Pamici FLASH Pami flash jest odmian pamici EEPROM

Pamięci FLASH

Pamięć flash jest odmianą pamięci EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Kasowanie i zapis odbywa się przez podanie odpowiednich sygnałów elektrycznych. Nazwa "flash" pochodzi od możliwości bardzo szybkiego kasowania zapisanych komórek pamięci.

Budowa komórki układu FLASH Komórka jest podobna do tranzystora polowego, ale z dwiema bramkami: bramką sterującą i bramką "pływającą". Jeśli komórkę wybrano do odczytu (bramka połączona jest z linią słowa pamięci), wtedy do bramki sterującej doprowadzone jest napięcie. Bramka "pływająca" nie jest bezpośrednio wyprowadzona, a jedynie ładunek tej bramki decyduje o przepływie prądu przez tranzystor. Ładunek bramki "pływającej" decyduje o napięciu progowym Ut, jeśli napięcie na bramce sterującej przekroczy Ut, wtedy tranzystor rozpoczyna przewodzenie.

Dyski flash - Karty flash - Pamięć flash Dyski wykonane w technologii flash są kompatybilne z dyskami twardymi tradycyjnymi (mechanicznymi). Wymiarami przypominają dyski 2, 5 -calowe i są używane wszędzie, gdzie używa się dysków mechanicznych, a przede wszystkim w sytuacjach gdzie dyski mechaniczne wykazują małą odporność fizyczną na uszkodzenia. Dyski takie są produkowane o pojemnościach od 32 MB do 10 GB, zasilane są napięciem od 3, 3 V lub 5 V, czas startu zapisu danych wynosi 2, 5 ms, z kolei czas startu odczytu danych wynosi 50 ms, w przypadku dysku zasilanego napięciem 3, 3 V moc pobierana przez urządzenie wynosi tylko 70 m. W (dysk mechaniczny ok. 3 W). Dysk flash może pracować w zakresie temperatur od -45 do 85 °C i charakteryzuje się wysoką wartością średniego czasu między uszkodzeniami - ok. 1000000 godzin, wilgotność w jakiej może pracować urządzenie wynosi od 8 do 95 %. Dyski flash posiadają wiele zalet w porównaniu do tradycyjnych dysków twardych (mniejszy czas dostępu, mniejsza masa, mały pobór energii, cicha praca, wytrzymałość na trudne warunki pogodowe), dzięki czemu znalazły zastosowanie w komputerach przemysłowych, urządzeniach telekomunikacyjnych, wojskowych, a także w kasach fiskalnych.

Rys. 1. Przedstawia schemat blokowy dysku Fast Flash Disc 2, 5'' IDE o pojemności 4 GB firmy M-Systems.

Karty Compact. Flash (CF) Standard Compact. Flash opracowany przez amerykańską firmę San. Disk Corporation został wprowadzony na rynek w 1994 roku i jest ogólnoświatowym standardem wymiennej pamięci dla przenośnych urządzeń elektronicznych. Karta Compact. Flash jest mniejsza od karty PCMCIA (wymiary 36 x 42 x 4 mm), ma masę 33 g i jest wyposażona w interfejs ATA/IDE. Jest wyjątkowo odporna na uderzenia (do 2000 g), występowanie błędów w pamięci ma miejsce rzadziej niż 1 na 1014 bitów. Przepływność danych w pamięci urządzenia wynosi od 16 do 20 MB/s. Karta Compact. Flash może być za pomocą adaptera PCMCIA dołączona bezpośrednio do notebooka (kartę umieszcza się w adapterze, który dopasowuje kartę do czytnika PCMCIA) lub może być bezpośrednio odczytywana i zapisywana przez czytniki (karta Compact. Flash ma 50 wyprowadzeń) kart Compact. Flash. Karty Compact. Flash mają pojemności od 8 MB do 2 GB i znajdują zastosowanie w aparatach cyfrowych, odtwarzaczach MP 3, komputerach, palmtopach, komunikatorach notatnikach osobistych, drukarkach fotograficznych.

Karty Smart. Media zawierają komórki pamięci flash NAND, zamknięte w zminiaturyzowanej obudowie o grubości 0, 76 mm i masie 2 g. Ze względu na miniaturowe rozmiary pamięć Smart. Media jest stosowana jako przenośne źródło informacji, co odzwierciedla nazwa standardu - SSFDC (Solid State Floppy Disk Card). Z uwagi na to, że jest to pamięć NAND o stronicowym zapisie danych, nadaje się doskonale do zapisu plików danych (zdjęć w aparatach cyfrowych, plików dźwiękowych w dyktafonach cyfrowych). Inne zastosowania to gry komputerowe, notatniki osobiste (PDA), drukarki. Produkowane są pamięci Smart. Media o pojemnościach od 4 do 512 MB.

Memory Stick Firma Sony wprowadziła własny standard podłużnej obudowy do pamięci flash Memory Stick. Produkowane są pamięci o masie 4 g, wymiarach 21, 5 x 50 x 2, 8 mm, pojemnościach od 16 do 512 MB. Układ jest wyposażony w mechanizm Magic. Gate pozwalający na ochronę praw autorskich do materiałów składowanych w pamięci dzięki kodowaniu i autentykacji danych transmitowanych do urządzeń odtwarzających. Memory Stick jest zasilany napięciem 2, 7 ÷ 3, 6 V i charakteryzuje się przepływnością danych w granicach od 1, 5 do 2, 45 MB/s, układ może pracować w temperaturze otoczenia od 0 do 60 °C. Pamięci Memory Stick stosuje się w kamerach cyfrowych, odtwarzaczach MP 3 i cyfrowych dyktafonach.

Karty Multi. Media. Card (MMC) Firmy San. Disk i Samsung opracowały karty Multi. Media. Card, bardzo lekkie, o masie zaledwie 1, 5 g, wielkości 32 x 24 mm i grubości 1, 4 mm. Karty Multi. Media. Card nie używają łącza IDE (w przeciwieństwie do kart Compact. Flash), producenci dla tego urządzenia zaprojektowali specjalny interfejs szeregowy wyposażony w 7 styków, mogący pracować w jednym z dwóch trybów MMC lub SPI, konsekwencją korzystania z szeregowego interfejsu jest niewielka ilość wyprowadzeń (7). Specjalizowany tryb MMC pozwala na uzyskanie dużych szybkości transmisji. Zaletą trybu SPI jest zgodność z wieloma popularnymi mikrokontrolerami, co upraszcza konstrukcję urządzenia wykorzystującego kartę Multi. Media. Card. Cechą charakterystyczną budowy wewnętrznej modułu jest istnienie pięciu podstawowych rejestrów: OCR, CID, CSD, RCA, DSR służących do przeprowadzania transmisji. Moduł posiada również obsługę błędów za pomocą mechanizmów ECC (Error Correction Codes) oraz CRC (Cyclic Redundancy Codes). Karty są budowane w dwóch odmianach: Laminate Multi. Media. Card (MMC) i Leadframe Multi. Media. Card (LF MMC). W układach Leadframe Multi. Media. Card użyta została warstwa ołowiu do łączenia kości pamięci. Karty pamięci Multi. Media. Card znakomicie nadają się do wykorzystania w małych urządzeniach przenośnych takich jak odtwarzacze MP 3, cyfrowe kamery, dyktafony, telefony komórkowe, systemy GPS.

Budowa wewnętrzna układu Laminate Multi. Media. Card Budowa wewnętrzna układu Leadframe Multi. Media. Card