Реферат: Альтернативные носители информации - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Альтернативные носители информации

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 715 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

37 Реферат По дисциплине электроника По теме: «Альтернативные носители информ а ции» Введение Современный человек не в состоянии жить без информации. Но и н формации имеет такую особенность — ее надо где– то хранить. Систем хр а нения информации сейчас довольно много. Ее можно хранить на магнитных нос и телях, можно хранить на оптических и магнитооптических носителях. Но п е ред человеком в наше время также стоит довольно важная проблема — перенос информации из одного места в другое, а также не менее важная пр о блема хранения информации, и как следствие, надежность носителей. Име н но поэтому так быстро развивались технологии, связанные с хранением и н форм а ции. Но именно здесь встает несколько проблем. Первая — это энергоп о требление. Современн ая техника, такая как карманные компьютеры или MP3-плееры, обладает довольно ограниченными энергетическими ресурс а ми. П а мять, обычно используемая в ОЗУ компьютеров, требует постоянной подачи напряжения. Дисковые накопители могут сохранять информацию и без непрерывной подачи электричества, зато при записи и считывании да н ных тратят его за троих. Поэтому требовался носитель, который будет эне р гонезав и симым при хранении и малопотребляющим энергию при записи и считывании информации. И тут хорошим выходом стала флэш– память. Н о сители на ее основе называются твердотельными, поскольку не имеют дв и жущихся частей. И это еще одно преимущество данного типа памяти. Сегодня флэш-память можно найти в самых разных цифровых устро й ствах. Её используют в качестве носителя микропрограмм для микроко н троллеров HDD и CD-ROM, для хранения BIOS в ПК. Флэш-память испол ь зуют в принтерах, КПК, видеоплатах, роутерах, брандмауэрах, сотовых тел е фонах, электронных часах, записных книжках, телевизорах, кондиционерах, микр о волновых печах и стиральных машинах... список можно продолжать беск о нечно. А в последние годы флэш становится основным типом сменной пам я ти, используемой в цифровых мультимедийных устройствах, таких как mp3-плееры и игровые приставки. А все это стало возможным благодаря со з данию компактных и мощных пр о цессоров. Так что же такое Flash память, каковы ее преимущества и недо с татки? Типы электронной памяти Компьютерные программы или данные — это совокупность битов и н формации, представленных в виде последовательности логических нулей и единиц. Для организации хотя бы кратковременного хранения информации необходимо устройство, которое запоминало бы некие состояния, распозн а ваемые системами компьютера (или любого портативного цифрового ус т ройс т ва, которое, по сути, тоже компьютер), как логические нули и единицы. Понятно, что это дол ж ны быть электрические сигналы, раз уж современный компьютер является электронным, а не механическим устройством. Самый быстродействующий тип электронной памяти — энергозавис и мая динамическая память. Именно она применяется в компьютерах и др у гих ци ф ровых устройствах в качестве оперативной памяти — ОЗУ . Или RAM — память с прямым до с тупом. Информационная ячейка такой памяти представляет собой миниатю р ный конденсатор — пару проводников, отстоящих друг от друга на небол ь шом расстоянии и способных накапливать и удерживать в течение некотор о го времени электрический заряд. Наличие заряда в ячейке памяти интерпр е тируется компьютером, как логическая единица, отсутствие заряда — как л о гический нуль. Время удержания заряда невелико и исчисляется миллисекундами. Д а же современные материалы, из которых изготавливают разделяющие пр о водники изоляторы, не увеличивают времени саморазряда микроконденсат о ров. Слишком уж невелики физические размеры ячеек и слишком невелики электрические заряды между парами пр о водников. Для поддержания уровня зарядов и, соответственно, сохранения и н формации в ячейках микросхемы контроллер памяти постоянно подзар я жает конденсаторы. При обновлении содержимого памяти одни пары пр о водников разряжаются, другие, наоборот, получают заряд. Процесс происходит непр е рывно, динамически и до тех пор, пока не отключено питание ко м пьютера. Соответственно, и информация в микросхемах оперативной памяти сохран я ется только пока компьютер не обест о чен. Остается добавить, что каждая ячейка электронной памяти, незав и симо от ее типа, имеет строго фиксированный системный адрес. Но доступ к л ю бой ячейке — прямой, компьютеру не приходится последовательно пров е рять с о стояние всех ячеек, чтобы считать нужный бит информации . От ROM к Flash Флэш-память исторически произошла от полупроводникового ROM, однако ROM-памятью не является, а всего лишь имеет похожую на ROM о р ганизацию. Множество источников (как отечественных, так и зарубежных) з а частую ошибочно относят флэш-память к ROM. Флэш никак не может быть ROM хотя бы потому, что ROM (Read Only Memory) переводится как "память только для чтения" . Ни о какой возможности перезаписи в ROM р е чи быть не м о жет! Небольшая, по началу, неточность не обращала на себя внимания, о д нако с развитием технологий, когда флэш-память стала выдерживать до 1 миллиона циклов перезаписи, и стала использоваться как накопитель общего назнач е ния, этот недочет в классификации начал бросаться в глаза. Среди полупроводниковой памяти только два типа относятся к "чист о му" ROM - это Mask-ROM и PROM. В отл и чие от них EPROM , EEPROM и Flash относятся к классу энергонезависимой перезаписываемой памяти (ан г лийский эквивалент - nonvolatile read-write memory или NVRWM ). ROM : · ROM (Read Only Memory) - память только для чтения . Русский эквивалент - ПЗУ (Постоянно Запоминающее Устройство). Если быть с о всем точным, данный вид памяти называется Mask-ROM (Масочные ПЗУ). Память устроена в виде адресуемого массива ячеек (матрицы), каждая ячейка кот о рого может кодировать единицу информации. Данные на ROM з а писывались во время производства путём нанесения по маске (отсюда и название) ал ю миниевых соединительных дорожек литографическим способом. Наличие или о т сутствие в соответствующем месте такой дорожки кодировало "0" или "1". Mask-ROM отличается сложностью модификации содержимого (только путем изготовления новых микросхем), а также длительностью производс т венного цикла (4-8 недель). Поэтому, а также в связи с тем, что современное программное обеспечение зачастую имеет много недоработок и часто треб у ет обновления, данный тип памяти не получил широкого распр о странения. Преимущества: 1. Низкая стоимость готовой запрограммированной микросхемы (при больших объ ё мах производства). 2. Высокая скорость доступа к ячейке памяти. 3. Высокая надёжность готовой микросхемы и устойчивость к электр о магнитным п о лям. Недостатки: 1. Невозможность записывать и модифицировать данные после изг о товления. 2. Сложный производственный цикл. PROM - (Programmable ROM), или о д нокра т но Программируемые ПЗУ. В качестве ячеек памяти в данном типе памяти использ о вались плавкие п е ремычки. В отличие от Mask-ROM , в PROM появилась возможность кодировать ("пережигать") ячейки при наличии специального устройства для записи (пр о грамматора). Программирование ячейки в PROM осуществляется разрушением ("прож и гом") плавкой перемычки путём подачи тока высокого напряжения. Возмо ж ность самостоятельной записи информации в них сделало их пригодными для штучного и мелкосерийного производства. PROM практически полн о стью вышел из употребления в ко н це 80-х годов. Преимущества: 1. Высокая надёжность готовой микросхемы и устойчивость к электр о ма г нитным полям. 2. Возможность программировать готовую микросхему, что удобно для штучного и мелкосерийного пр о изводства. 3. Высокая скорость доступа к ячейке п а мяти. Недостатки: 1. Невозможность перезаписи 2. Большой процент брака 3. Необходимость специальной длительной термической тренировки, без которой надежность хранения данных была н е высокой NVRWM: · EPROM Различные источники по-разному расшифровывают аббревиатуру EPROM - как Erasable Programmable ROM или как Electrically Programmable ROM (стираемые программируемые ПЗУ или электрически программиру е мые ПЗУ). В EPROM перед записью необходимо произвести стирание (соо т ветственно появилась возможность перезаписывать содержимое памяти). Стирание ячеек EPROM выполняется сразу для всей микросхемы посредс т вом облучения чипа ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами в теч е ние нескольких минут. Микросхемы, стирание которых производится путем засвечивания ультрафиолетом, были разр а ботаны Intel в 1971 году, и носят название UV-EPROM (приставка UV (Ultraviolet) - ультрафиолет). Они с о держат окошки из кварцевого стекла, которые по окончании процесса стир а ния з а клеивают. EPROM от Intel была основана на МОП - транзисторах с лавинной и н жекцией заряда ( FAMOS - Floating Gate Avalanche injection Metal Oxide Semiconductor , русский эквивалент - ЛИЗМОП ). В первом приближении т а кой транзистор представляет собой конденсатор с очень малой утечкой зар я да. Позднее, в 1973 году, компания Toshiba разработала ячейки на основе SAMOS (Stacked gate Avalanche injection MOS, по другой версии - Silicon and Aluminum MOS) для EPROM памяти, а в 1977 году Intel разработала свой в а риант SAMOS. В EPROM стирание приводит все биты стираемой области в одно с о стояние (обычно во все единицы, реже - во все нули). Запись на EPROM, как и в PROM, также осуществляется на программаторах (однако отличающи х ся от программаторов для PROM). В настоящее время EPROM практически полностью выте с нена с рынка EEPROM и Flash. Достоинство: Возможность перезаписывать содержимое микросх е мы . Недостатки: 1. Небольшое количество циклов перезаписи. 2. Невозможность модификации части хранимых данных. 3. Высокая вероятность "недотереть" (что в конечном итоге приведет к сб о ям) или передержать микросхему под УФ-светом (т.н. overerase - эффект и з быточного удаления, "пережигание"), что может уменьшить срок службы микросх е мы и даже привести к её полной негодности. · EEPROM (E?PROM или Electronically EPROM) - электрически стира е мые ППЗУ были разработаны в 1979 году в той же Intel. В 1983 году вышел первый 16Кбит образец, и з готовленный на основе FLOTOX-транзисторов (Floating Gate Tunnel-OXide - "плавающий" затвор с туннелир о ванием в окисле). Главной отличительной особенностью EEPROM (в т.ч. Flash ) от ранее рассмотренных нами типов энергонезависимой памяти является во з можность перепрограммирования при подключении к стандартной системной шине микропроцессорного устройства. В EEPROM появилась возможность прои з водить стирание отдельной ячейки при помощи электрического тока. Для EEPROM стирание каждой ячейки выполн я ется автоматически при записи в нее новой информации, т.е. можно изменить данные в любой ячейке, не з а трагивая остальные. Процедура стирания обычно существенно дл и тельнее процедуры записи. Преимущества EEPROM по сравнению с EPROM 1. Увеличенный ресурс работы. 2. Проще в обращении. Недостаток: Высокая стоимость · Flash (полное историческое название Flash Erase EEPROM): Изобретение флэш-памяти зачастую незаслуженно приписывают Intel, наз ы вая при этом 1988 год. На самом деле память впервые была разработана компанией Toshiba в 1984 году, и уже на следующий год было начато прои з водство 256Кбит микросхем flash-памяти в промышленных ма с штабах. В 1988 году Intel разработала собственный вариант флэш-памяти. Во флэш-памяти используется несколько отличный от EEPROM тип ячейки-транзистора. Технологически флэш-память родственна как EPROM , так и EEPROM . Основное отличие флэш-памяти от EEPROM з а ключается в том, что стирание содержимого ячеек выполняется либо для всей микросх е мы, либо для определённого блока (кластера, кадра или страницы). Обычный размер такого блока составляет 256 или 512 байт, однако в некоторых видах флэш-памяти объём блока может достигать 256КБ. Следует заметить, что существуют микросхемы, позв о ляющие работать с блоками разных размеров (для оптимизации быстродействия). Стирать можно как блок, так и содерж и мое всей микросхемы сразу. Т а ким образом, в общем случае, для того, чтобы изменить один байт, снач а ла в буфер считывается весь блок, где содержится подлежащий изменению байт, стирается содержимое блока, изменяется зн а чение байта в б у фере, после чего производится запись измененного в буфере блока. Такая схема существенно снижает скорость записи небольших объ ё мов данных в произвольные области памяти, однако значительно увеличив а ет быстродействие при последовательной записи данных большими порци я ми. Преимущества флэш-памяти по сравнению с EEPROM : 1. Более высокая скорость записи при последовательном доступе за счёт того, что стирание информации во флэш производится блоками. 2. Себестоимость производства флэш-памяти ниже за счёт более пр о стой о р ганизации. Недостаток: Медленная запись в произвольные участки памяти. Технология Flash Изобретателем flash– памяти можно считать компанию Toshiba, к о торая в 1984 году уже начала производство микросхем. Четыре года спустя комп а ния Intel «изобрела» свой «флэш– вариант», и теперь очень многие незасл у женно считают изобр е тателем именно ее. До сих пор неизвестно происхождение термина Flash, так как это слово имеет три различных перевода. Соответственно, существует три версии н а звания п а мяти: · Flash переводится как «короткий кадр». Компания Toshiba дала такое название из– за короткого по времени пр о цесса стирания данных (In da Flash — в мгновение ока). · Flashing можно перевести как прожиг, засвечивание. Flash– память по– прежнему прожигается, как и ее предшес т венники. · Третье значение этого слова — блок, кадр. Запись/стирание такой памяти осуществл я ется блоками. По устройству чип флэш– памяти отдаленно напоминает микросхему динамической энергозависимой памяти, только вместо конденсаторов в ячейках памяти установлены полупроводниковые приборы — транзист о ры. При подаче напряжения на выводы транзистора он принимает одно из фи к сированных положений — закрытое или открытое. И остается в этом пол о жении до тех пор, пока на выводы транзистора не будет подан эле к трический заряд, изменяющий его состояние. Таким образом, последовательность лог и ческих нулей и единиц формируется в этом типе памяти подобно ПЗУ — з а крытые для прохождения электрического тока ячейки распознаются как л о гические единицы, откр ы тые — как логические нули. Таким образом, в самом простом случае ячейка Flash состоит из о д ного полевого транзистора. Элемент включает в себя специальную электр и чески изолированную область, называемую «плавающим затвором». Этот термин возник из– за того, что потенциал этой области не является стабил ь ным, что позволяет накапливать в ней электроны (именно здесь и хранится вся инфо р мация памяти). Выше «плавающего» находится управляющий затвор, кот о рый является неотъемлемой частью при процессе записи/стирания данных памяти. Эта область напрямую соединена с линией слов. Перпенд и кулярно этой линии располагается линия битов, которая соединена со стоком (при з а писи данных из этой области транзистора появляется поток электр о нов). Сток разделяется с истоком специальной подложкой, которая не проводит эле к трический ток. В начале развития Flash каждая ячейка памяти хранила один бит и н формации и состоила из одного полевого транзистора. Прогресс не стоит на месте, через несколько лет после выпуска чудо– микросхемы были пров е дены успешные испытания флешек, в которых ячейка хранила уже два бита. Ест е ственно, что на такую память можно было записать в два раза больше и н формации. В настоящее время уже существуют теоретические разработки памяти с ч е тырехбитными ячейками. Как же устроена такая ячейка? Ведь теоретически наличие заряда в ячейке памяти означает 1, отсутствие 0, остальные значения представить н е возможно. Но на самом деле, в микросхеме с MLC существует различие в е личин заряда, которые накапливаются на «плавающем» затворе. Благ о даря этому различию, информация в ячейке может быть представлена различными битовыми комбинациями. Величину заряда на затворе можно определить и з мерением порогового (максимального) напряжения транз и стора и по итогам этого измерения представить битовую комб и нацию. Перезапись и стирание Flash значительно изнашивает микросхему, п о этому технологии производства памяти постоянно совершенствуются, вн е дряются оптимизирующие способы записи микросхемы, а также алг о ритмы, направленные на равномерное использование всех ячеек в проце с се работы. Преимущества флэш-памяти в независимости от наличия или отсутс т вия электрического питания, в долговременности хранения информации (прои з водители гарантируют сохранность данных на протяжении 10 лет, но на практике должно быть больше) и в высокой механической надежности (в накопителях на базе флэш– памяти нет никаких механических устройств, сл е довательно, нечему ломаться). Недостатки — в высокой сложности устро й ства (транзисторы имеют микронные размеры), в невысоком быстроде й ствии (время изменения состояния транзистора больше, чем время заряда– разряда конденсатора) и в относительно высокой стоимости микросхем (опять же из– за сложности устройства и серьезных финансовых вложениях производит е лей в развитие технологии). Флэш-память быстро прогрессирует. За последние несколько лет по я вились новые типы микросхем — был ос у ществлен массовый переход с 5-вольтовой технологии питания на 3,3– вольтовую, были применены новые типы полупроводниковых приборов, разработаны и внедрены в произво д ство механизмы ускорения процедуры записи– чтения информации. Кроме того, производство флэш– памяти находится под жестким прессингом конкуре н ции. Для нас, пользователей цифровых устройств, это несомненный плюс, поскольку позволяет н а деяться на снижение цен на карты флэш– памяти. Хотя Flash и лидирует на компьютерном рынке, ее могут вытеснить другие новые технологии. Например, новейшая память на кремниевых н а нокр и сталлах. Отличие такой памяти от Flash в следующем: подложка между стоком и истоком теперь состоит из кремниевых нанокристалльных сфер. Такая прослойка предотвращает передачу заряда с одного нанокр и сталла на другой, повышая, таким образом, надежность — один дефект не ведет к по л ному сбою, как в нынешней энергонезависимой памяти на транзисторах с плавающим затвором. Первый в мире работоспособный образец такой пам я ти был предоставлен компанией Motorola. Организация flash-памяти Ячейки флэш-памяти бывают как на о д ном, так и на двух транз и сторах. В простейшем случае каждая ячейка хранит один бит информации и состоит из одного п о левого транзистора со специальной электр и чески изолированной областью ("плавающим" затвором - floating gate), способной хранить заряд многие г о ды. Наличие или отсутствие заряда кодирует один бит информ а ции. При записи заряд помещается на плавающий затвор одним из двух сп о собов (зависит от типа ячейки): методом инжекции "горячих" электронов или методом туннелирования электронов. Стирание соде р жимого ячейки (снятие заряда с "плавающего" затвора) производится методом тунеллиров а ния. Как правило, наличие заряда на транзисторе понимается как логич е ский "0", а его отсу т ствие - как логическая "1". Современная флэш-память обычно изг о тавливается по 0,13- и 0,18-микронному техпроце с су. Общий принцип работы ячейки флэш-памяти. Рассмотрим простейшую ячейку флэш-памяти на одном n-p-n транз и сторе. Ячейки подобного типа чаще всего применялись во flash-памяти с NOR архитектурой, а также в ми к росхемах EPROM . Поведение транзистора зависит от количества электронов на "плава ю щем" з а творе. "Плавающий" затвор играет ту же роль, что и конденсатор в DRAM, т. е. хранит запрогра м мированное значение. Помещение заряда на "плавающий" затвор в такой ячейке произв о дится методом инжекции "горячих" электронов (CHE - channel hot electrons), а сн я тие заряда осуществляется методом квантомеханического туннелирования Фаул е ра-Нордхейма (Fowler-Nordheim [FN]). При чтении, в отсутствие заряда на "плавающем" затворе, под воздействием п о ложительного поля на управляющем з а творе, образуется n-канал в подложке между ист о ком и стоком, и во з никает ток. Наличие заряда на "плавающем" з а творе меняет вольт-амперные характеристики тра н зистора таким образом, что при обычном для чтения напряж е нии канал не появляется, и тока между истоком и стоком не во з никает. При программировании на сток и управляющий затвор подаётся высокое н а пряжение (причём на управляющий з а твор напряжение подаётся приблиз и тельно в два раза выше). "Горячие" электроны из канала инжектируются на плавающий затвор и изм е няют вольт-амперные характеристики тра н зистора. Такие электроны называют "горяч и ми" за то, что обладают высокой энерг и ей, достаточной для преодоления потенциальн о го барьера, создаваемого тонкой плёнкой д и эле к трика. При стирании высокое напряжение подаётся на исток. На управляющий затвор (опционально) подаётся высокое отрицател ь ное напряжение. Электроны ту н нелируют на исток. Эффект туннелирования - один из эффектов, использующих волновые свойства электрона. Сам эффект заключается в преодолении электроном п о тенциального барьера малой "толщины". Для наглядности представим себе структуру, состоящую из двух проводящих областей, разделенных то н ким слоем диэлектрика (обеднённая область). Преодолеть этот слой обы ч ным способом электрон не может - не хватает энергии. Но при создании опред е лённых условий (соответствующее напряжение и т.п.) электрон проск а кивает слой диэлектрика (тунн е лирует сквозь него), создавая ток. Важно отметить, что при туннелировании электрон оказывается "по другую сторону", не проходя через диэлектрик . Такая вот "телепорт а ция". Различия методов тунеллирования Фаулера-Нордхейма (FN) и метода инжекции "горячих" электр о нов: · Channel FN tunneling - не требует большого напряжения. Ячейки, и с пользующие FN, могут быть меньше ячеек, использующих CHE. · CHE injection (CHEI) - требует более высокого напряжения, по сравнению с FN. Таким образом, для работы памяти требуется поддержка дво й ного питания. · Программирование методом CHE осуществляется быстрее, чем методом FN. Следует заметить, что, кроме FN и CHE, существуют другие методы программирования и стирания ячейки, которые успешно используются на практике, о д нако два описанных нами применяются чаще всего. Процедуры стирания и записи сильно изнашивают ячейку флэш-памяти, поэтому в новейших микросхемах некоторых производителей пр и меняются сп е циальные алгоритмы, оптимизирующие процесс стирания-записи, а также алгоритмы, обеспечивающие равномерное использование всех ячеек в процессе функцион и рования. Некоторые виды ячеек флэш-памяти на основе МОП-транзисторов с "плавающим" затвором: · Stacked Gate Cell - ячейка с многослойным затвором. Метод ст и рания - Source-Poly FN Tunneling, метод записи - Drain-Side CHE Injection. · SST Cell , или SuperFlash Split-Gate Cell ( S ilicon S torage T echnology - компания - разработчик технологии ) - ячейка с расщеплённым затвором . Метод стирания - Interpoly FN Tunneling, метод записи - Source-Side CHE Injection. · Two Transistor Thin Oxide Cell - двухтранзисторная ячейка с то н ким слоем окисла . Метод стирания - Drain-Poly FN Tunneling, метод записи - Drain FN Tunneling. Другие виды ячеек: Кроме наиболее часто встречающихся ячеек с "плавающим" затв о ром, существуют также ячейки на основе SONOS -транзисторов, которые не с о держат плавающего затвора . SONOS-транзистор напоминает обычный МНОП (MNOS) транзистор. В SONOS-ячейках функцию "плавающего" з а твора и окружающего его изолятора выполняет композитный диэлектрик ONO. Расши ф ровывается SONOS ( S emiconductor O xide N itride O xide S emiconductor) как П о лупроводник-Диэлектрик-Нитрид-Диэлектрик-Полупроводник. Вместо давшего название этому типу ячейки нитрида в б у дущем планируется использовать поликриста л лический кремний. Многоуровневые ячейки (MLC - Multi Level Cell). В последнее время многие ко м пании начали выпуск микросхем флэш-памяти, в которых одна ячейка хранит два бита. Технология хранения двух и более бит в одной ячейке пол у чила название MLC (multilevel cell - мног о уровневая ячейка). Достоверно известно об успешных тестах прот о типов, хранящих 4 бита в одной яче й ке. В настоящее время многие комп а нии нах о дятся в поисках предельного числа бит, которое способна хранить мног о уровневая ячейка. В технологии MLC используется аналоговая природа ячейки памяти. Как известно, обычная однобитная ячейка памяти может принимать два с о стояния - "0" или "1". Во флэш-памяти эти два состояния различаются по в е личине заряда, помещённого на "плавающий" затвор транзистора. В отл и чие от "обычной" флэш-памяти, MLC способна различать более двух величин з а рядов, помещённых на "плавающий" затвор, и, соответственно, большее чи с ло состояний. При этом каждому состоянию в соответствие ставится опред е ленная комбинация знач е ний бит. Во время записи на "плавающий" затвор помещается количество зар я да, соответствующее необходимому состоянию. От величины заряда на "пл а вающем" затворе зависит пороговое напряжение транзистора. Пороговое н а пряжение транзистора можно измерить при чтении и определить по нему з а писанное состояние, а значит и записанную последовател ь ность бит. Основные преимущества MLC микросхем: § Более низкое соотношение $/МБ § При равном размере микросхем и одинаковом техпроцессе "обычной" и MLC-памяти, последняя способна хранить больше информации (ра з мер ячейки тот же, а количество хранимых в ней бит - больше) § На основе MLC создаются микросхемы большего, чем на основе одн о битных ячеек, объёма Основные недостатки MLC: § Снижение надёжности, по сравнению с однобитными ячейками, и, соответственно, необходимость встраивать более сложный механизм ко р рекции ошибок (чем больше бит на ячейку - тем сложнее механизм корре к ции ош и бок) § Быстродействие микросхем на основе MLC зачастую ниже, чем у ми к росхем на основе однобитных ячеек § Хотя размер MLC-ячейки такой же, как и у однобитной, допо л нительно тратится место на специфические схемы чтения/записи многоуро в невых ячеек Технология многоуровневых ячеек от Intel (для NOR-памяти) носит н а звание StrtaFlash, аналогичная от AMD (для NAND) – MirrorBit Архитектура флэш-памяти. Существует несколько типов архитектур (организаций соединений между ячейками) флэш-памяти. Наиболее распространёнными в настоящее время я в ляются микросхемы с организацией NOR и NAND . NOR (NOT OR, ИЛИ - НЕ ) Ячейки работают сходным с EPROM сп о собом. Интерфейс параллельный. Произвольное чтение и з а пись. Преимущества: быстрый прои з вольный доступ, возможность побай т ной записи. Недостатки: относительно медленная з а пись и стирание. Из перечисленных здесь типов имеет на и больший размер ячейки, а потому плохо масштабируется. Единственный тип памяти, работающий на двух разных напряж е ниях. Идеально подходит для хранения кода пр о грамм (PC BIOS, сотовые телефоны), идеальная замена обычн о му EEPROM . Основные производители: AMD, Intel, Sharp, Micron, Ti, Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, SGS-Thomson, STMicroelectronics, SST, Samsung, Winbond, Macronix, NEC, UMC. Программирование: методом инжекции "горячих" электр о нов Стирание: туннеллированием FN NAND (NOT AND, И - НЕ ) Доступ произвольный, но н е большими блоками (наподобие кластеров жёсткого диска). Последов а тельный интерфейс. Не так хорошо, как AND память подходит для задач, тр е бующих произвольного доступа. Преимущества: быстрая запись и стирание, небольшой ра з мер блока. Недостатки: относительно медленный пр о извольный доступ, невозможность побай т ной записи. Наиболее подходящий тип памяти для приложений, орие н тированных на блочный обмен: MP3 плееров, цифровых к а мер и в качестве замен и теля жёстких дисков. Основные производители: Toshiba , AMD/Fujitsu, Samsung, National Программирование: туннелл и рованием FN Стирание: туннеллированием FN AND (И) Доступ к ячейкам памяти последовател ь ный, архитектурно напоминает NOR и NAND , комбинирует их лучшие свойс т ва. Небольшой размер блока, возможно быстрое мульти б лочное стирание. Подходит для п о требностей массового рынка. Основные производители: Hitachi и Mitsubishi Electric . Программирование: туннелл и рованием FN Стирание: туннеллированием FN DiNOR (Divided bit-line NOR, ИЛИ-НЕ с разделёнными разрядными линиями) Тип памяти, комбинирующий свойства NOR и NAND . До с туп к ячейкам произвольный. Использует особый метод ст и рания данных, пр е дохраняющий ячейки от пережигания (что способствует большей долгове ч ности памяти). Размер блока в DiNOR всего лишь 256 байт. Основные производители: Mitsubishi Electric, Hitachi, Motorola. Программирование: туннелл и рованием FN Стирание: туннеллированием FN Примечания: В настоящее время чаще всего используются память с архите к турой NOR и NAND . Hitachi выпускает многоуровневую AND -память с NAND-итерфейсом (SuperAnd или AG-AND [Assist Gate-AND]) Доступ к флэш-памяти Существует три основных типа доступа: · обычный (Conventional): произвольный асинхронный доступ к ячейкам памяти. · пакетный (Burst): синхронный, данные читаются параллельно, блоками по 16 или 32 слова. Считанные данные передаются последовател ь но, передача синхронизируется. Преимущество перед обычным типом дост у па - быстрое последовательное чтение данных. Недостаток - медленный пр о извольный доступ. · страничный (Page): асинхронный, блоками по 4 или 8 слов. Пр е имущества: очень быстрый произвольный доступ в пределах текущей стр а ницы. Недостаток: относительно медленное переключение между страниц а ми. Примечание: В последнее время появились микросхемы флэш-памяти, позв о ляющие одновременную запись и стирание (RWW - Read While Write или Simultaneous R/W) в разные банки памяти. Форматы карт Flash памяти Наиболее распространенные типы карт памяти : CompactFlash (CF) (I,II), MultiMedia Card , SD Card , Memory Stick , SmartMedia , xD-Picture Card , PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash). Существуют и другие по р тативные форм-факторы флэш-памяти, однако встречаются они намного реже п е речисленных здесь. Флэш-карты бывают двух типов: с параллельным (parallel) и с послед о вательным (serial) интерфейсом. Параллельный: · PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash) · CompactFlash (CF) · SmartMedia (SSFDC) Последовательный: · MultiMedia Card (MMC) · SD-Card (Secure Digital - Card) · Sony Memory Stick PC - Card ( PCMCIA ) или ATA Flash Интерфейс : параллельный Самым старым и самым большим по размеру следует признать PC Card ( ранее этот тип карт наз ы вался PCMCIA [ Personal Computer Memory Card International Association ]). Карта снабжена ATA ко н троллером. Благодаря этому обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. В настоящее вр е мя флэш-память этого типа используется редко. PC Card бывает объемом до 2GB. Существует три типа PC Card ATA (I, II и III). Все они отличаются толщиной (3,3 5,0 и 10,5мм соответственно). Все три т и па обратно совместимы между собой (в более то л стом разъеме всегда можно использовать более то н кую карту, поскольку толщина разъема у всех типов одинакова – 3,3мм). Питание карт - 3,3В и 5В. ATA-flash как правило отн о сится к форм фа к тору PCMCIA Type I. Тип Длина Ширина Толщина Использование Type I 85,6 мм 54 мм 3,3 мм Память (SRAM, DRAM, Flash и т . д ) Type II 85,6 мм 54 мм 5 мм Память, устройства ввода-вывода (модемы, с е тевые карты и т. д) Type III 85,6 мм 54 мм 10,5 мм Устройства хранения да н ных, жёсткие диски PC-Card Flash бывают двух типов : PCMCIA Linear Flash Card и ATA Flash Card (Flash Disk) . Linear встречается намного реже ATA flash и не с о вместим с последним. Отличие между ними состоит в том, что ATA Flash с о держит в себе схему, позволяющую эмулировать обычный HDD, автоматич е ски помечать испорченные блоки, и произв о дить автоматическое стирание блоков. Compact Flash (CF) Интерфейс: параллельный, 50-ти контактный, соо т ветствует стандарту PCMCIA ATA. Стандарт разработан компанией SanDisk в 1994 г о ду. Разработчики формата Compact Flash поставили цель: сохранить все преимущества карт ATA Flash, преод о лев их основной недостаток - большие размеры. Констру к ция карт CompactFlash обеспечивает эмуляцию жёсткого диска с АТА интерфейсом. Разъёмы Compact Flash расположены на торце карты, электрически и функционально повторяя назначение контактов PCMCIA. Таким образом, чтобы уст а новить CompactFlash в слот PCMCIA достаточно просте й шего адаптера CF-PCMCIA, повторяющего своими размерами обы ч ную PC-Card. Карты бывают двух типов: I и II (первого и второго типа). Карты типа II толще карт типа I на 2мм, других существенных отличий между этими ка р тами нет. CF I можно использовать в устройствах, снабженных разъ е мами CF II и CF I. CF II можно использовать только в устройствах с разъ е мами CF II (т.е. CF II типа обратно совместим с CF I типа). Compact Flash II типа были разработаны тогда, когда возникла необходимость в картах бол ь шого объема. Сейчас необходимости в картах CF II отпала, так как CF I до г нали по объему карты CF II, так что карты второго типа постепенно теряют поп у лярность. "Карты [CF-прим.ред.] могут работать в одном из трёх режимов: карт памяти PC Card, карт ввода-вывода PC Card, чистого IDE (ATA). В пе р вых двух р е жимах карты работают с теми же интерфейсными сигналами, что и PC Card. В режиме IDE электрический интерфейс и система команд полн о стью совместимы со спецификацией ATA. Специально для флэш-"дисков" в систему команд ATA введена целая группа команд, начинающихся с префи к са CFA (CompactFlash Association), ориентированных на специфику записи во флэш-память. Специфика заключается в том, что быстрее всего запись в ы полняется в чистый (стертый) блок ("сектор диска"), а перезапись требует относительно длительного стирания. (...) Дополнительные команды позвол я ют определять с о стояние секторов (чистый ли, сколько раз перезаписанный), выполнять стир а ние секторов и быструю запись в чистые секторы". ( М. Гук, "Карты SD - твердотельные носит е ли информации" ) Карты Compact Flash поддерживают два напряжения: 3.3В и 5В. В о т личие от карт SmartMedia, которые существуют в двух версиях (трёх- и п я ти- вольтовой), любая карта CF способна работать с любым из двух видов пит а ния. 16 июня 2003 года была утверждена спецификация v2.0. Скорость п е редачи данных согласно новой спецификации может достигать 16MB/s, при этом обеспечивается обратная совместим ость - карты, выпущенные по сп е цификации 2.0, будут работать в старых устройствах, но с меньшей скор о стью. Произведенные по современным технологиям чипы флэш-памяти м о гут оперировать на скоростях 5-7 MB/s, так что теоретический предел в 16 MB/s оставляет с о лидный з а пас для роста. В ближайшее время будут приняты дополнения, позволяющие CF р а ботать в режиме DMA, а в 2004 году - Ultra DMA 33, что позволит работать картам CompactFlash с б ы стродействием до 33 MB/s. Сегодня теоретический предел емкости для CF с о ставляет 137 GB. Следует заметить, что будущее CF вполне определенно благодаря т о му, что в этом типе карт реализовываются давние наработки ATA, успешно прошедшие испытание временем на компьютерных ж е стких дисках. CF+ IBM Microdrive: Следует заметить, что существует устройство IBM Microdrive с инте р фейсом CF II. Физически Microdrive представляет собой обычный винч е стер (тол ь ко очень маленький). Достоинством IBM Microdrive является его цена (1 МБайт обходится в среднем в 2 раза дешевле, чем у обычных CF). Недоста т ками IBM Microdrive является высокое энергопотребление и мен ь шая, чем у CF, надёжность. Со временем Microdrive начинает "сыпаться", и, соответс т венно, ёмкость его начинает падать. Кроме того, в связи с повышенным эне р гопотреблением IBM Microdrive работает не со всеми устройствами, предн а значенными для CF II. На рынке также представлено аналогичное по фун к циональности IBM Microdrive устройство Iomega Click, однако, по ряду х а рактеристик Iomega Click уступает IBM Microdrive. SmartMedia (SSFDC - Solid State Floppy Disk Card) Интерфейс: параллельный, 22-х контактный. Разработана в 1995 году ком паниями Toshiba и Samsung . 8 из 22-х контактов карты используются для передачи данных, остальные используются для питания микросх е мы, управления и несут на себе другие вспомогательные фун к ции. Толщина карты всего лишь 0,76мм. SmartMedia - единственный формат флэш-карт (из тех, которые мы здесь рассматриваем), не имеющий встроенного контроллера. Карты SmartMedia бывают как на одном, так и на двух чипах NAND . Существует две разновидности SmartMedia: 5-и и 3-х вольтовые (внешне отличаются маркировкой и тем, с какой стороны у карты скошен угол: у 5В SmartMedia он скошен слева, а у 3,3В - справа). На карте имеется специальное углубление (в форме кружочка). Если в это место приклеить соответствующей формы токопроводящий стикер, то карта будет защищена от зап и си. По сравнению с другими картами флэш-памяти, в которых используе т ся полупроводниковая память, размещённая на печатной плате вместе с ко н троллером и другими комп о нентами, SmartMedia устроена очень просто. Карта собирается без пайки и, кроме микросхемы NAND-памяти, не соде р жит в себе ник а кой другой микроэлектроники. xD-Picture Card Интерфейс: параллельный, 22-х контактный. Анонсирован в 30 июля 2002 года компаниями Fujifilm и Olympus. По словам разработчиков, XD следует расшифровывать как e X treme D igital. Теоретически емкость карт xD может достигать 8ГБ. Сообщается, что скорость записи данных на xD будет дост и гать 3 Мбайт/с, а скорость чтения - 5 Мбайт/с. Размеры карты: 20 х 25 х 1,7мм. Контакты у XD расположены, так же как и у SmartMedia, на лицевой части карты. На вопросы пользователей, не будет ли проблем с такими контактами, представители компании объя с няют, что с контактами такой конструкции нужно быть очень бережным и прот и рать их сухой тряпочкой в случае загрязнения или попадения на них влаги (единственные карты с таким "свойством", не считая SM). Как и SmartMedia, xD не содержит ко н троллера. Карта разработана в качестве замены SmartMedia и продается по сра в нимой со SmartMedia цене (возможно, из-за отсутствия встроенного контро л лера), благо чипы для xD-Picture Card производятся Toshiba. Теоретич е ский предел е м кости – 8GB. MMC (MultiMedia Card) Интерфейс: последовательный, 7-ми контактный. Разработана в 1997 году компаниями Hitachi, SanDisk и Siemens Semiconductors (Infineon Technologies). Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых использ у ется 6, а седьмой формально считается зарезервированным на будущее. По станда р ту MMC способна работать на частотах до 20МГц. Карточка состоит из пл а стиковой оболочки и печатной платы, на которой расположена микр о схема памяти, микроконтроллер и разведены ко н такты. Назначение контактов MMC: 1 контакт на передачу данных (в SPI - Data out) 1 контакт на передачу команд (в SPI - Data in) 1 часы 3 на питание (2 земли и 1 питание) 1 зарезервирован (в SPI режиме - chip select) По протоколу MMC данные и команды могут передаваться одновр е менно. MultiMedia Card работает с напряжением 2.0В - 3.6В, однако специф и кацией предусматриваются карты с пониженным энергопотреблением - Low Voltage MMC (напряжение 1.6В - 3.6В). Для совсем уж мобильных ус т ройств Hitachi выпускаются укор о ченные карты MMC длиной всего 18мм, вместо обычных 32-х. Карты MMC могут работать в двух режимах: MMC и SPI (Serial Peripheral Interface). Режим SPI является частью протокола MMC и использ у ется для коммуникации с каналом SPI, который обычно используется в ми к роконтроллерах Motorola и других прои з водителей. Стандарт SPI определяет только разводку, а не весь протокол пер е дачи данных. По этой причине в MMC SPI используется подмножество команд протокола MMC. Режим SPI предназначен для использования в устро й ствах, которые используют небольшое количество карт памяти (обычно одну). С точки зрения приложения преимущество использования р е жима SPI состоит в возможности использования уже готовых решений, уменьшая з а траты на разработку до минимума. Недостаток состоит в потере производ и тельности на SPI системах, по сравнению с MMC. Кроме описанного нами обычного MMC, существуют еще несколько ста н дартов карт MMC, такие как: RS-MMC, HS-MMC, CP-SMMC, PIN-SMMC. Утвержденный MMCA (MMC Association – ассоциация производ и телей MMC) в конце 2002 года стандарт RS-MMC (Redused Size MMC) отл и чается от обы ч ной MMC только габаритами – карта приблизительно в два раза меньше обы ч ного MMC. Размеры карт RS-MMC - 24 x 18 x 1.4мм, вес 0,8г. HS -MMC – высокоскоростная (High Speed) MMC-карта у которой не 7, а 13 контактов. Размеры карты как у обычной MMC. В режиме x8 (52Mhz) ск о рость передачи данных в теории может достигнуть 52MBps. Форматы CP-SMMC и PIN-SMMC мы рассмотрим позднее, в разделе SDMI-совместимые карты пам я ти. SD Card Интерфейс: последовательный, 9-ти контактный. Формат разработан компаниями Matsushita, SanDisk, Toshiba в 2000 году. SD-Card работает с напряжением 2,0В - 3,6В, однако спецификацией предусматриваются SDLV-карты (SD Low Voltage) с пониженным энергоп о треблением (напряжение 1,6В - 3,6В), кроме того, спецификацией пред у смотрены карты толщиной 1,4мм (как у MMC ), без переключателя защ и ты от записи. Фактически карточки SD являются дальнейшим развитием стандарта MMC. Флэш-карты SD обратно совместимы с MMC (в устройство с разъ е мом SD можно вставить MMC, но не наоб о рот). Основные отличия от MMC: · По сравнению с MMC, в SD на 2 контакта больше. Оба новых контакта используются как дополнительные линии передачи данных, а тот контакт, который в MMC был декларирован как зарезервированный, в SD используется для передачи данных. Таким образом, по сравнению с MMC, где данные передаются по одному-единственному контакту, в SD данные м о гут передаваться по 4-м контактам одновременно (число л и ний, по которым передаются данные, может быть равно 1, 2 и 4, причём количество испол ь зуемых линий можно динамически изм е нять). Эта особенность переводит карту из разряда карт с чисто последовательным и н терфейсом в разряд карт с последовательно-параллельным интерфе й сом. · В отличие от MMC, SD изначально соответствует соглашениям SDMI (т.е. карты SD содержат т.н. механизм защиты авторских прав). Скорее всего, именно по этой причине карты и получили свое название: SD-Card - SecureDigital Card. Множество значений слова Secure находится в диапазоне глаголов [охранять, обезопасить, запирать, овладевать, достигать, брать под стражу] и прилагательных [спокойный, безопасный, надёжный, застрахова н ный]. Digital, видимо, следует понимать как цифровой, а как правильно пер е вести всё вместе я предлагаю п о думать вам самим. · На карточке присутствует переключатель защиты от записи - write protection switch (как на дискетах) · MMC по спецификации работает на частотах до 20МГц, SD на частотах до 25МГц. · В режиме SPI карты SD работают по протоколу SD-Card, а не по пр о токолу MMC. · Добавлен один дополнительный внутренний регистр, часть о с тальных несколько отличаются от анал о гичных в MMC. · Обычно карточка несколько толще и тяжелее MMC. · За счёт более толстой пластиковой оболочки, улучшена сто й кость ка р ты к статическим разрядам (ESD Tolerance). Несколько удивляет отсутствие прямой совместимости между этими двумя видами карт (т.е. то, что SD неспособна работать по протоколу MMC). Если внимательно рассматривать спецификации обоих типов карт и не обр а щать внимания на то, что SD может быть толще MMC, то отсутствие такой совместимости даже удивляет, поскольку реализовать её было несло ж но, да и выглядело бы это очень естественно. Что наводит на мысль о том, что, хотя подо б ную совместимость можно было реализовать без особых трудностей, SD намеренно разработана не как расширение спецификации MMC, а как о т дельный конкурирующий ста н дарт. Sony Memory Stick: Интерфейс: последовательный, 10-ти контактный. Разработана в 1998 году компанией Sony. Особенных технических инноваций в MemoryStick не заметно, разве что переключатель з а щиты от записи (Write Protection Switch) выполнен де й ствительно грамотно, да контакты хорошо упрят а ли. До недавнего времени голубые "палочки памяти" использовалась и с ключительно в цифровой фото-, аудио- и видео- технике фирмы Sony. В н а стоящее время Sony активно продвигает свой формат, и лицензирует техн о логию другим производит е лям. На питание у MemoryStick отведено 4 из 10 контактов, еще 2 контакта зарезервированы, один контакт и с пользуется для передачи данных и команд, один для синхронизации, один для сигнализации состояния шины (может н а ходится в 4-х состояниях), а один (sic!) для определения того, вставлена ка р та, или нет. Карта работает в полудуплексном режиме. Максимальная част о та, на к о торой может работать карта - 20МГц. Зарезервированные контакты (по непроверенным данным) использую т ся в устройствах на базе интерфейса MemoryStick (ф о токамерах для Clie [PEGA-MSB1], модулей GPS [PEGA-MSC1]и bluetooth [PEGA-MSG1]). Существует разновидность Memory Stick - Memory Stick Magic Gate ( сокращенно MG). От обычного Memory Stick, MG отличается лишь цветом (цвет карточки - белый) и поддержкой механи з ма "защиты авторских прав" - Magic Gate (об этой технологии подробнее будет сказано в разделе “SDMI-совместимые карты памяти”). Благодаря поддержке этой технологии карто ч ка и получила свое название. Механизм защиты, реализованной в MG, соо т ветств у ет соглашениям SDMI. Пытаясь угнаться за малым весом и размерами конкурирующих форм а тов ( SD / MMC ), в 2000 году Sony разработала ещё один формат - Memory Stick Duo. От обычного MemoryStick, Duo отличается меньшими размерами и в е сом. При использовании MemoryStick Duo в устройствах, предназначенных для обычных MemoryStick, требуется специальный адаптер. Также существ у ет модификация этого формата флэш-памяти - Memory Stick Duo MG. Ка р точки Duo по я вились в продаже с июля 2002 года. На январской выставке Consumer Electronics Show 2003 была предста в лена карта MemoryStick Pro, разработанная Sony совместно с SanDisk. Новая модификация карт Sony имеет те же размеры и такое же количество конта к тов, как и у обычных MemoryStick. Однако карта не совместима со старыми MemoryStick (в разъеме, предназначенном для обычных MemoryStick, ка р точка MemoryStick Pro работать не будет, однако обратная поддержка реал и зована – в разъеме для карточек Pro, обычный MemoryStick читается). Технически карточки Pro отличаются от обычных MemoryStick тем, что работают на более высокой частоте (40MHz), а данные передаются по чет ы рем линиям, вместо одной. Кроме того, все карточки Pro “в нагрузку” по д держив а ют MagicGate. Пропускная способность интерфейса 160Mbps, или 20MB/s ( 4 линии x 40 MHz), однако с таким быстродействием карточка долго работать не может – на такой скорости способен работать только внутренний кэш, а по его заполнении карточка будет работать с пропускной способн о стью 15mbps. Совсем недавно, 15-го августа 2003 года появилась еще одна(!) мод и фикации MemoryStick Pro Duo. Накопители на флэш-памяти с последовательным интерфейсом USB (USB - брелки) Могут поддерживать парольную защиту, содержать переключатель з а щиты от записи, могут быть загрузочными. Бывают с поддержкой USB 2.0. До сих пор существуют некоторые проблемы с драйверами для разли ч ных ОС, так что иногда иногда приходится таскать с собой вместе с бре л ком и драйвер на CD, однако постепенно проблем с драйверами становится мен ь ше. Накопители информации на базе микросхем FLASH-памяти стан о вятся всё более распространенными среди других носителей информации, и, нак о нец-то, начинают вытеснять прочие переносные носители типа дискет или CD-дисков. Многие используют их как переносные хранилища важной и н формации, одн а ко, в связи с постоянным удешевлением конструкции FLASH-накопителей, качество их изготовления также сильно падает. Поэт о му не удивительно, что на восстановление информации их стали приносить всё чаще. Рассмотрим как устроен типовой USB FLASH DRIVE (далее UFD ). Как правило, он состоит из печатной платы небольшого размера, к к о торой припаян USB разъём. На печатной плате обычно находятся: 1. Контроллер, обеспечивающий связь между микросхемой NAND FLASH памяти и USB интерфейсом. 2. Собственно сама FLASH-память. Она может выглядеть в виде одной или нескольких микросхем FLASH-памяти. 3. Индикатор активности UFD. 4. Переключатель защиты от записи. 5. Обвязки питания контроллера. В обвязку входят детали подде р живающие питание контроллера и микросхем FLASH-памяти. Контроллеры, применяемые в UFD обычно изготавливаются нескол ь кими довольно известными фирмами, и все остальные производители UFD их з а купают. Таким образом, в отличие от НЖМД, UFD могут, в принципе, производиться в любом подвале. Однако тут стоит отметить, что для удеше в ления продукции подобные «подвальные» фирмы могут применять не кач е ственную техн о логию пайки и дешёвые или отбракованные микросхемы FLASH-памяти. Соответственно качество таких изделий ниже, чем у извес т ных фирм. Для компьютера UFD «выглядит» также, как и НЖМД, т.е. в виде о д номерного массива секторов по 512 байт. У старых UFD каждый сектор ми к росхемы FLASH-памяти соответствовал одному и тому же логическому се к тору в масс и ве секторов, который видела операционная система как жёсткий диск. Однако выяснилось, что ячейки FLASH-памяти имеют тенденцию и з нашиваться и д о вольно быстро приходить в негодность. Причём в основном в тех местах, которые часто перезаписывались. Обычно, это область таблицы размещения файлов на диске. Для того, что бы микросхемы FLASH-памяти и з нашивались равномерно, была придумана следующая схема. В UFD ввели транслятор, т.е. при последовательной записи несколько раз в один и тот же логический сектор данные стали записываться каждый раз в другую физич е скую ячейку в микросхеме FLASH-памяти. Установка соответствия логич е ских секторов физич е ским обычно производится при помощи специальной таблицы трансляции. Это увеличивает срок службы UFD, однако усложняет восстановление и н формации, поскольку приходится собирать сектора в правильную цепочку без п о мощи штатного контроллера UFD. Кроме того, в микросхеме FLASH-памяти записана ещё служебная информация, отвечающая за то, как будет определят ь ся UFD в операционной системе. Принципы восстановления информации с UFD. На данный момент есть два способа восстановления информации с FLASH дисков. Первый и наиболее простой способ – это ремонт UFD с п о следу ю щим копированием с него информации. Перечислим наиболее часто встречающиеся неисправности в UFD в порядке вероятности их возникнов е ния: 1. Разломы и трещины пайки. Появляются из – за неаккуратного обращ е ния с UFD. Решаются данные проблемы обычно пропайкой печатной платы UFD 2. Сгорание предохранителей в цепи питания UFD - решается их заменой. 3. Сгорание стабилизатора напряжения из обвязки контроллера. Решается также его заменой. 4. Сгорание контроллера. Эта проблема уже довольно сложна т. к. контроллер обычно является нераспространённой деталью, уникальной для данной серии UFD, и, нередко, для восстановления информации с UFD тр е буется использовать UFD донор – т. е. такой же UFD того же произв о дителя. 5. Сгорание микросхемы FLASH-памяти - при данной неисправн о сти во с становить информацию обычно не возможно. Второй метод восстановления информации базируется на снятие ми к росхемы FLASH памяти с печатной платы и чтение её на специальном вне ш нем ус т ройстве – программаторе. Этот способ достаточно универсален и наиболее эффективен, но вместе с тем и достаточно сложен. Рассмотрим о с новные сложности при реализации этого способа: 1. Не все программаторы корректно работают с микросхемами NAND FLASH. 2. Большая часть современных программаторов работает через и н терфейс RS-232 и скорость их работы составляет в лучшем случае 115200 бит\с, таким образом, UFD объёмом в один гигабайт будет читаться таким программатором порядка недели. 3. У каждого контроллера свой способ трансляции физических а д ресов в логические, а так как контроллеров достаточно много то приходится постоянно заниматься исследованием новых типов контроллеров. 4. Кроме широко распространенного типа корпуса TSOP 48 есть менее распространённые типы корпусов VSOP и BGA. Панельки для уст а новки в программатор для них обычно купить невозможно, и их нео б ходимо изготавливать самостоятельно, что не так просто. Контактные головки под такие типы корпусов так же весьма дорогостоящи. Вывод «Война стандартов» на рынке флэш-карт продолжается уже не первый год, и конца ей не видно. Производители разрабатывают все новые форматы карт, в то время как старые до сих не желают исчезать. Практически можно г о ворить лишь о смерти устаревшего достаточно давно стандарта SmartMedia, х о тя какая ж это смерть, если карты продолжают выпускаться (пусть и остановившись в развитии), выходят новые устройства, рассчита н ные именно на этот стандарт, да и старых на руках сохраняется немало. О д нако некоторые тенде н ции уже просматриваются. В частности, продолжают терять свою долю карты CompactFlash: еще не так давно они (и поддерж и вающие их устройства) на рынке доминировали (по разным оценкам, доля формата составляла порядка 70-80%), в то время как сейчас они уже потер я ли лидирующие позиции. Новым победителем, как многие и предсказывали, становится SecureDigital. Эти карты меньше, что упрощает их применение, интерфейс проще, конструкция надежней, скорости постоянно растут. Еди н ственное, что мешает SD одержать безоговорочную победу — ориентация многих производителей техники на свои форматы. Впрочем, что касается п о следнего, то наиболее ходовые объемы в 256-512 Мбайт производителями уже освоены, а широкое распространение карт емкостью 1 Гбайт и больше не за горами. Литература · Г93 Аппаратные средства IBM РС. Энциклопедия, 2-е. – СПб.: Питер, 2001 928 с.: ил. Автор – Михаил Гук · А. Жаров Ж35 "Железо IBM 2000" Москва: "МикроАрт", 352с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Если у вашей жены болит голова, прижмите ей ко лбу новые итальянские сапоги.
- А прикладывать с размаху или как?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Альтернативные носители информации", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru