, okurken enerji maliyetleri oldukça düşüktür.

Kaynak kaydı

Yük şarjı değiştiğinde yapısındaki geri döndürülemez değişiklikler kopyalanır. Bu nedenle, bir hücre için girişlerin sayısı sınırlıdır. Bellek ve teknolojik işlem sürecine bağlı olarak cihazlar yüz binlerce döngüden hayatta kalabilir (her ne kadar 1000'e kadar bireysel temsilcileri bulunmuyor).

Çok bitli cihazlarda, garanti edilen kaynak diğer kuruluş türü ile karşılaştırıldığında oldukça düşüktür. Peki neden aygıt bozuluyor? Gerçek şu ki, her hücrede kayan bir geçit olan şarjı tek tek kontrol edemezsiniz. Sonuçta, set için kayıt ve silme aynı anda yapılır. Kalite kontrolü ortalama bir değer veya bir referans hücresi vasıtasıyla gerçekleştirilir. Zamanla, bir uyumsuzluk oluşur ve şarj kabul edilebilir sınırların ötesine geçebilir ve daha sonra bilgiler okunamıyor. O zaman durum daha da ağırlaştırılmış.

Bir diğer nedeni, yarı iletken yapıdaki iletken ve yalıtkan bölgelerin karşılıklı difüzyonudur. Aynı zamanda, periyodik elektrik arızaları, sınırların bulanıklaşmasına neden olur ve flaş bellek kartı düzensizleşir.

Veri saklama süresi

Cebindeki izolasyon ideal olmadığından, şarj kademeli olarak dağılır. Genellikle, bilginin saklanabileceği süre yaklaşık 10-20 yıldır. Özel dış koşullar, depolama süresini olumsuz olarak etkiler. Böylece, yüksek sıcaklık, gama ışını veya yüksek enerjili parçacıklar tüm verileri çabucak yok edebilir. Artık flash belleğin önemli bir bilgi kapasitesine sahip olduklarını övünen en gelişmiş örneklerin zayıf noktaları var. Geliştirilmiş ve düzeltilmiş birkaç kez geliştirilmiş cihazlardan daha düşük raf ömrüne sahiptirler.

Sonuç

Makalenin sonunda bahsedilen sorunlara rağmen, flaş bellek teknolojisi çok etkili çünkü yaygınlaştı. Ve avantajları, eksiklikleri gidermek için yeterli değildir. Bu nedenle, flash belleklerin bilgi kapasitesi ev aletlerinde çok yararlı ve popüler hale geldi.