فلش مموری چیست؟ فلش مموری. درایو حالت جامد

فلش مموری درخواست به اینجا هدایت می شود فلش کارت ها... با موضوع "فلش کارت".

مشخصات فنی

برخی از دستگاه های دارای حافظه فلش می توانند به سرعت 100 مگابیت بر ثانیه برسند. اساساً، فلش کارت ها دارای طیف وسیعی از سرعت هستند و معمولاً با سرعت یک درایو CD استاندارد (150 کیلوبایت بر ثانیه) برچسب گذاری می شوند. بنابراین سرعت مشخص شده 100x به معنای 100 × 150 KB / s = 15000 KB / s = 14.65 مگابایت بر ثانیه است.

اساساً اندازه یک تراشه فلش مموری از کیلوبایت تا چندین گیگابایت اندازه گیری می شود.

برای افزایش صدا، دستگاه ها اغلب از آرایه ای از چندین تراشه استفاده می کنند. تا سال 2007، اندازه دستگاه‌های USB و مموری‌ها از 512 مگابایت تا 64 گیگابایت متغیر بود. بیشترین حجم دستگاه های USB 4 ترابایت بود.

سیستم های فایل

نقطه ضعف اصلی فلش مموری تعداد چرخه های بازنویسی است. وضعیت همچنین بدتر از این واقعیت است که سیستم عامل اغلب داده ها را در یک مکان می نویسد. به عنوان مثال، جدول سیستم فایل به طور مکرر به روز می شود، به طوری که اولین بخش های حافظه خیلی زودتر مصرف می شوند. تعادل بار می تواند به طور قابل توجهی عمر حافظه را افزایش دهد.

برای حل این مشکل، سیستم های فایل ویژه ایجاد شد: JFFS2 و YAFFS برای GNU / Linux و Microsoft Windows.

SecureDigital و FAT.

کاربرد

فلش مموری بیشتر به دلیل استفاده از آن در درایوهای فلش USB (eng. فلش درایو USB). اساسا از نوع حافظه NAND استفاده می شود که از طریق USB و از طریق رابط USB انبوه ذخیره سازی (USB MSC) متصل می شود. این رابط توسط تمام نسخه های سیستم عامل مدرن پشتیبانی می شود.

فلش درایوهای USB به دلیل سرعت بالا، حجم و اندازه جمع و جور خود به طور کامل جایگزین فلاپی دیسک های بازار شده اند. به عنوان مثال، یک شرکت در سال 2003 ساخت کامپیوترهایی با درایو فلاپی دیسک را متوقف کرد.

در حال حاضر طیف وسیعی از درایوهای فلش USB در اشکال و رنگ های مختلف تولید می شود. فلش درایوهایی در بازار وجود دارد که داده های نوشته شده روی آنها رمزگذاری خودکار است. شرکت ژاپنی Solid Alliance حتی چوب های غذایی می سازد.

توزیع‌های ویژه گنو/لینوکس و نسخه‌هایی از برنامه‌ها وجود دارد که می‌توانند مستقیماً از درایوهای USB کار کنند، به عنوان مثال، برای استفاده از برنامه‌های خود در یک کافی نت.

فن آوری ویندوز ویستا می تواند از یک درایو فلش USB یا حافظه فلش مخصوص تعبیه شده در رایانه شما برای بهبود عملکرد استفاده کند. فلش مموری همچنین مبتنی بر کارت های حافظه مانند SecureDigital (SD) و Memory Stick است که به طور فعال در فناوری های قابل حمل (دوربین ها، تلفن های همراه) استفاده می شود. همراه با دستگاه های ذخیره سازی USB، فلش مموری بخش بزرگی از بازار رسانه های ذخیره سازی قابل حمل را به خود اختصاص داده است.

نوع حافظه NOR بیشتر در بایوس و حافظه ROM دستگاه هایی مانند مودم DSL، روتر و غیره استفاده می شود. حافظه فلش به شما این امکان را می دهد که به راحتی سیستم عامل دستگاه ها را به روز کنید، در حالی که سرعت و ظرفیت نوشتن برای چنین دستگاه هایی چندان مهم نیست. .

امکان جایگزینی هارد دیسک با فلش مموری به طور فعال در حال بررسی است. در نتیجه سرعت روشن شدن کامپیوتر افزایش می یابد و عدم وجود قطعات متحرک باعث افزایش طول عمر می شود. به عنوان مثال، XO-1، یک "لپ تاپ 100 دلاری" که به طور فعال برای کشورهای جهان سوم در حال توسعه است، به جای هارد دیسک از حافظه فلش 1 گیگابایتی استفاده می کند. توزیع به دلیل هزینه بالای هر گیگابایت و ماندگاری کوتاه تر نسبت به هارد دیسک ها به دلیل تعداد محدود چرخه های نوشتن محدود شده است.

انواع کارت حافظه

انواع مختلفی از کارت های حافظه در دستگاه های قابل حمل استفاده می شود:

MMC (کارت چند رسانه ای): کارت فرمت MMC کوچک است - 24 × 32 × 1.4 میلی متر. به طور مشترک توسط SanDisk و Siemens توسعه یافته است. MMC دارای یک کنترلر حافظه است و با انواع مختلف دستگاه ها سازگاری بالایی دارد. در بیشتر موارد، کارت‌های MMC توسط دستگاه‌هایی با اسلات SD پشتیبانی می‌شوند.

RS-MMC (کارت چند رسانه ای با اندازه کاهش یافته): کارت حافظه ای که اندازه آن نصف یک کارت استاندارد MMC است. ابعاد آن 24 × 18 × 1.4 میلی متر است و وزن آن حدود 6 گرم است، تمام ویژگی های دیگر با MMC تفاوتی ندارد. برای اطمینان از سازگاری با استاندارد MMC هنگام استفاده از کارت های RS-MMC، به یک آداپتور نیاز است. DV-RS-MMC (کارت چند رسانه ای با اندازه دو ولتاژ کاهش یافته): کارت های حافظه DV-RS-MMC با منبع تغذیه دوگانه (1.8 ولت و 3.3 ولت) مصرف انرژی کمتری دارند و به تلفن همراه شما اجازه می دهند کمی بیشتر دوام بیاورند. ابعاد کارت برابر با RS-MMC، 24 × 18 × 1.4 میلی متر است. MMCmicro: کارت حافظه مینیاتوری برای دستگاه های تلفن همراه با ابعاد 14*12*1.1 میلی متر. برای اطمینان از سازگاری با اسلات استاندارد MMC باید از آداپتور استفاده شود.

کارت SD (کارت دیجیتال امن): پشتیبانی شده توسط پاناسونیک و: کارت‌های قدیمی به اصطلاح Trans-Flash SD و کارت‌های جدیدتر SDHC (High Capacity) و خوانندگان آنها در حداکثر ظرفیت ذخیره‌سازی، 2 گیگابایت برای Trans-Flash و 32 گیگابایت برای ظرفیت بالا متفاوت هستند. خواننده های SDHC با SDTF سازگار هستند، یعنی یک کارت SDTF بدون مشکل در یک خواننده SDHC خوانده می شود، اما یک دستگاه SDTF فقط 2 گیگابایت ظرفیت SDHC بزرگتر را می بیند یا اصلا خوانده نمی شود. فرض بر این است که فرمت TransFlash به طور کامل با فرمت SDHC جایگزین می شود. هر دو فرمت فرعی را می توان در هر یک از سه فرمت فیزیکی ارائه کرد. اندازه (استاندارد، مینی و میکرو). miniSD (مینی کارت دیجیتال امن): با کارت های Secure Digital استاندارد در ابعاد کوچکتر 21.5 × 20 × 1.4 میلی متر متفاوت است. برای اطمینان از عملکرد کارت در دستگاه های مجهز به اسلات SD معمولی، از آداپتور استفاده می شود. کارت حافظه میکرو اس دی (Micro Secure Digital Card): در حال حاضر (2008) فشرده ترین دستگاه های فلش مموری قابل جابجایی (11 × 15 × 1 میلی متر) هستند. آنها عمدتا در تلفن های همراه، ارتباطات و غیره استفاده می شوند، زیرا به دلیل فشرده بودن، می توانند حافظه دستگاه را بدون افزایش اندازه آن به میزان قابل توجهی افزایش دهند. سوئیچ محافظت از نوشتن روی آداپتور microSD-SD قرار دارد.

MS Duo (Memory Stick Duo): این استاندارد حافظه توسط شرکت توسعه و نگهداری شده است

شاید بسیاری از افراد هنگام مشاهده ویژگی های درایو خود توجه داشته باشند که ظرفیت آن به آن چیزی که سازنده نشان می دهد نمی رسد. این نه تنها در مورد ظرفیت درایوهای فلش، بلکه در مورد تمام رسانه های دیجیتال صدق می کند: هارد دیسک ها و سایر رسانه ها که ظرفیت آنها بر حسب مگابایت، گیگابایت و در جدیدترین دستگاه ها، ترابایت اندازه گیری می شود.

نکته اینجا چیست و آیا فریبکاری در این نهفته است؟ این اتفاق افتاد که تولید کنندگان درایوها، به طور کلی، مانند تولید کنندگان محصولات دیگر، می خواهند یک "آب نبات" با کتیبه (ظرفیت) زیبا را با پول کمتری بفروشند. برای برنده شدن در مسابقه. اما ظرفیت نشان داده شده در درایو درست است، اما از یک طرف.

پس چرا یک استیک 2 گیگابایتی واقعاً فقط 1.86 گیگابایت دارد، در حالی که یک چوب 4 گیگابایتی فقط 3.72 گیگابایت دارد.

پاسخ به این سوال از مبانی فناوری کامپیوتر به دست می آید، یعنی: 1 کیلوبایت حاوی 1024 بایت است و به همین ترتیب با مگابایت، گیگابایت ...

ظرفیت واقعی ( http://www.ixbt.com/storage/flashdrives/svodka/size.shtml) کمی متفاوت است.

در نتیجه، انجام یک محاسبه ساده: 4,000,000 0000/1024/1024/1024 = 3.72; ما رقم 3.72 گیگابایت را دریافت می کنیم.

برای درایوهای بزرگتر، انحراف مطلق بیشتر خواهد بود. به عنوان مثال، برای یک هارد 1 ترابایتی، ظرفیت واقعی 931 گیگابایت است.

علاوه بر این، ظرفیت ذخیره سازی قابل استفاده به سیستم فایل انتخابی بستگی دارد: FAT16، FAT32، NTFS. رسانه های فرمت شده در سیستم های مختلف ظرفیت های قابل استفاده متفاوتی خواهند داشت. این به این دلیل است که وقتی یک دیسک فرمت می شود، اطلاعات سیستم مربوط به آن روی آن ثبت می شود و برای FS های مختلف متفاوت است.

و آخرین مورد. پدیده ای مانند فلش مموری چینی وجود دارد: این زمانی است که اطلاعات عمداً به پارتیشن سیستم یک درایو فلش با ظرفیت کم وارد می شود که ظرفیت آن زیاد است. به عنوان مثال، از 1 گیگابایت می توانید 32 گیگابایت بسازید. در عمل اگر این فلش درایو داخل کامپیوتر قرار داده شود نشان می دهد که ظرفیت آن 32 گیگابایت است. هنگامی که کاربر داده ها را در حجمی بزرگتر از حجم واقعی آن روی آن می نویسد، کپی بدون خطا انجام می شود. اما شما قادر خواهید بود داده ها را از چنین رسانه ای به مقداری متناسب با حجم واقعی بخوانید. برای مثال ما بیش از 1 گیگابایت نیست.

فلش مموری متعلق به کلاس EEPROM است، اما از فناوری خاصی برای ساخت سلول های ذخیره سازی استفاده می کند. پاک کردن در حافظه فلش بلافاصله برای کل منطقه سلول (به صورت بلوک یا به طور کامل برای کل ریز مدار) انجام می شود. این باعث شد تا بهره وری در حالت ضبط (برنامه نویسی) به میزان قابل توجهی افزایش یابد. فلش مموری ترکیبی از تراکم بسته بندی بالا (سلول های آن 30 درصد کوچکتر از سلول های DRAM هستند)، ذخیره سازی غیر فرار، پاک کردن و نوشتن الکتریکی، مصرف کم، قابلیت اطمینان بالا و هزینه کم ... این ها دستگاه های ذخیره سازی قابل برنامه ریزی مجدد هستند.

مانند رم، فلش مموری به صورت داخلی اصلاح شده استاما مثل یک رام فلاش غیر فرارو داده ها را حتی پس از خاموش شدن نیز حفظ می کند. با این حال، بر خلاف RAM، فلش را نمی توان بایت بازنویسی کرد... فلش بایت به بایت خوانده و نوشته می شود و یک نیاز جدید ایجاد می کند: قبل از نوشتن داده های جدید باید پاک شود.

حافظه فلش یک حافظه نیمه هادی از نوع خاص است... او سلول واحد، که در آن یک بیت اطلاعات ذخیره می شود، خازن نیست، بلکه ترانزیستور اثر میدانیبا یک منطقه ایزوله الکتریکی خاص به نام "دروازه شناور". بار الکتریکی قرار داده شده در این منطقه را می توان برای سال های زیادی ذخیره کرد. هنگام نوشتن یک بیت داده، سلول شارژ می شود - شارژ روی دروازه شناور قرار می گیرد، هنگام پاک کردن - شارژ از دروازه شناور حذف می شود و سلول تخلیه می شود.

در میان چنین دستگاه هایی، مدارهایی با بلوک های تخصصی (ساختارهای بلوک نامتقارن) متمایز می شوند. به نام بلوک های بوت که در آنها اطلاعات به طور قابل اعتماد از پاک شدن تصادفی محافظت می شود، دستگاه های ذخیره سازی نامیده می شوند. بوت بلوک فلش مموری.

فلش مموری نوع بلوک بوتبرای ذخیره برنامه ها و داده های به روز شده در سیستم های مختلف، از جمله تلفن های همراه، مودم ها، BIOS، سیستم های کنترل موتور خودرو و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود. با استفاده از حافظه فلش به جای EEPROM برای ذخیره داده های پارامتریک، توسعه دهندگان به دنبال کاهش هزینه و بهبود قابلیت اطمینان سیستم های خود هستند.

مزایای فلش در مقایسه با EEPROM:
1.

سرعت نوشتن بالاتر برای دسترسی متوالی به دلیل این واقعیت است که پاک کردن اطلاعات در فلش به صورت بلوک انجام می شود.
2. هزینه تولید فلش مموری به دلیل سازماندهی ساده تر کمتر است.
نقص:ضبط آهسته در مناطق دلخواه حافظه.

حافظه با دسترسی متوالیدر جایی استفاده می شود که می توان داده ها را در صف قرار داد.

فلش مموری با دسترسی به آدرس. ذخیره سازی داده هایی که به ندرت تغییر می کنند. نوشتن و پاک کردن توسط پردازنده دستگاه فرعی در حالت عملکرد عادی انجام می شود. برای این کار، فلش مموری دارای کنترل کلمه فرمان اضافی است. , توسط پردازنده در یک رجیستر ویژه ریز مدار نوشته شده است. هنگامی که یک ولتاژ برنامه ریزی خاص اعمال می شود، مدار ضبط و پاک کردن اطلاعات را فراهم می کند. قبل از برنامه نویسی، پردازنده به طور خودکار یک کد را از ریزمدار می خواند - یک شناسه حاوی کد سازنده و ریزمدار برای هماهنگی الگوریتم های پاک کردن و نوشتن.

تمام بایت های حافظه یا بلوک انتخاب شده پاک می شوند، پس از آن همه آنها بررسی می شوند، پاک کردن و بررسی دوم انجام می شود.

حافظه بایت به بایت برنامه ریزی می شود، اطلاعات نوشته شده بررسی می شود. پردازنده بایت نوشته شده را از حافظه می خواند و آن را با نسخه اصلی مقایسه می کند.

یکی از بلوک ها برای ذخیره نرم افزار BIOS طراحی شده است و سخت افزاری در برابر پاک شدن تصادفی محافظت می شود.

اصل عملکرد و دستگاه فلش مموری

حافظه همچنین شامل بلوک های پارامتر و بلوک های اصلی است که در برابر پاک شدن تصادفی محافظت نمی شوند. بلوک‌های اصلی برنامه‌های کنترل اصلی را ذخیره می‌کنند و بلوک‌های پارامتر پارامترهای نسبتاً تغییر یافته سیستم را ذخیره می‌کنند.

فایل فلش مموری برای تعویض هارد دیسک استفاده می شود. مصرف انرژی را کاهش می دهد، قابلیت اطمینان حافظه را افزایش می دهد، اندازه و وزن آنها را کاهش می دهد و سرعت خواندن داده ها را افزایش می دهد. برنامه را می توان مستقیماً از روی فلش مموری فایل توسط پردازنده خواند و نتایج نیز در آنجا نوشته می شود.

بر اساس حافظه فلش فایل، دستگاه های ذخیره سازی خارجی قابل جابجایی جمع و جور ایجاد می شود.

ZE - MNOP.

2 جهت آستانه. Uthr1 - مقدار کمی دارد، 1-2 V. هنگامی که Uthr عرضه می شود، کانال m/d توسط منبع تخلیه راه اندازی می شود. اگر بارهایی با نیترید و دی اکسید سیلیکون وجود داشته باشد، Uthr به 7 ولت افزایش یافته است.

نوشتن (برنامه نویسی) فلش مموری- فرآیند جایگزینی 1 در 0. پاک کردن- جایگزینی 0 در 1

3. معماری کامپیوتر. پردازنده های کامپیوتری ساختار پردازنده ها و ویژگی های اصلی آنها. اتوبوس های سیستم و ویژگی های آنها اتوبوس های محلی چیپست ها
معماری یک سلسله مراتب چند سطحی از سخت افزار و نرم افزار است که هر یک از سطوح امکان ساخت و استفاده چند متغیره را می دهد.

ساختار مجموعه ای از عناصر و اتصالات آنهاست.

کامپیوتر مجموعه ای از سخت افزار و نرم افزار است که برای خودکارسازی آماده سازی و حل وظایف کاربر طراحی شده است.

معماری کامپیوتر- این یک توصیف کلی از ساختار و عملکرد یک رایانه در سطحی است که برای درک اصول عملکرد و سیستم فرمان رایانه کافی است، که شامل جزئیات ساختار فنی و فیزیکی رایانه نمی شود.

معماری شامل اصول زیر در ساخت کامپیوتر است:

1. ساختار حافظه کامپیوتر.
2. راه های دسترسی به حافظه و دستگاه های خارجی.
3. توانایی تغییر پیکربندی.
4. سیستم فرمان;
5. فرمت های داده.
6. سازماندهی رابط.

معماری کامپیوترهای شخصی مدرن بر اساس اصل تنه مدولار... ارتباط اطلاعات بین دستگاه های رایانه ای از طریق انجام می شود اتوبوس سیستم(که ستون فقرات سیستم نیز نامیده می شود).

اتوبوس کابلی است که از تعداد زیادی هادی تشکیل شده است. یک گروه از هادی ها - گذرگاه دادهاطلاعات پردازش شده منتقل می شود، از سوی دیگر - اتوبوس آدرس- آدرس حافظه یا دستگاه های خارجی که پردازنده به آنها دسترسی دارد. قسمت سوم بزرگراه - اتوبوس کنترلسیگنال های کنترلی در امتداد آن مخابره می شود (مثلاً سیگنالی مبنی بر آماده بودن دستگاه برای کارکرد، سیگنال شروع کار دستگاه و غیره).

گذرگاه سیستم با فرکانس ساعت و عمق بیتتعداد بیت هایی که به طور همزمان از طریق اتوبوس ارسال می شوند نامیده می شود عرض اتوبوس. فرکانس ساعتتعداد عملیات انتقال داده اولیه در هر ثانیه را مشخص می کند. عرض اتوبوس بر حسب بیت، فرکانس ساعت - بر حسب مگاهرتز اندازه گیری می شود.
اتوبوس سیستم

انتقال اطلاعات بین MT و سایر عناصر. آدرس دهی دستگاه و تبادل سیگنال های خدمات ویژه نیز انجام می شود. انتقال اطلاعات از طریق اتوبوس توسط یکی از دستگاه های متصل به آن یا توسط یک گره اختصاصی به نام داور اتوبوس کنترل می شود.

اتوبوس ISA(Industry Standard Architecture) دارای هدر 36 پین برای کارت های توسعه است. با توجه به این، تعداد خطوط آدرس - 4، و داده - 8. امکان انتقال 16 بیت داده به صورت موازی و به لطف 24 خط آدرس، دسترسی مستقیم به 16 مگابایت سیستم حافظه وجود دارد. تعداد خطوط وقفه سخت افزاری - 15.

اتوبوس EISA(ISA توسعه یافته). بیشترین مقدار ممکن حافظه آدرس پذیر، انتقال داده 32 بیتی، سیستم وقفه بهبود یافته، پیکربندی خودکار سیستم و کارت های توسعه را فراهم می کند. کانکتور EISA در مادربرد کامپیوتر مطابق با ISA است. گذرگاه EISA امکان آدرس دهی 4 گیگابایت فضای آدرس را فراهم می کند. حداکثر سرعت تئوری 33 مگابایت بر ثانیه است. اتوبوس با فرکانس حدود 8-10 مگاهرتز کلاک می شود.

اتوبوس های محلیبرای افزایش سرعت کامپیوتر طراحی شده‌اند و به دستگاه‌های جانبی (آداپتورهای ویدئویی، کنترل‌کننده‌های ذخیره‌سازی) اجازه می‌دهند تا با فرکانس ساعت تا 33 مگاهرتز و بالاتر کار کنند. کانکتور از نوع MCA است.

اتوبوس های PCI... بین گذرگاه محلی پردازنده و خود PCI یک مدار تطبیق ویژه وجود دارد

مطابق با مشخصات PCI، حداکثر 10 دستگاه را می توان به اتوبوس متصل کرد. گذرگاه PCI در فرکانس ساعت ثابت 33 مگاهرتز کار می کند و منبع تغذیه 5 ولت و 3.3 ولت را برای کنترلرها، پلاگین و پخش فراهم می کند.

باس PCI-X - PCI با کارایی بالا همزمان است، یعنی همه داده ها به طور همزمان با رسیدن سیگنال کنترل پردازش می شوند. عرض گذرگاه 32 بیتی است. در 33 مگاهرتز، پهنای باند نظری 132 مگابایت بر ثانیه است.

هرگونه اطلاعاتی که از طریق گذرگاه داده از پردازنده به دستگاه های دیگر منتقل می شود، همراه است نشانیاز طریق گذرگاه آدرس منتقل می شود. این می تواند یک مکان حافظه یا یک آدرس جانبی باشد. لازم است که عرض گذرگاه به شما امکان انتقال آدرس سلول حافظه را بدهد. بنابراین، در کلمات، عرض گذرگاه مقدار RAM کامپیوتر را محدود می کند، نمی تواند بیشتر از آن باشد، جایی که n عرض گذرگاه است.

نمودار مدار یک کامپیوتر بر اساس اصل تنه

چیپست- از انگلیسی "مجموعه تراشه" مجموعه ای از تراشه ها است که برای کار با هم برای انجام مجموعه ای از عملکردها طراحی شده اند. بنابراین ، در رایانه ها ، چیپست نقش یک مؤلفه اتصال را ایفا می کند که عملکرد مشترک زیر سیستم های حافظه ، CPU ، I / O و سایرین را تضمین می کند. چیپست ها در دستگاه های دیگر نیز یافت می شوند، به عنوان مثال، در واحدهای رادیویی تلفن های همراه.

چیپست مادربردهای کامپیوتر از دو ریزمدار اصلی تشکیل شده است (گاهی اوقات آنها در یک تراشه ترکیب می شوند):

1. MCH - Memory Controller Hub - Northbridge - تعامل واحد پردازش مرکزی (CPU) با حافظه و آداپتور ویدئو را فراهم می کند. چیپست های جدیدتر اغلب یک زیرسیستم ویدئویی یکپارچه دارند.

   کنترل کننده حافظه را می توان در پردازنده ادغام کرد (به عنوان مثال Opteron، Nehalem، UltraSPARC T1).

2. ICH - I / O Controller Hub - Southbridge - تعامل بین CPU و هارد دیسک، کارت های PCI، IDE، SATA، USB و غیره را فراهم می کند.

همچنین گاهی اوقات از تراشه Super I/O به عنوان چیپست یاد می شود که به پل جنوبی متصل است و وظیفه پورت های کم سرعت RS232, LPT, PS/2 را بر عهده دارد.

در حال حاضر، تولید کنندگان اصلی چیپست های کامپیوترهای رومیزی شرکت ها هستند اینتل، nVidia، AMD(که ATI را خریداری کرد و در حال حاضر چیپست هایی را به نام خود تولید می کند) از طريقو SIS.

شرکت اینتلچیپست ها را فقط برای پردازنده های خودش تولید می کند. برای پردازنده های شرکت AMDرایج ترین آنها چیپست ها هستند nVidia(معمولاً تحت علامت تجاری تولید می شود nForce) و AMD.

چیپست های شرکت ها از طريقو SISبه طور عمده در بخش های پایین رده و همچنین در سیستم های اداری محبوب هستند، اگرچه گرافیک یکپارچه آنها از نظر قابلیت های سه بعدی به طور قابل توجهی نسبت به nVidia و AMD پایین تر است.

⇐ قبلی12345678910بعدی ⇒

تاریخ انتشار : 1394/10/09; خواندن: 262 | نقض حق چاپ صفحه

Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018. (0.004 s) ...

مقایسه عملکرد انواع درایوهای سرور (HDD، SSD، SATA DOM، eUSB)

در این مقاله به بررسی مدل های مدرن ذخیره سازی سرور از نظر عملکرد و کاربردهای بهینه می پردازیم.

در حال حاضر، سرورها عمدتا از دو نوع دستگاه ذخیره سازی استفاده می کنند - هارد دیسک های مغناطیسی (HDD، درایوهای دیسک سخت) و درایوهای حالت جامد (SSD، درایوهای حالت جامد). علاوه بر این، از دستگاه هایی مانند ماژول فلش eUSB و SATA DOM نیز استفاده می شود. بیایید همه این انواع را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

دیسک های مغناطیسی سخت مدرن می توانند از یکی از دو رابط استفاده کنند - SATA (پیوست فناوری پیشرفته سریال) و SAS (Serial Attached SCSI). نسخه فعلی رابط SATA پهنای باند 6 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد. دیسک‌های دارای این رابط عمدتاً در بخش رایانه‌های شخصی رومیزی استفاده می‌شوند، اما می‌توانند در سرورها نیز استفاده شوند. در بخش سرور، چنین دیسک هایی دارای سرعت چرخش اسپیندل 7'200 دور در دقیقه هستند. در میان درایوهای این نوع، مدل‌های Seagate Constellation.2 ST91000640NS (SATA 7'200, 2.5 ″) و Seagate Constellation ES ST1000NM0011 (SATA 7'200, 3.5 ″) را آزمایش خواهیم کرد.

رابط دیسک SAS قابل اعتمادتر و کارآمدتر برای راه حل های سرور و ایستگاه های کاری طراحی شده است. همچنین دارای پهنای باند تا 6 گیگابیت بر ثانیه است، اما در حال حاضر در حالت Full Duplex است، که به معنای توانایی انتقال همزمان داده ها در هر دو جهت با سرعت 6 گیگابیت در ثانیه است. درایوهای دارای این رابط دارای MTBF (میانگین زمان بین خرابی) بالاتری هستند. علاوه بر این، رابط SAS، برخلاف SATA، از مجموعه متفاوتی از دستورات با پشتیبانی از عمق بیشتر صف درخواست استفاده می‌کند (64 در مقابل 32، هر چه عمق صف بیشتر باشد، ترتیب اجرای درخواست‌ها بهتر بهینه می‌شود). و اتصال دو پورت برای تحمل خطای احتمالی. یکی از ویژگی های مهم SAS، اتصال سازگارتر درایوهای SAS به صفحات پشتی مختلف، سبدها، توسعه دهنده ها، کنترلرهای RAID و HBA، سیستم های ذخیره سازی و سایر دستگاه ها از طریق پورت های داخلی و خارجی است. در حال حاضر سرورها از دیسک‌های SAS با سرعت‌های اسپیندل 7'200، 10'000 و 15'000 rpm استفاده می‌کنند.

سرعت 7200 دور در دقیقه در ابتدا برای بخش سرور غیر معمول بود، اما سازندگان هارد دیسک در برخی مواقع تصمیم گرفتند که درایوهایی با سرعت چرخش 7200 دور در دقیقه نه تنها با رابط SATA، بلکه با رابط SAS نیز منتشر کنند. در بخش "مکانیکی" آنها، این دیسک ها دقیقاً یکسان هستند، آنها فقط در نحوه اتصال آنها متفاوت هستند. این حرکت مقرون به صرفه بودن درایوهای SAS را افزایش داد و درایوهای SAS بیشتری را برای بخش سرور فراهم کرد. حوزه اصلی کاربرد چنین دیسک‌هایی ایستگاه‌های کاری کم‌هزینه و سرورهای سطح ورودی است. درایوهای آزمایش شده از این نوع عبارتند از Seagate Constellation.2 ST91000640NS (SAS 7'200, 2.5 ″) و Seagate Constellation ES.3 ST1000NM0023 (SAS 7'200, 3.5 ″).

درایوهای SAS با سرعت اسپیندل 10000 دور در دقیقه راه‌حل خوبی برای ایستگاه‌های کاری قدرتمند و راه‌حل‌های سرور کم‌هزینه کلاس سازمانی هستند. درایو تست شده Seagate Savvio 10K5 ST9900805SS (SAS 10000 2.5 ″) است.

درایوهای SAS با سرعت اسپیندل 15000 دور در دقیقه بهترین انتخاب برای سرورهای شرکتی، مراکز پردازش داده (DPC) و سیستم های ذخیره سازی داده (SAN) هستند. درایو تست شده Seagate Cheetah 15K7 ST3300657SS (SAS 15000 3.5 ″) است.

عملکرد خواندن/نوشتن متوالی و تصادفی درایوهای فوق در نمودار زیر نشان داده شده است.

با سرعت اسپیندل و اندازه فیزیکی پلاتر، درایوهای SAS سریعتر از درایوهای SATA هستند به دلیل چگالی خطی بالاتر درایوهای SAS در مقایسه با درایوهای SATA.

از سوی دیگر، درایوهای SAS 7'200، 3.5 "و SAS 10'000, 2.5" نتایج تقریبا یکسانی را نشان می دهند. این به دلیل این واقعیت است که مزیت در سرعت چرخش با اندازه فیزیکی کوچکتر صفحات دیسک 2.5 اینچی جبران می شود، در نتیجه، با همان چگالی خطی داده، سرعت خطی هدها نسبت به بشقاب تقریباً یکسان است.

در تست خواندن تصادفی، که تعداد عملیات ورودی/خروجی در ثانیه (IOPS) را اندازه‌گیری می‌کند، درایوهای 2.5 "7'200 RPM بهتر از درایوهای 3.5" با سرعت یکسان هستند، زیرا درایوهای "کوچک" حرکت هد را دارند. به بخش مورد نظر کمتر است. درایوهای SAS در اینجا دوباره نتیجه بالاتری نسبت به درایوهای SATA نشان می‌دهند، اکنون به دلیل بهینه‌سازی بهتر صف درخواست‌های تصادفی به دلیل پشتیبانی از عمق صف بالاتر (64 برای SAS در مقابل 32 برای SATA). مزیت دیسک‌های SAS با سرعت 10000 و 15000 دور در دقیقه نه تنها به دلیل سرعت بالای اسپیندل، بلکه به دلیل برخورداری از مکانیزم موقعیت‌یابی سر پیشرفته‌تر با زمان دسترسی کوتاه‌تر است.

برای نوشتن تصادفی، درایوهای SAS نسبت به درایوهای SATA همان مزیتی را دارند که برای خواندن دارند.

SSD هایی که از حافظه های NAND-Flash غیر فرار استفاده می کنند، خواندن و نوشتن تصادفی صدها برابر سریعتر از هارد دیسک ها هستند، زیرا SSD ها نیازی به حرکت دادن سر مغناطیسی ندارند. علاوه بر این، SSD مصرف انرژی کمتری دارد و صدای عملیاتی ندارد. اما معایبی نیز دارند، یعنی: هزینه بالا و حجم نسبتا کم در مقایسه با HDD. در بخش رایانه های شخصی رومیزی، چنین درایوهایی مطابق با طرحی که سیستم عامل و ضروری ترین برنامه ها روی SSD نصب می شوند، همراه با هارد دیسک ها استفاده می شود و تمام داده های دیگر روی هارد دیسک ذخیره می شود. این رویکرد سرعت کامپیوتر را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد بدون اینکه هزینه آن را تا حد زیادی افزایش دهد. برای آزمایش، ما یک درایو 240 گیگابایتی سری 520 اینتل را انتخاب کردیم. این درایو برای استفاده در دسکتاپ، نوت بوک و ایستگاه های کاری توصیه می شود.

در بخش سرور، وضعیت SSD به طور قابل توجهی متفاوت است. قرار دادن حجم زیاد داده بر روی یک SSD بسیار گران است. اما زمانی که حافظه پنهان SSD برای قرار دادن داده‌های «داغ»، یعنی داده‌هایی که اغلب به آن‌ها دسترسی دارند، استفاده می‌شود، می‌توانند با موفقیت برای ذخیره‌سازی استفاده شوند. این افزایش زیادی در عملکرد زیرسیستم دیسک سرور به خصوص در عملیات دسترسی تصادفی می دهد. سرور SSD تست شده یک Intel DC S3700 100GB است.

با خواندن متوالی، درایوهای دسکتاپ و سرور تقریباً نتایج یکسانی را نشان می دهند، اما با نوشتن متوالی، نوع سرور SSD به طور قابل توجهی از دست می رود. این به دلیل این واقعیت است که ذخیره سازی سرور از حافظه استفاده می کند که به ترتیب بزرگی چرخه های بازنویسی بیشتری را امکان پذیر می کند، اما خود عملیات نوشتن کندتر است.

در عملیات نوشتن تصادفی، تاخیر نیز قابل توجه است، اما این به دلیل نیاز به ارائه یک منبع نوشتن بسیار بزرگتر برای درایوهای سرور است.

درایوهای EUSB، مانند SSD، از ماژول‌های فلش برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند، اما مستقیماً به یک رابط USB روی برد سرور متصل می‌شوند. این گونه درایوها به دلیل استفاده از پورت USB به عنوان رابط، محدودیت های کاربردی و دیگر محدودیت هایی دارند. بارگیری نسخه کامل سیستم عامل ویندوز از چنین درایوی کار نمی کند و سرعت رابط (480 مگابیت بر ثانیه) بسیار کمتر از SATA (6 گیگابیت در ثانیه) است. بهینه ترین زمینه استفاده از آنها در سرورها استفاده از یک سیستم عامل کوچک به عنوان یک بوت لودر، به عنوان مثال، هایپروایزر VMware ESXi است.

در تین کلاینت ها، از چنین درایوهایی برای ذخیره تصویری از سیستم عامل Windows Embedded استفاده می شود. درایو تست شده eUSB Transcend 4GB است.

درایوهای SATA DOM عملکرد بیشتری نسبت به درایوهای eUSB دارند. آنها به همان روش درایوهای SSD به کانکتور SATA متصل می شوند، اما در عین حال بیشتر شبیه درایو USB هستند تا هارد دیسک.

دستگاه و اصل عملکرد فلش مموری

آنها مستقیماً در کانکتورهای SATA روی مادربرد رایانه یا سرور نصب می شوند. هنگامی که چنین کانکتور دارای منبع تغذیه داخلی باشد راحت است، در غیر این صورت باید از طریق یک کابل اضافی تامین شود. با توجه به اینکه این درایوها به کانکتورهای استاندارد SATA متصل می شوند، بایوس مادربرد مانند درایوهای HDD یا SSD معمولی با آنها کار می کند که امکان نصب نسخه قابل بوت کامل سیستم عامل ویندوز را بر روی SATA DOM فراهم می کند. در سرور، این فضا را در زباله‌دان زیرسیستم دیسک آزاد می‌کند تا بتوان از آن برای دیسک RAID استفاده کرد. علاوه بر این، درایو SATA DOM در داخل پلت فرم سرور قرار دارد که حذف تصادفی دیسک از سیستم عامل نصب شده را حذف نمی کند. چنین درایوهایی را می توان در بخش های دسکتاپ و سرور و همچنین در تین کلاینت ها، نصب هر سیستم عامل یا هایپروایزر برای مجازی سازی استفاده کرد. درایو تست شده SATA DOM Innodisk 8 گیگابایتی است.

نتایج آزمایش درایوهای eUSB-Flash و SATA DOM با عملکرد رابط‌های آن‌ها مطابقت دارد. طبق مشخصات USB 2.0، سرعت 25 - 480 مگابیت بر ثانیه و برای SATA 3.0 - 6000 مگابیت در ثانیه است که در حال حاضر به نفع دستگاه های دارای رابط SATA انتخاب می شود. در نمودار، ما شاهد برتری 2.5 برابری در عملیات خواندن و نوشتن متوالی SATA DOM Innodisk نسبت به eUSB-Flash هستیم.

در تست عملیات خواندن تصادفی، وضعیت تغییر نمی کند، SATA DOM نیز پیشتاز است. هر دو درایو دارای نوشتن تصادفی یکسان در سطح بسیار پایین هستند، اما برای این عملیات در نظر گرفته نشده اند.

داده های عملکرد بهترین نمایندگان هر نوع درایو از آزمایش ما در نمودارهای زیر نشان داده شده است. رهبر واضح درایو حالت جامد از اینتل است.

ما امیدواریم که مقاله ما به شما در تصمیم گیری در مورد انتخاب یک درایو خاص کمک کند. و واقعاً چیزهای زیادی برای انتخاب وجود دارد. طیف گسترده ای از درایوها توسط سازندگان ارائه شده است، اما برای بهترین نتیجه، باید نیازها و انتظارات ذخیره سازی خود را به درستی برنامه ریزی کنید.

اندازه‌گیری‌ها برای HDD و SSD روی همان کنترلر اینتل RS25DB080 انجام شد. آزمایش با استفاده از برنامه IOmeter با پارامترهای زیر انجام شد: کنترلر و حافظه پنهان دیسک غیرفعال، عمق صف فرمان - 256، اندازه نوار - 256 کیلوبایت، اندازه بلوک داده - 256 کیلوبایت برای عملیات متوالی و 4 کیلوبایت برای عملیات تصادفی. سرعت عملیات متوالی در مگابایت بر ثانیه، تصادفی - در IOPS (تعداد عملیات ورودی / خروجی در ثانیه) اندازه گیری شد.

مهندس بخش تجهیزات سرور آندری لئونتیف
03.06.13

Mach Xtreme Technology، یک شرکت درایوهای حالت جامد مستقر در تایوان و متخصص در قطعات رایانه‌ای با کارایی بالا و یک شرکت درایوهای حالت جامد نزدیک، شروع به خرده‌فروشی راه‌حل ذخیره‌سازی امیدوارکننده‌ای به نام PCIe SSD MX-EXPRESS کرده است.

فلش مموری. گذشته، حال و آینده

این محصول جدید دارای طراحی کم حاشیه است، با ابعاد کلی زیر مشخص می شود: 152.5 x 19 x 69 میلی متر، وزن - 125 گرم، از طریق یک اسلات PCI-Express 2.0 x2 به رایانه متصل می شود، از یک کنترلر دوگانه هنوز نامشخص استفاده می کند و از نظر حجم در چهار نسخه 128 گیگابایتی، 256 گیگابایتی، 512 گیگابایتی و 1 ترابایتی موجود است.

درایو دارای گواهینامه ROHS، CE و FCC است و برای نصب نیازی به درایور ندارد. سرعت انتقال اطلاعات بسته به ظرفیت دیسک ها متفاوت است. بنابراین، برای راه حل های 512 گیگابایت و 1 ترابایت، سرعت خواندن متوالی 850 مگابایت بر ثانیه، و سرعت نوشتن 800 مگابایت بر ثانیه، سطح عملکرد حدود 100000 IOPS و زمان دسترسی 0.1 میلی ثانیه است.

درایوهای سری MX-Express دارای طول عمر عظیم 2.5 میلیون ساعت هستند، می توانند در دمای محیط از صفر تا 70 درجه سانتیگراد کار کنند و از TRIM، DuraClass، DuraWrite، RAISE و Garbage Collector پشتیبانی می کنند. علاوه بر این، محصول جدید دارای یک پلاگین PCI با مشخصات پایین است.

مدل 128 گیگابایتی برای همه 309.90 یورو، 256 گیگابایت - 379.90 یورو، 512 گیگابایت - 669.90 یورو و 1 ترابایت - 1449.90 یورو قیمت خواهد داشت. ضمانت کیفیت سازنده برای دستگاه ها 2 سال می باشد.

من دائماً با سردرگمی این اصطلاح مواجه هستم درایو فلش، اغلب باعث ایجاد سوء تفاهم بین خریدار و فروشنده در هنگام انتخاب رسانه ذخیره سازی لازم می شود. بنابراین، "در میان توده های گسترده" تفاسیر اصلی زیر از کلمه فلش درایو وجود دارد: فلش درایو USB(درایو فلش UES-B)، کارت حافظه microSD(بخوانید micro-eS-Di)، به طور کلی، هر کارت حافظه، به طور کلی، هر فلش حامل اطلاعات. اینجا زیر کلمه فلاش(بخوانید فلش) منظورم فناوری حافظه فلش است و برای جلوگیری از سردرگمی از یک اصطلاح انگلیسی استفاده می کنم. علاوه بر این، گاهی اوقات می بینم که افراد در زندگی روزمره می توانند همزمان هر یک از این دستگاه ها را یک فلش درایو بنامند، با اتکا به این واقعیت که همکار آنها با زمینه یا با کمک تله پاتی متوجه می شود که در مورد چیست!

من در مورد اینکه کدام عبارت صحیح تر است بحث نمی کنم، و حتی بیشتر از این، از این سوال که چگونه به درستی "فلش" یا "فلش" کنیم (در واقع، هر دو املا حداقل یکسان استفاده می شوند و هیچ کاری نمی توان کرد آی تی). به جای دعواهای بی مورد، من به سادگی تمام دستگاه هایی که با این کلمه نامیده می شوند و همه کلماتی که با آنها نامیده می شوند را شرح می دهم و سپس شما قطعاً می توانید دقیقاً همان چیزی را که نیاز دارید خریداری کنید!

پس بیایید شروع کنیم فلش درایو USB... برای این دستگاه، که یک رسانه جهانی حاوی یک حافظه فلش است و مستقیماً به یک رابط USB متصل است، کلمه فلش درایو به زبان روسی ثابت شده است. با این حال، کلمه فلش درایو یا فلش درایو، برگرفته از فلش درایو انگلیسی، و همچنین فلش درایو رسمی تر (یا فلش درایو) نیز محبوب است. از آنجایی که نمی توان یک ترجمه معقول از این عبارت ارائه داد (خب، فلش درایو را "درایور سوسوزن" نگوییم!) باید کلمات فلش درایو یا فلش درایو را به عنوان بهترین اصطلاح شناخت. در اینجا چند نمونه معمولی از درایوهای فلش آورده شده است:

درایوهای فلش عمدتاً برای انتقال اطلاعات بین رایانه ها استفاده می شوند. یا برای ذخیره اطلاعاتی که همیشه می خواهید همراه خود داشته باشید. از آنجایی که ما در مورد نوع شناسی صحبت می کنیم، توجه می کنم که اخیراً درایوهای فلش با اتصال وجود داشته است USB3.0... چه مفهومی داره؟ این بدان معنی است که اگر رایانه دارای رابط USB3.0 باشد (مهمترین تفاوت خارجی آن رنگ آبی است)، فلش مموری USB3.0 سریعتر کار می کند. اگر آن را به یک USB2.0 سنتی (که در هر رایانه موجود است) وصل کنید، سرعت آن با سرعت یک درایو فلش معمولی قابل مقایسه خواهد بود. USB3.0 و USB2.0 شبیه این است: اکنون دسته دوم دستگاه ها به نام فلش درایوها: کارت های حافظه microSD(یا microSDHC، وارثان بلافصل آنها)
در مشاهدات من، کسانی که هیچ رسانه فلش دیگری را در دست نداشتند آنها را فلش درایو می نامند (و این جای تعجب نیست، زیرا microSD / microSDHC تقریباً در همه تلفن ها، پخش کننده ها و انواع ابزارهای موجود در آنجا استفاده می شود). یا کسانی که نام های دیگری برای همه این "چیزهای کوچک" دارند نمی داند. آنها همچنین حاوی فلش مموری هستند، به این معنی که آنها حق دارند درایوهای فلش نامیده شوند. اما برای تفاهم بین افراد، مطلوب است که مفاهیم به نحوی از هم متمایز شوند، بنابراین "کارت حافظه" ارجح به نظر می رسد، به خصوص اگر نیاز دارید به فروشنده توضیح دهید که چه چیزی نیاز دارید. همچنین لازم است بدانید که کارت های حافظه متفاوت هستند! بنابراین ایده خوبی است که «کارت حافظه ای به این کوچکی» را اضافه کنید، اما در اینجا می توانید خودتان را به مشکل برسانید: کارت های حافظه M2 وجود دارند که از نظر اندازه بسیار شبیه به هم هستند. خوشبختانه آنها فقط در محصولات سونی استفاده می شوند. در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد. اما با این وجود، بهتر است کلمات جادویی microSD و microSDHC (بخوانید microesDe و microeSDeHaTse) را به خاطر بسپارید. به هر حال، در گفتار محاوره ای، اغلب از اولین کلمه (microSD) برای نشان دادن هر دو نوع کارت (و microSD و microSDHC) استفاده می شود. هیچ اشتباهی در آن مورد وجود ندارد.

آنچه باید در مورد کارت های حافظه microSD و microSDHC بدانید؟ اول، تفاوت آنها چگونه است؟ microSDHC استاندارد جدیدتری است که بیش از 4 گیگابایت حافظه را پشتیبانی می کند. همه کارت های حافظه بیش از 4 گیگابایت فقط می توانند microSDHC باشند و کمتر از 4 فقط microSD. اما 4 گیگابایت شانس ندارد: می تواند این یا آن باشد! با این حال، 4 گیگابایت microSD نادر است. اکنون مهمترین سوال: چگونه می توان دستگاهی را انتخاب کرد که متناسب با دستگاه شما باشد؟ دو قانون وجود دارد: اولاً، باید حداکثر مقدار کارت حافظه ای را که دستگاه شما می تواند با آن کار کند تعیین کنید (برای انجام این کار، دستورالعمل های مربوط به آن را باز کنید یا از جستجوی اینترنتی استفاده کنید). ثانیاً باید کارتی به اندازه یا کمتر از حداکثر حجم خریداری کنید. علاوه بر این، تمام دستگاه‌هایی که از microSDHC پشتیبانی می‌کنند با هر کارت microSD با هر اندازه کار می‌کنند. فقط یک اخطار وجود دارد: اگر دستگاه شما بیان می کند که از کارتی با ظرفیت حداکثر 4 گیگابایت پشتیبانی می کند، ممکن است به این معنی باشد که از هیچ کارت microSDHC پشتیبانی نمی کند و از هر کارت microSD از جمله 4 گیگابایت پشتیبانی می کند. یا ممکن است به این معنی باشد که از هر کارت 4 گیگابایتی، هم microSD و هم microSDHC پشتیبانی می کند، اما از کارت های microSDHC 8 گیگابایت و بالاتر پشتیبانی نمی کند. این محاسبات است. و اگر دستورالعمل ها هیچ توضیحی در این مورد ارائه نکردند، باید از "روش پوک علمی" خوب قدیمی استفاده کنید.

اکنون، یک ویژگی مهم دیگر که خریداران اغلب به آن علاقه دارند: چه نوع کلاسبرای کارت های microSDHC مشخص شده است؟ با یک عدد در داخل حرف انگلیسی C مشخص می شود.
فوراً باید بگویم که این گونه ای مانند گوجه فرنگی نیست. کلاس کارت حافظهتوانایی آن برای ثبت اطلاعات با حداقل سرعت تضمین شده مشخص است. هر چه کلاس بالاتر باشد سرعت بالاتر است. علاوه بر این، این دقیقاً کمترین سرعت تضمین شده است، در حالی که حداکثر و متوسط ​​سرعت می تواند به طور قابل توجهی بالاتر باشد. دو کارت از کلاس‌های مختلف اغلب می‌توانند تقریباً سرعت نوشتن متوسط ​​و حداکثر یکسانی داشته باشند، اما اگر سرعت یکی از آنها "افت" داشته باشد، یعنی گاهی کندتر بنویسد، کلاس پایین‌تری خواهد داشت. به عبارت دیگر: کلاس تضمین می کند که سرعت کارت در هیچ بخشی از ضبط از یک آستانه خاص پایین نمی آید. چرا مورد نیاز است؟ کلاس برای دستگاه هایی که به سرعت اطلاعات را می نویسند و نمی توانند منتظر بمانند مورد نیاز است. اینها عمدتاً دوربین های فیلمبرداری هستند که نیاز به ضبط فیلم دارند، زیرا اگر کارت حافظه در حین تصویربرداری زمان لازم برای ضبط یک فریم را نداشته باشد، "قطار ترک می کند": فریم بعدی باید نوشته شود، فریم بعدی باید داشته باشد. بعد از آن به بیرون پرتاب شود و بخشی از اطلاعات باید توسط دوربین به بیرون پرتاب شود.» که تأثیر بدی بر کیفیت تصویربرداری خواهد داشت. بنابراین، دوباره، دستورالعمل را می گیریم و می بینیم که در مورد کلاس کارت حافظه چه می گوید. اگر هیچ چیز وجود ندارد - می توانید در پول خود صرفه جویی کنید، اگر کلاس مشخص شده است - موارد مشخص شده یا بالاتر را انتخاب کنید.

در نهایت، آخرین چیزی که هنگام خرید کارت حافظه microSD / microSDHC باید در مورد آن تصمیم بگیرید یک آداپتور یا آداپتور به SD... این چیزی است که 4 برابر بزرگتر از خود کارت است، که با کمک آن کارت میکرو شما به یک کارت SD / SDHC "بزرگ" تبدیل می شود (برای آنها به زیر مراجعه کنید). برخی از کارت ها با آداپتور فروخته می شوند، برخی بدون آداپتور. ارزیابی کنید که آیا به چنین آداپتوری نیاز دارید یا خیر، با در نظر گرفتن دستگاه هایی که دارید: دوربین ها، کتاب های الکترونیکی قدیمی و غیره. و همچنین کارت خوان خود را فراموش نکنید: ممکن است کارت های میکرو را مستقیماً نخواند و سپس آداپتور به هیچ وجه شما را آزار ندهد. به طور کلی، اگر اتفاقی بیفتد، آداپتور قابلیت های شما را افزایش می دهد. از طرف دیگر: آیا در صورت نیاز آن را در میز خود پیدا خواهید کرد؟ انتخاب باشماست.

حالا بیایید به ادامه مطلب برویم SD/SDHCنقشه ها.
من زیاد در مورد آنها صحبت نمی کنم: اینها برادران بزرگتر کارت های microSD / microSDHC هستند. هر آنچه در مورد آن ها گفته شد برای این کارت های بیش از حد رشد نیز صادق است (البته احتمال اینکه کارت های "میکرو" کمتر از اندازه باشند، بیشتر است، زیرا در ابتدا، برعکس، آنها بزرگ بودند و سپس همتایان کوچکتر آنها ظاهر شدند). تنها چیز این است که آنها آداپتور ندارند ، زیرا نیازی به تطبیق آنها با خود ندارید ، خوب ، آنها در دستگاه های حجیم تر استفاده می شوند - اینها اول از همه دوربین های صابونی و انواع کتاب های الکترونیکی هستند (هر چند ، در دومی، کارت های microSDHC به طور فزاینده ای در حال نصب هستند).

M2. نام و نام خانوادگی Memory Stick micro M2- این کارت ها بسیار شبیه به microSD / microSDHC هستند. تفاوت آنها در استفاده در گوشی ها و پخش کننده های این شرکت است سونیدرست تر است که بگوییم "استفاده شده"، زیرا سونی در نهایت متوجه شد که "کسی در این زمینه جنگجو نیست" و شروع به استفاده از فرمت های خط SD کرد. اگر صاحب خوشحالی سونی هستید، مراقب باشید، بررسی کنید که کدام کارت را دارید! این کارت ها هیچ کلاسی ندارند.

آخرین کارتی که به آن نگاه خواهیم کرد این است فلش فشرده(در روسی "فشار فشرده" تلفظ می شود، اما تقریباً همیشه به زبان انگلیسی نوشته می شود، احتمالاً به این دلیل که نوشتن "کامپکت" در مورد بزرگترین کارت امروزی بازار به نوعی ادبی نیست :-).
این کارت ها به دلیل اندازه مناسب، مزایای بدون شک خود را دارند: ظرفیت چندین برابر کارت های دیگر و سرعتی که تاکنون برای کارت های حافظه SDHC دست نیافتنی است. بنابراین، آنها در دوربین های بزرگ "پیشرفته" و سایر دستگاه های خواستار استفاده می شوند. باید اضافه کنیم که سرعت (این بار بدون "پیچیدگی" با حداقل تضمین شده) با یک عدد و حرف X نشان داده شده است. به عنوان مثال: 133x، 266x، 300x. این عدد نشان می دهد که کارت داده شده چند برابر سریعتر از حداقل سرعت استاندارد CD-ROM است.

اگر در این بررسی به نقشه ماقبل تاریخ مورد علاقه خود برخورد نکرده اید - ناراحت نشوید! حتما در ویکی پدیا پیدا خواهید کرد. من عمداً خودم را فقط به انواع فلش مدیاهای رایج امروزی اکتفا کردم تا سر کسی را پر از اطلاعات غیر ضروری نکنم و مقاله را به آرشیودار تبدیل نکنم. بنابراین، اکنون شما مجهز به دانش هستید و انتخاب فلش مموری مناسب برای شما مشکلی نخواهد داشت. از خرید لذت ببرید

فیزیک،

الکترونیک برای مبتدیان

پیشگفتار

سال نو یک تعطیلات دلپذیر و روشن است که در آن همه ما نتایج سال گذشته را خلاصه می کنیم، با امید به آینده نگاه می کنیم و هدایایی می دهیم. در این راستا، مایلم از همه ساکنان habra برای حمایت، کمک و علاقه آنها به مقالات من تشکر کنم (،،،). اگر مقاله اول را پشتیبانی نمی کردید، مقالات بعدی وجود نداشت (در حال حاضر 5 مقاله)! با تشکر! و البته، می خواهم در قالب یک مقاله علمی و آموزشی پرطرفدار، در مورد چگونگی استفاده از تجهیزات تحلیلی که در نگاه اول نسبتاً خشن به نظر می رسد، به روشی سرگرم کننده، جالب و مفید، هدیه ای تهیه کنم ( هم شخصی و هم عمومی). امروز، قبل از سال نو، روی میز عمل جشن وجود دارد: درایو USB-Flash از A-Data و ماژول SO-DIMM SDRAM از سامسونگ.

بخش تئوری

سعی می کنم تا حد امکان مختصر باشم تا همه ما وقت داشته باشیم که یک سالاد اولیویه با حاشیه برای میز جشن تهیه کنیم، بنابراین برخی از مطالب به صورت لینک خواهد بود: در صورت تمایل، آن را در فرصتی که دارید بخوانید. ...

چه نوع حافظه ای وجود دارد؟

در حال حاضر گزینه های زیادی برای ذخیره سازی اطلاعات وجود دارد، برخی از آنها نیاز به پر کردن مداوم برق (RAM) دارند، برخی برای همیشه به ریزمدارهای کنترلی فناوری اطراف (ROM) "دوخته می شوند"، و برخی ویژگی های آنها و دیگران را ترکیب می کنند. (ترکیبی). مورد دوم، به ویژه، شامل فلاش است. به نظر می رسد حافظه غیر فرار است، اما قوانین فیزیک به سختی قابل حذف هستند، و شما هنوز هم باید هر از چند گاهی اطلاعات را روی درایوهای فلش بازنویسی کنید.

تنها چیزی که شاید بتواند همه این نوع حافظه ها را متحد کند، کم و بیش همان اصل کار است. مقداری ماتریس دو بعدی یا سه بعدی وجود دارد که با 0 و 1 تقریباً به همین صورت پر شده است و از آنجا می توانیم این مقادیر را بخوانیم یا آنها را جایگزین کنیم. همه اینها یک آنالوگ مستقیم از سلف خود است - حافظه روی حلقه های فریت.

فلش مموری چیست و چگونه است (NOR و NAND)؟

بیایید با فلش مموری شروع کنیم. روزی روزگاری در ixbt معروف، مطالب زیادی در مورد اینکه فلش چیست و 2 نوع اصلی از این نوع حافظه ها چیست، منتشر شد. به طور خاص، حافظه فلش NOR (منطقی نه-یا) و NAND (منطقی نه-و) وجود دارد (همه چیز نیز با جزئیات بسیار توضیح داده شده است) که تا حدودی در سازماندهی آنها متفاوت است (به عنوان مثال، NOR دو بعدی است، NAND می تواند سه بعدی باشد)، اما یک عنصر مشترک دارد - ترانزیستور دروازه شناور.

نمایش شماتیک یک ترانزیستور دروازه شناور.

بنابراین این شگفتی مهندسی چگونه کار می کند؟ همراه با برخی از فرمول های فیزیکی، این توضیح داده شده است. به طور خلاصه، بین گیت کنترل و کانالی که جریان از طریق آن از منبع به تخلیه جریان می یابد، همان دروازه شناور را قرار می دهیم که توسط یک لایه نازک دی الکتریک احاطه شده است. در نتیجه، هنگامی که جریان از طریق چنین ترانزیستور اثر میدانی "اصلاح شده" عبور می کند، برخی از الکترون های پرانرژی از طریق دی الکتریک تونل می کنند و به درون دروازه شناور ختم می شوند. واضح است که در حین تونل زدن و سرگردانی الکترون ها در داخل این دروازه، مقداری از انرژی خود را از دست داده و عملاً نمی توانند به عقب برگردند.

توجه:"عملا" یک کلمه کلیدی است، زیرا بدون بازنویسی، بدون به روز رسانی سلول ها حداقل هر چند سال یک بار، فلش به همان روش RAM پس از خاموش شدن کامپیوتر "بازنشانی" می شود.

دوباره یک آرایه دو بعدی داریم که باید با 0 و 1 پر شود. از آنجایی که زمان زیادی طول می کشد تا شارژ در دروازه شناور جمع شود، راه حل متفاوتی در مورد RAM استفاده می شود. سلول حافظه از یک خازن و یک ترانزیستور اثر میدانی معمولی تشکیل شده است. در این مورد، خود خازن از یک سو دارای یک دستگاه فیزیکی اولیه است، اما از سوی دیگر، به طور غیر ضروری در سخت افزار پیاده سازی می شود:

دستگاه سلول رم.

یک بار دیگر، ixbt یک نمونه خوب دارد که به DRAM و SDRAM اختصاص دارد. البته چندان تازه نیست، اما نکات اساسی به خوبی توضیح داده شده است.

تنها سوالی که عذابم می دهد این است: آیا DRAM می تواند مانند فلش سلول چند سطحی داشته باشد؟ به نظر می رسد بله، اما هنوز ...

بخش عملی

فلاش

کسانی که برای مدت طولانی از درایوهای فلش استفاده می کنند احتمالا قبلاً یک درایو "لخت" بدون کیس دیده اند. اما من هنوز به طور خلاصه به بخش های اصلی USB Flash Drive اشاره می کنم:

عناصر اصلی یک درایو USB-Flash: 1. اتصال USB، 2. کنترلر، 3. برد مدار چاپی چند لایه PCB، 4. ماژول حافظه NAND، 5. نوسانگر مرجع کریستال، 6. نشانگر LED (البته اکنون، در بسیاری از درایوهای فلش آن را ندارند)، 7. سوئیچ محافظت از نوشتن (به طور مشابه، بسیاری از درایوهای فلش آن را ندارند)، 8. فضایی برای یک ریز مدار حافظه اضافی.

بیایید از ساده به پیچیده برویم. نوسانگر کوارتز (در مورد نحوه عملکرد آن بیشتر است). با تاسف عمیق من، در طول دوره پرداخت، خود صفحه کوارتز ناپدید شد، بنابراین ما فقط می توانیم این مورد را تحسین کنیم.

محفظه اسیلاتور کوارتز

اتفاقاً در این بین متوجه شدم که الیاف تقویت کننده در داخل تکستولیت و گلوله ها چه شکلی است که تکستولیت در جرم آن تشکیل شده است. به هر حال، الیاف با این حال با پیچ و تاب گذاشته می شوند، این را می توان به وضوح در تصویر بالا مشاهده کرد:

الیاف تقویت کننده در داخل تکستولیت (فلش های قرمز الیاف عمود بر برش را نشان می دهد) که بخش عمده ای از تکستولیت را تشکیل می دهد.

و در اینجا اولین بخش مهم درایو فلش - کنترلر است:

کنترل کننده. تصویر بالا با ترکیب چند عکس میکروگراف SEM به دست آمد.

صادقانه بگویم، من ایده مهندسان را که چند هادی اضافی را در خود پر کردن تراشه قرار دادند، کاملاً متوجه نشدم. شاید از نقطه نظر فرآیند تکنولوژیکی انجام آن آسانتر و ارزانتر باشد.

پس از پردازش این تصویر، فریاد زدم: "یایا یااز!" و دور اتاق دوید. بنابراین، توجه شما به فناوری فرآیند 500 نانومتری در تمام شکوه آن با مرزهای کاملاً ترسیم شده تخلیه، منبع، گیت کنترل و حتی کنتاکت ها در یکپارچگی نسبی حفظ شده است:

"ایده!" میکروالکترونیک - فناوری فرآیند کنترل کننده 500 نانومتری با زهکشی های جداگانه (تخلیه)، منابع (منبع) و گیت های کنترل (Gate)

حالا بیایید به سراغ دسر برویم - چیپ های حافظه. بیایید با مخاطبینی شروع کنیم که این حافظه را به معنای واقعی کلمه تغذیه می کنند. علاوه بر اصلی (در تصویر "ضخیم ترین" تماس)، تعداد زیادی کوچک نیز وجود دارد. به هر حال، "چاق"< 2 диаметров человеческого волоса, так что всё в мире относительно:

تصاویر SEM از مخاطبین تغذیه کننده تراشه حافظه

اگر در مورد خود حافظه صحبت کنیم، در اینجا نیز موفق خواهیم بود. ما موفق به شلیک بلوک های فردی شدیم که مرزهای آنها با فلش مشخص شده است. با حداکثر بزرگنمایی به تصویر نگاه کنید، سعی کنید نگاه خود را تحت فشار قرار دهید، تشخیص این کنتراست واقعا دشوار است، اما در تصویر وجود دارد (برای وضوح، یک سلول جداگانه را با خطوط مشخص کردم):

سلول های حافظه 1. مرزهای بلوک با فلش مشخص شده اند. خطوط نشان دهنده سلول های فردی است

در ابتدا به نظر من یک مصنوع تصویری بود، اما پس از پردازش تمام عکس‌های خانه، متوجه شدم که اینها یا دروازه‌های کنترلی هستند که در امتداد محور عمودی با سلول SLC گسترش یافته‌اند، یا اینها چندین سلول هستند که در یک MLC جمع‌آوری شده‌اند. اگرچه در بالا به MLC اشاره کردم، اما هنوز یک سوال است. برای مرجع، "ضخامت" سلول (یعنی فاصله بین دو نقطه نور در تصویر پایین) حدود 60 نانومتر است.

برای اینکه از هم جدا نشوید - در اینجا عکس های مشابهی از نیمه دیگر درایو فلش وجود دارد. تصویر کاملا مشابه:

سلول های حافظه 2. مرزهای بلوک با فلش مشخص شده اند. خطوط نشان دهنده سلول های فردی است

البته، خود تراشه فقط مجموعه ای از چنین سلول های حافظه ای نیست؛ در داخل آن ساختارهای دیگری وجود دارد که من نتوانستم مالکیت آنها را تعیین کنم:

ساختارهای دیگر در تراشه های حافظه NAND
 

DRAM

البته من کل برد SO-DIMM را از سامسونگ نبریدم، فقط یکی از ماژول های حافظه را با کمک تفنگ هوای گرم "قطع" کردم. شایان ذکر است که یکی از نکات پیشنهادی پس از انتشار اول در اینجا مفید واقع شد - برش با زاویه. بنابراین، برای غوطه ور شدن دقیق در آنچه او دید، لازم است این واقعیت را در نظر گرفت، به خصوص که برش در 45 درجه امکان به دست آوردن بخش های "توموگرافی" خازن را فراهم می کند.

با این حال، طبق سنت، بیایید با مخاطبین شروع کنیم. دیدن اینکه "تراشه" BGA چگونه به نظر می رسد و نحوه لحیم کاری آن چگونه است بسیار خوب بود:

لحیم کاری BGA "تراشه شده".

و اکنون زمان آن است که برای بار دوم فریاد بزنیم: "Ide!"، همانطور که ما موفق شدیم خازن های حالت جامد فردی را ببینیم - دایره های متحدالمرکز در تصویر، که با فلش مشخص شده اند. این آنها هستند که داده های ما را در حالی که رایانه در حال کار است به صورت شارژ روی صفحات خود ذخیره می کنند. با قضاوت بر اساس عکس ها، ابعاد چنین خازنی حدود 300 نانومتر عرض و حدود 100 نانومتر ضخامت است.

با توجه به اینکه تراشه به صورت زاویه دار بریده شده است، برخی از خازن ها به طور منظم در وسط بریده شده اند، در حالی که برخی دیگر فقط "کناره ها" را قطع می کنند:

حافظه DRAM در بهترین حالت خود

اگر کسی شک دارد که این سازه ها خازن هستند، می توانید یک عکس "حرفه ای" تر (البته بدون علامت مقیاس) ببینید.

تنها لحظه ای که من را گیج کرد این است که خازن ها در 2 ردیف قرار دارند (عکس پایین سمت چپ) یعنی. معلوم می شود که در هر سلول 2 بیت اطلاعات وجود دارد. همانطور که در بالا ذکر شد، اطلاعات مربوط به ضبط چند بیتی در دسترس است، اما اینکه چقدر این فناوری در صنعت مدرن قابل اجرا و استفاده است، برای من یک سوال باقی مانده است.

البته، علاوه بر خود سلول های حافظه، ساختارهای کمکی نیز در داخل ماژول وجود دارد که من فقط می توانم هدف آنها را حدس بزنم:

ساختارهای دیگر داخل تراشه DRAM

پس گفتار

علاوه بر لینک هایی که در متن پراکنده شده اند، به نظر من، این بررسی بسیار جالب است (البته از سال 1997)، خود سایت (و گالری عکس، و تراشه آرت، و پتنت ها، و خیلی چیزها) و این دفتر که در واقع به مهندسی معکوس مشغول بود.

متأسفانه، ما نتوانستیم تعداد زیادی ویدیو در مورد تولید فلش و رم پیدا کنیم، بنابراین فقط باید به مونتاژ درایوهای USB-Flash بسنده کنید:

P.S.:بار دیگر، همه چیز با سال نوی آینده اژدهای آب سیاه !!!
عجیب به نظر می رسد: می خواستم مقاله ای در مورد فلش یکی از اولین ها بنویسم، اما سرنوشت به گونه ای دیگر حکم کرد. بیایید امیدوار باشیم که مقاله بعدی، حداقل 2 مقاله (درباره اشیاء و نمایشگرهای بیولوژیکی) در اوایل سال 2012 روشن شود. در این بین، دانه نوار کربن است:

نوار کربنی که نمونه های آزمایشی روی آن ثابت شده بودند. من فکر می کنم که نوار اسکاچ معمولی به نظر می رسد.

یک فرد مدرن دوست دارد موبایل باشد و انواع ابزارهای با فناوری پیشرفته (گجت انگلیسی - یک دستگاه) همراه خود داشته باشد که زندگی را آسان‌تر می‌کند، اما چه چیزی برای پنهان کردن وجود دارد و آن را غنی‌تر و جالب‌تر می‌کند. و آنها فقط در 10-15 سال ظاهر شدند! مینیاتوری، سبک وزن، راحت، دیجیتال... همه این ابزارها به لطف فناوری‌های ریزپردازنده جدید به دست آمده‌اند، اما هنوز هم سهم بزرگ‌تری توسط یک فناوری ذخیره‌سازی اطلاعات فوق‌العاده صورت گرفته است که امروز در مورد آن صحبت خواهیم کرد. پس فلش مموری.

نظری وجود دارد که نام FLASH در رابطه با نوع حافظه به عنوان "فلش" ترجمه می شود. در واقع این درست نیست. یکی از نسخه‌های ظاهری آن می‌گوید که برای اولین بار در سال‌های 90-1989، توشیبا از کلمه Flash در زمینه «سریع، فوری» هنگام توصیف ریزمدارهای جدید خود استفاده کرد. به طور کلی، اینتل مخترع در نظر گرفته می شود که فلش مموری با معماری NOR را در سال 1988 معرفی کرد. یک سال بعد، توشیبا معماری NAND را توسعه داد که هنوز هم به همراه همان NOR در تراشه های فلش استفاده می شود. در واقع، اکنون می توان گفت که این دو نوع حافظه متفاوت هستند که تا حدودی فناوری تولید مشابهی دارند. در این مقاله سعی می کنیم ساختار و نحوه عملکرد آنها را درک کنیم و همچنین گزینه های مختلفی را برای استفاده عملی در نظر بگیریم.

NOR

با کمک آن، ولتاژهای ورودی به ولتاژهای خروجی مربوط به "0" و "1" تبدیل می شوند. آنها ضروری هستند زیرا ولتاژهای مختلفی برای خواندن / نوشتن داده ها در یک سلول حافظه استفاده می شود. طرح سلول در شکل زیر نشان داده شده است.

این مشخصه اکثر تراشه های فلش است و یک ترانزیستور با دو دروازه عایق است: کنترل و شناور. یکی از ویژگی های مهم دومی توانایی نگه داشتن الکترون ها، یعنی شارژ کردن است. همچنین در سلول به اصطلاح "درن" و "منبع" وجود دارد. هنگام برنامه ریزی بین آنها، به دلیل تأثیر یک میدان مثبت بر روی دروازه کنترل، یک کانال ایجاد می شود - یک جریان الکترون. برخی از الکترون ها به دلیل وجود انرژی بیشتر بر لایه عایق غلبه کرده و وارد دروازه شناور می شوند. آنها را می توان برای چندین سال روی آن ذخیره کرد. محدوده معینی از تعداد الکترون ها (بار) روی یک دروازه شناور مربوط به یک واحد منطقی است و هر چیزی که بزرگتر از آن باشد برابر با صفر است. هنگام خواندن، این حالت ها با اندازه گیری ولتاژ آستانه ترانزیستور شناسایی می شوند. برای پاک کردن اطلاعات، یک ولتاژ منفی بالا به گیت کنترل اعمال می شود و الکترون ها از دروازه شناور (تونل) به منبع عبور می کنند. در فن آوری های تولید کنندگان مختلف، این اصل عملکرد ممکن است در نحوه تامین جریان و خواندن داده ها از سلول متفاوت باشد. همچنین توجه شما را به این نکته جلب می کنم که در ساختار فلش مموری فقط از یک عنصر (ترانزیستور) برای ذخیره 1 بیت اطلاعات استفاده می شود در حالی که در انواع حافظه فرار این کار به چندین ترانزیستور و یک خازن نیاز دارد. این به شما امکان می دهد تا اندازه ریز مدارهای تولید شده را به میزان قابل توجهی کاهش دهید، فرآیند فناوری را ساده کنید و در نتیجه هزینه را کاهش دهید. اما یک بیت با محدودیت فاصله زیادی دارد: اینتل در حال حاضر حافظه StrataFlash را منتشر می کند که هر سلول آن می تواند 2 بیت اطلاعات را ذخیره کند. همچنین، نمونه های اولیه، با سلول های 4 و حتی 9 بیتی وجود دارد! چنین حافظه ای از فناوری سلول چند سطحی استفاده می کند. آنها ساختار معمولی دارند و تفاوت آنها در این است که شارژ آنها به چندین سطح تقسیم می شود که به هر یک از آنها ترکیب خاصی از بیت ها اختصاص داده شده است. از نظر تئوری، بیش از 4 بیت را می توان خواند / نوشت، با این حال، در عمل، مشکلاتی با حذف نویز و نشت تدریجی الکترون ها در طول ذخیره سازی طولانی مدت ایجاد می شود. به طور کلی، تراشه های حافظه موجود امروزه برای سلول ها با زمان ذخیره سازی اطلاعات اندازه گیری شده در سال و تعداد چرخه های خواندن / نوشتن - از 100 هزار تا چند میلیون مشخص می شوند. در میان کاستی ها، به ویژه در حافظه فلش با معماری NOR، شایان ذکر است که مقیاس پذیری ضعیف است: کاهش مساحت تراشه ها با کاهش اندازه ترانزیستورها غیرممکن است. این وضعیت به نحوه سازماندهی ماتریس سلول ها مربوط می شود: در معماری NOR، یک کنتاکت جداگانه باید به هر ترانزیستور متصل شود. فلش مموری NAND از این نظر بسیار بهتر است.

NAND

دستگاه و اصل عملکرد سلول ها مانند NOR است. اگرچه، علاوه بر منطق، هنوز تفاوت مهم دیگری وجود دارد - معماری قرار دادن سلول ها و تماس های آنها. برخلاف حالت فوق، یک ماتریس تماسی وجود دارد که در تقاطع سطرها و ستون‌ها ترانزیستورها قرار دارند. این با یک ماتریس غیرفعال در نمایشگرها قابل مقایسه است :) (و NOR - با TFT فعال). در مورد حافظه، چنین سازمانی تا حدودی بهتر است - مساحت ریزمدار به دلیل اندازه سلول ها می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. معایب (که می تواند بدون آنها باشد) سرعت کمتر عملیات در عملیات دسترسی تصادفی بایت در مقایسه با NOR است.

همچنین معماری هایی مانند: DiNOR (Mitsubishi)، superAND (Hitachi) و غیره وجود دارد.

و با این حال، همانطور که ممکن است، NOR و NAND امروزه در شرایط برابر تولید می شوند و عملاً با یکدیگر رقابت نمی کنند، زیرا به دلیل کیفیت آنها در زمینه های مختلف ذخیره سازی داده ها استفاده می شود. در ادامه بیشتر بحث خواهد شد...

جایی که به حافظه نیاز است ...

دامنه کاربرد هر نوع حافظه فلش در درجه اول به عملکرد سرعت آن و قابلیت اطمینان ذخیره سازی اطلاعات بستگی دارد. فضای آدرس حافظه NOR به شما امکان می دهد با بایت ها یا کلمات جداگانه (2 بایت) کار کنید. در NAND، سلول ها به بلوک های کوچک (شبیه به خوشه هارد دیسک) گروه بندی می شوند. از این نتیجه می شود که NAND هنگام خواندن و نوشتن متوالی از مزیت سرعت برخوردار است. با این حال، از سوی دیگر، NAND به طور قابل توجهی در عملیات دسترسی تصادفی ضرر می کند و اجازه کار مستقیم با بایت های اطلاعات را نمی دهد. به عنوان مثال، تغییر یک بایت مستلزم:

1. بلوک اطلاعاتی که در آن قرار دارد را در بافر بخوانید
2. بایت مورد نیاز را در بافر تغییر دهید
3. بلوک را با بایت تغییر یافته بنویسید

اگر تاخیرهایی را برای واکشی بلوک و دسترسی به زمان اجرای عملیات فوق اضافه کنیم، اندیکاتورهایی به دست خواهیم آورد که به هیچ وجه قابل رقابت با NOR نیستند (توجه داشته باشید که برای نوشتن بایت است). خواندن / نوشتن متوالی موضوع دیگری است - در اینجا NAND، برعکس، ویژگی های سرعت بسیار بالاتری را نشان می دهد. بنابراین و همچنین به دلیل امکان افزایش حجم حافظه بدون افزایش اندازه ریزمدار، NAND-flash به عنوان ذخیره حجم زیادی از اطلاعات و برای انتقال آن کاربرد پیدا کرده است. رایج ترین دستگاه هایی که اکنون بر اساس این نوع حافظه ها ساخته می شوند، فلش مموری ها و کارت های حافظه هستند. در مورد فلش NOR، تراشه هایی با چنین سازمانی به عنوان نگهدارنده کد برنامه (BIOS، رم رایانه های جیبی، تلفن های همراه و غیره) استفاده می شوند، گاهی اوقات آنها به صورت راه حل های یکپارچه (RAM، ROM و A) پیاده سازی می شوند. پردازنده روی یک مینی برد یا حتی در یک تراشه). یک مثال موفق از این پروژه Gumstix است: یک کامپیوتر تک بردی به اندازه یک چوب آدامس. این تراشه های NOR هستند که سطح مورد نیاز از قابلیت اطمینان ذخیره سازی اطلاعات را برای چنین مواردی و گزینه های انعطاف پذیرتر برای کار با آن را فراهم می کنند. حجم NOR-flash معمولاً در واحد مگابایت اندازه گیری می شود و به ندرت از ده ها بیشتر می شود.

و یک فلش وجود خواهد داشت ...

البته فلش یک فناوری امیدوارکننده است. با این حال، با وجود رشد شدید در حجم تولید، دستگاه های ذخیره سازی مبتنی بر آن هنوز به اندازه کافی گران هستند تا با هارد دیسک های دسکتاپ یا لپ تاپ رقابت کنند. اساساً تسلط فلش ​​مموری در حال حاضر به دستگاه های تلفن همراه محدود شده است. همانطور که می توانید تصور کنید، این بخش از فناوری اطلاعات آنقدرها هم کوچک نیست. علاوه بر این، به گفته سازندگان، گسترش Flash به همین جا متوقف نخواهد شد. بنابراین، روند اصلی توسعه در این زمینه چیست؟

اول، همانطور که در بالا ذکر شد، تاکید زیادی بر راه حل های یکپارچه وجود دارد. علاوه بر این، پروژه هایی مانند Gumstix تنها مراحل میانی در راه اجرای همه عملکردها در یک ریزمدار هستند.

تا کنون سیستم های به اصطلاح روی تراشه (تک تراشه) ترکیبی در یک تراشه فلش مموری واحد با یک کنترلر، پردازنده، SDRAM یا با نرم افزار خاص هستند. به عنوان مثال، Intel StrataFlash در ترکیب با نرم افزار Persistent Storage Manager (PSM) امکان استفاده همزمان از مقدار حافظه را هم برای ذخیره داده ها و هم برای اجرای کد فراهم می کند. PSM در اصل یک فایل سیستم است که توسط ویندوز CE 2.1 و بالاتر پشتیبانی می شود. همه اینها با هدف کاهش تعداد قطعات و کاهش اندازه دستگاه های تلفن همراه و افزایش عملکرد و عملکرد آنها است. توسعه حافظه فلش Renesas - superAND با عملکردهای کنترل داخلی کمتر جالب و مرتبط نیست. تا این مرحله، آنها به طور جداگانه در کنترلر پیاده سازی می شدند و اکنون مستقیماً در تراشه ادغام می شوند. اینها عملکردهای نظارت بر بخش های بد، تصحیح خطا (ECC - بررسی خطا و تصحیح)، یکنواختی سایش سلول (تسطیح سایش). از آنجایی که آنها در برخی از تغییرات در اکثر سیستم‌افزارهای مارک‌دار دیگر کنترل‌کننده‌های خارجی وجود دارند، اجازه دهید نگاهی گذرا به آنها بیندازیم. بیایید با بخش های بد شروع کنیم. بله، آنها در حافظه فلش نیز یافت می شوند: تراشه هایی با میانگین حداکثر 2٪ سلول های غیر کار از خط مونتاژ خارج می شوند - این یک استاندارد تکنولوژیکی رایج است. اما با گذشت زمان، تعداد آنها ممکن است افزایش یابد (محیط به ویژه در این مورد مقصر نیست - تأثیر الکترومغناطیسی، فیزیکی (لرزش و غیره) تراشه فلش ترسناک نیست). بنابراین، مانند هارد دیسک ها، یک ظرفیت اضافی در حافظه فلش وجود دارد. اگر یک بخش بد ظاهر شود، تابع کنترل آدرس خود را در جدول تخصیص فایل با آدرس بخش از ناحیه ذخیره جایگزین می کند.

در واقع، الگوریتم ECC درگیر تشخیص موارد بد است - اطلاعات ثبت شده را با اطلاعات ثبت شده واقعی مقایسه می کند. همچنین، با توجه به منابع محدود سلول‌ها (در حدود چندین میلیون چرخه خواندن/نوشتن برای هر کدام)، مهم است که عملکردی برای در نظر گرفتن یکنواختی سایش داشته باشیم. من چنین مورد نادر، اما رایجی را ذکر می کنم: یک جاکلیدی با 32 مگابایت که 30 مگابایت آن اشغال شده است و دائماً چیزی در حال نوشتن و حذف در فضای آزاد است. به نظر می رسد که برخی از سلول ها بیکار هستند، در حالی که برخی دیگر به شدت منابع خود را تخلیه می کنند. برای جلوگیری از این اتفاق، در دستگاه های مارک، فضای آزاد به صورت مشروط به بخش هایی تقسیم می شود که برای هر یک از آنها تعداد عملیات نوشتن نظارت و ثبت می شود.

حتی پیکربندی‌های پیچیده‌تر همه کاره در حال حاضر به طور گسترده توسط شرکت‌هایی مانند اینتل، سامسونگ، هیتاچی و غیره ارائه می‌شوند. محصولات آنها دستگاه‌های چند منظوره هستند که تنها در یک ریز مدار پیاده‌سازی می‌شوند (دارای پردازنده، حافظه فلش و SDRAM) . آنها بر روی برنامه های کاربردی در دستگاه های تلفن همراه متمرکز هستند، جایی که عملکرد بالا با حداقل اندازه و مصرف انرژی کم مهم است. اینها عبارتند از: PDA، گوشی های هوشمند، تلفن های شبکه های 3G. من نمونه ای از چنین پیشرفت هایی را ارائه خواهم کرد - تراشه ای از سامسونگ که یک پردازنده ARM (203 مگاهرتز)، 256 مگابایت حافظه NAND و 256 SDRAM را ترکیب می کند. با سیستم عامل های رایج: Windows CE، Palm OS، Symbian، Linux سازگار است و از USB پشتیبانی می کند. بنابراین، بر اساس آن، می توان دستگاه های تلفن همراه چند منظوره با مصرف انرژی کم، با قابلیت کار با ویدئو، صدا، صدا و سایر برنامه های کاربردی با منابع فشرده ایجاد کرد.

یکی دیگر از زمینه های بهبود در فلاش کاهش مصرف انرژی و اندازه در عین افزایش ظرفیت و عملکرد حافظه است. تا حد زیادی، این به ریزمدارهای با معماری NOR مربوط می شود، زیرا با توسعه رایانه های تلفن همراه که از کار در شبکه های بی سیم پشتیبانی می کنند، NOR-flash است، به دلیل اندازه کوچک و مصرف انرژی کم، به یک راه حل جهانی برای ذخیره سازی تبدیل می شود. و اجرای کد برنامه به زودی، تراشه های 512 مگابیتی NOR همان Renesas به تولید انبوه عرضه خواهند شد. ولتاژ تغذیه آنها 3.3 ولت خواهد بود (به شما یادآوری می کنم که آنها می توانند اطلاعات را بدون تامین جریان ذخیره کنند) و سرعت در عملیات نوشتن 4 مگابایت در ثانیه است. در همان زمان، اینتل در حال حاضر از سیستم حافظه بی سیم StrataFlash خود (LV18 / LV30)، یک سیستم حافظه فلش همه کاره برای فناوری های بی سیم، رونمایی می کند. حجم حافظه آن می تواند به 1 گیگابیت برسد و ولتاژ عملیاتی آن 1.8 ولت است. فناوری ساخت تراشه ها 0.13 نانومتر است، برنامه ها برای تغییر به فرآیند فنی 0.09 نانومتر است. از جمله نوآوری های این شرکت، سازماندهی حالت عملیات دسته ای با حافظه NOR نیز قابل ذکر است. این به شما امکان می دهد اطلاعات را نه یک بایت در یک زمان، بلکه بلوک های 16 بایتی بخوانید: با استفاده از گذرگاه داده 66 مگاهرتز، نرخ تبادل داده با پردازنده به 92 مگابیت در ثانیه می رسد!

خوب، همانطور که می بینید، تکنولوژی به سرعت در حال پیشرفت است. کاملاً ممکن است که تا زمان انتشار این مقاله، چیز جدیدی وجود داشته باشد. بنابراین، اگر چیزی - من را معذرت ندهید :) امیدوارم مطالب برای شما جالب بوده باشد.