Maklumat

Cara Memori Flash Berfungsi: operasi

Cara Memori Flash Berfungsi: operasi


Seperti semua bentuk memori semikonduktor dan teknologi elektronik lain, ia membantu memahami bagaimana memori Flash berfungsi.

Sebenarnya pengoperasian teknologi memori Flash sangat mirip dengan teknologi EPROM lama yang telah menggunakannya, tetapi konsepnya sangat serupa, walaupun Flash beroperasi dengan cara yang jauh lebih mudah.

Asas operasi memori kilat

Memori kilat mampu memberikan memori berkepadatan tinggi kerana hanya memerlukan beberapa komponen untuk membentuk setiap sel memori. Sebenarnya struktur sel memori sangat serupa dengan EPROM.

Setiap sel memori Flash terdiri daripada saluran asas dengan sumber dan elektrod saliran dipisahkan oleh saluran sepanjang kira-kira 1 µm. Di atas saluran di sel memori Flash terdapat pintu terapung yang dipisahkan dari saluran oleh lapisan oksida yang sangat tipis yang biasanya hanya setebal 100 Å. Ini adalah kualiti lapisan ini yang sangat penting untuk operasi memori yang boleh dipercayai.

Di atas pintu terapung terdapat pintu kawalan. Ini digunakan untuk mengisi kapasitansi gerbang semasa kitaran menulis.

Dalam kes EPROM tradisional, cip memori ini terhapus dengan penggunaan cahaya UV. Untuk menampung ini, peranti memori ini mempunyai tingkap lut yang boleh terkena sinar UV. Bagaimanapun proses ini memakan masa lebih dari dua puluh minit. Ia juga memerlukan cip memori dikeluarkan dari litarnya dan diletakkan di pemadam khas di mana cahaya UV dapat dibendung.

Sel memori Flash berfungsi dengan menyimpan cas pada pintu terapung. Kehadiran caj kemudian akan menentukan sama ada saluran akan melakukan atau tidak. Semasa kitaran baca "1" pada output sesuai dengan saluran yang berada dalam keadaan rintangan rendah atau ON.

Memprogram sel memori Flash sedikit lebih rumit, dan melibatkan proses yang dikenali sebagai suntikan elektron panas. Semasa memprogram pintu kawalan disambungkan ke "voltan pengaturcaraan". Saliran kemudian akan melihat voltan sekitar setengah nilai ini sementara sumbernya berada di tanah. Voltan pada pintu kawalan digabungkan dengan pintu terapung melalui dielektrik, menaikkan pintu apungan ke voltan pengaturcaraan dan membalikkan saluran di bawahnya. Ini mengakibatkan elektron saluran mempunyai halaju drift yang lebih tinggi dan peningkatan tenaga kinetik.

Perlanggaran antara elektron bertenaga dan kisi kristal menghilangkan haba yang menaikkan suhu silikon. Pada voltan pengaturcaraan didapati bahawa elektron tidak dapat memindahkan tenaga kinetiknya ke atom sekitarnya dengan cukup cepat dan mereka menjadi "lebih panas" dan tersebar lebih jauh, banyak ke arah lapisan oksida. Elektron ini mengatasi 3.1 eV (volt elektron) yang diperlukan untuk mengatasi halangan dan mereka terkumpul di pintu terapung. Oleh kerana tidak ada cara untuk melarikan diri, mereka tetap berada di sana sehingga mereka dikeluarkan oleh kitaran pemadaman.

Kitaran pemadaman memori Flash menggunakan proses yang disebut Fowler-Nordheim tunneling. Proses ini dimulakan dengan merutekan voltan pengaturcaraan ke sumber, membumikan gerbang kontrol dan membiarkan saluran mengambang. Dalam keadaan ini elektron tertarik ke arah sumber dan mereka terowong dari pintu terapung, melewati lapisan oksida nipis. Ini meninggalkan pintu terapung tanpa sebarang bayaran.

Umumnya proses penghapusan hanya dibuat selama beberapa milisaat. Apabila selesai, setiap sel memori Flash di blok diperiksa untuk memastikannya telah terpadam sepenuhnya. Sekiranya tidak, kitaran pemadaman kedua dimulakan.

Memprogramkan memori Flash

Pada awal-awal kenangan kilat, salah satu faktor yang membatasi penggunaannya adalah topik memprogram memori Flash kerana mereka mempunyai bilangan kitaran penghapusan yang terhad. Ini disebabkan oleh kerosakan lapisan oksida pintu nipis yang merosakkan. Beberapa contoh awal kenangan kilat hanya mempunyai beberapa ratus kitaran. Kini teknologi memori Flash bertambah baik dan pengeluar memetik angka yang bermaksud kehidupan memori Flash tidak lagi menjadi perhatian.

Sebilangan besar peningkatan memori Flash ini disebabkan oleh peningkatan kualiti lapisan oksida. Apabila sampel cip memori kilat didapati mempunyai jangka hayat yang lebih rendah biasanya disebabkan oleh proses pembuatan yang tidak dioptimumkan untuk pertumbuhan oksida. Sekarang pemrograman memori Flash tidak menjadi masalah dan ketika menggunakan memori Flash, cip tidak dapat dianggap sebagai item dengan umur yang terbatas.

Akses memori kilat

Memori kilat berbeza dengan kebanyakan jenis memori elektronik yang lain kerana ketika membaca data dapat dilakukan pada alamat individu pada jenis memori kilat tertentu, aktiviti menghapus dan menulis hanya dapat dilakukan pada blok memori Flash. Ukuran blok biasa ialah 64, 128, atau 256 kB. Untuk menampung ini, perisian kawalan tahap rendah yang digunakan untuk memacu memori Flash, perlu mengambil kira perkara ini jika operasi membaca dan menulis dapat dilakukan dengan betul.

Teknologi memori kilat mampu memberikan bentuk memori kepadatan yang sangat tinggi, yang pada masa ini sangat dipercayai dan dapat digunakan untuk penyimpanan data untuk pelbagai tujuan - semuanya dari memori Flash melekat walaupun kad memori kamera hingga setara dengan keras pemacu di komputer.

Tonton videonya: Kenapa Orang Memilih Macbook (Oktober 2020).