Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - Флеш-память - Ограничения технологии

Запись и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи для формирования высоких напряжений, тогда как при чтении затраты энергии относительно малы.

Ресурс записи

Изменение заряда сопряжено с накоплением необратимых изменений в структуре и потому количество записей для ячейки флеш-памяти ограничено.

Одна из причин деградации — невозможность индивидуально контролировать заряд плавающего затвора в каждой ячейке. Дело в том что запись и стирание производятся над множеством ячеек одновременно. Автомат записи контролирует достаточность инжекции заряда по референсной ячейке или по средней величине. Постепенно заряд отдельных ячеек разбегается и однажды выходит за допустимые границы которые может скомпенсировать инжекцией автомат записи и воспринять устройство чтения. Понятно что на ресурс влияет степень идентичности ячеек. Забавное следствие: с уменьшением топологических норм полупроводниковой технологии создавать идентичные элементы все труднее, поэтому вопрос ресурса записи становится все острее.

MLC устройства имеют гораздо худшие параметры ресурса записи чем SLC.

Срок хранения данных

Изоляция кармана неидеальна, заряд постепенно изменяется. Типовой срок хранения заряда заявляемый большинством производителей для бытовых изделий — 10..20 лет.

Специфические внешние условия могут катастрофически уменьшить срок хранения данных. Например, повышенные температуры или радиоактивное излучение.

Иерархическая структура

Стирание, запись и чтение флеш-памяти всегда происходит относительно крупными блоками разного размера, при этом размер блока стирания всегда больше блока записи а размер блока записи не меньше чем размер блока чтения. Собственно это характерный отличительный признак флеш-памяти от классической EEPROM.

Как следствие все микросхемы флеш-памяти имеют ярко выраженную иерархическую структуру. Память разбивается на блоки, блоки состоят из секторов, сектора из страниц. В зависимости от назначения конкретной микросхемы глубина иерархии и размер элементов может меняться.

Например микросхема NAND может иметь размер стираемого блока в сотни кБайт, размер страницы записи и чтения 4 кБайт. Для NOR микросхем размер стираемого блока варьируется от единиц до сотен кБайт, сектор записи — от единиц до сотен байт, страница чтения — единицы-десятки байт.

Скорость чтения и записи

Скорость стирания варьируется от единиц до сотен миллисекунд в зависимости от размера стираемого блока. Скорость записи — десятки..сотни микросекунд. Типовая скорость чтения для микросхем NOR нормируется в десятки наносекунд. Для микросхем NAND скорость чтения десятки микросекунд.