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.