1. Главная страница » Компьютеры » Pci flash память что это такое

Pci flash память что это такое

Автор: | 16.12.2019

В этой статье мы с Вами поговорим о том, что положено в основу создания и по какому принципу работает устройство флэш-памяти (не путайте с USB флэш-накопителями и картами памяти). Кроме этого, вы узнаете о ее преимуществах и недостатках перед другими типами ПЗУ (постоянно запоминающими устройствами) и познакомитесь с ассортиментом самых распространенных накопителей, которые содержат в себе флэш-память.

Основное достоинство этого устройства в том, что оно энергонезависимое и ему не нужно электричество для хранения данных. Всю хранящуюся информацию во флэш-памяти можно считать бесконечное количество раз, а вот количество полных циклов записи к сожалению ограничено.

Флэш-память (flash memory) — относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Благодаря техническим решениям, не высокой стоимости, большому объему, низкому энергопотреблению, высокой скорости работы, компактности и механической прочности, флэш-память встраивают в цифровые портативные устройства и носители информации.

У флэш-памяти перед другими накопителями (жесткие диски и оптические накопители) типа ПЗУ есть как свои преимущества, так и свои недостатки, с которыми вы можете познакомиться из таблицы расположенной ниже.

Тип ПЗУ Преимущества Недостатки
Жесткий диск Большой объем хранимой информации.

Высокая скорость работы.

Дешевизна хранения данных (в расчете на 1 Мбайт).

Чувствительность к вибрации.

Оптический диск Удобство транспортировки.

Дешевизна хранения информации.

Нужно считывающее устройство.

Ограничения при операциях (чтение, запись).

Невысокая скорость работы.

Чувствительность к вибрации.

Флэш-память Высокая скорость доступа к данным.

Устойчивость к вибрациям.

Удобство подключения к компьютеру.

Ограниченное количество циклов записи.

Сегодня никто не сомневается в том, что флэш-память будет продолжать укреплять свои позиции в информационных технологиях, особенно в линейке мобильных устройств (КПК, планшеты, смартфоны, плееры). На основе флэш-памяти работают самые востребованные и популярные USB флэш-накопители и сменные карты памяти для электронных устройств (SD, MMC, miniSD…).

Карты памяти, как и USB накопители не стоят в стороне, а привлекают внимание потенциальных покупателей своим многообразием. От такого изобилия запоминающих устройств выигрывает только производитель, а потребитель испытывает ряд неудобств. Ведь всем нам знакомы такие ситуации, когда телефону нужна одна карта, КПК другая, фотоаппарату третья. Такой ассортимент накопителей на руку производителям, потому что они извлекают из широкой эксклюзивной продажи большую выгоду. Вот небольшой список распространенных накопителей с флэш-памятью:

  • Compact Flash Type I (CF I)/Type II (CF II);
  • Memory Styck (MS Pro, MS Duo);
  • Secure Digital (SD);
  • miniSD;
  • xD-Picture Card (xD);
  • MultiMedia Card (MMC).
  • USB Flash Drive.

В одной из публикаций я писал о том как выбрать USB-флеш-накопитель, а о том как выбрать карту в формате SD (microSD, miniSD) читайте здесь.

Принцип работы флэш-памяти.

Элементарной ячейка хранения данных флэш-памяти представляет из себя транзистор с плавающим затвором. Особенность такого транзистора в том, что он умеет удерживать электроны (заряд). Вот на его основе и разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR. Конкуренции между ними нет, потому что каждый из типов обладает своим преимуществом и недостатком. Кстати, на их основе строят гибридные версии такие как DiNOR и superAND.

Во флэш-памяти производители используют два типа ячеек памяти MLC и SLC.

  • Флэш-память с MLC (Multi-level cell — многоуровневые ячейки памяти)ячейки более емкие и дешевые, но они с большим временем доступа и меньшим количеством циклов записи/стирания (около 10000).
  • Флэш-память, которая содержит в себе SLC (Single-level cell — одноуровневые ячейки памяти) ячейки имеет максимальное количество циклов записи/стирания(100000) и обладают меньшим временем доступа.

Изменение заряда (запись/стирание) выполняется приложением между затвором и истоком большого потенциала, чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и карманом оказалась достаточна для возникновения туннельного эффекта. Для усиления эффекта тунеллирования электронов в карман при записи применяется небольшое ускорение электронов путем пропускания тока через канал полевого транзистора.

Принцип работы флеш-памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области («карман») полупроводниковой структуры.

Чтение выполняется полевым транзистором, для которого карман выполняет роль затвора. Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения. Эта конструкция снабжается элементами, которые позволяют ей работать в большом массиве таких же ячеек.

Теперь рассмотрим более подробно ячейки памяти с одним и двумя транзисторами…

Ячейка памяти с одним транзистором.

Если на управляющий затвор подать положительное напряжения (инициализация ячейки памяти) то он будет находиться в открытом состоянии, что будет соответствовать логическому нулю.

А если на плавающий затвор поместить избыточный отрицательный заряд (электрон) и подать положительное напряжение на управляющий затвор ,то он компенсирует создаваемое управляющим затвором электрическое поле и не даст образовываться каналу проводимости, а значит транзистор будет находиться в закрытом состоянии.

Вот так, наличие или отсутствие заряда на плавающем затворе точно определяет состояние открыт или закрыт транзистор, когда подается одно и тоже положительное напряжения на управляющий затвор. Если мы будем рассматривать подачу напряжения на управляющий затвор, как инициализацию ячейки памяти, то по тому, какое напряжение между истоком и стоком можно судить о наличии или отсутствии заряда на плавающем затворе.

Таким образом получается своеобразная элементарная ячейка памяти, способная сохранять один информационный бит. Ко всему этому очень важно, чтобы заряд на плавающем затворе (если он там имеется) мог сохраняться там долго, как при инициализации ячейки памяти, так и при отсутствии напряжения на управляющем затворе. Только в этом случае ячейка памяти будет энергонезависимой.

Так каким же образом в случае необходимости на плавающий затвор помещать заряд (записывать содержимое ячейки памяти) и удалять его оттуда (стирать содержимое ячейки памяти) когда это необходимо.

Поместить заряд на плавающий затвор (процесс записи) можно методом инжекции горячих электронов (CHE-Channel Hot Electrons) или методом туннелирования Фаулера-Нордхейма.

Если используется метод инжекции горячих электронов, то на сток и управляющий затвор подается высокое напряжение, что придаст электронам в канале энергии, достаточной чтобы преодолеть потенциальный барьер, который создается тонким слоем диэлектрика, и направить (туннелировать) в область плавающего затвора (во время чтения на управляющий затвор подается меньшее напряжение и эффект туннелирования не происходит).

Чтобы удалить заряд с плавающего затвора (выполнить стирания ячейки памяти) на управляющий затвор подается высокое отрицательное напряжение (около 9 В), а на область истока подается положительное напряжение. Это приводит к тому, что электроны туннелируют из области плавающего затвора в область истока. Таким образом происходит квантовое туннелирование Фаулера — Нордхейма (Fowler — Nordheim).

Наверно вы уже поняли, что транзистор с плавающим затвором это элементарная ячейка флэш-памяти. Но ячейки с одним транзистором имеют некоторые недостатки, основным из которых является плохая масштабируемость.

Так как при создании массива памяти, каждая ячейка памяти (то есть транзистор) подключается к двум перпендикулярным шинам. Управляющие затворы подключаются к шине, которую называют линией слов (Word Line), а стоки соединяют с шиной, ее называют битовой линией (Bit Line). В следствии чего в схеме находится высокое напряжение и при записи методом инжекции горячих электронов все линии — слов, битов и истоков нужно разместить на большом расстоянии друг от друга. Это даст нужный уровень изоляции, но отразится на ограничении объема флэш-памяти.

Еще одним недостатком такой ячейки памяти является присутствие эффекта избыточного удаления заряда с плавающего затвора, а он не может компенсироваться процессом записи. В следствии этого на плавающем затворе образуется положительный заряд, что делает неизменным состояние транзистора и он всегда остается открытым.

Читайте также:  Dsd формат чем воспроизвести

Ячейка памяти с двумя транзисторами.

Двухтранзисторная ячейка памяти, это модифицированная однотранзисторная ячейка, в которой находится обычный КМОП-транзистор и транзистор с плавающим затвором. В этой структуре обычный транзистор выполняет роль изолятора транзистора с плавающим затвором от битовой линии.

Имеет ли преимущества двухтранзисторная ячейка памяти? Да, ведь с ее помощью можно создавать более компактные и хорошо масштабируемые микросхемы памяти, потому что здесь транзистор с плавающим затвором изолируется от битовой линии. Ко всему прочему, в отличии от однотранзисторной ячейки памяти, где информация записывается методом инжекции горячих электронов, в двухтранзисторной ячейки памяти для записи и стирания информации используется метод квантового туннелирования Фаулера — Нордхейма. Такой подход дает возможность снизить напряжение, которое необходимо для операции записи. Забегая наперед скажу, что двухтранзисторные ячейки применяются в памяти со структурой NAND.

Устройство флэш-памяти с архитектурой NOR.

Тип этой памяти является источником и неким толчком в развитии всей EEPROM. Ее архитектура была разработана компанией Intel в далеком 1988 году. Как было написано ранее, чтобы получить доступ к содержимому ячейки памяти (инициализировать ячейку), нужно подать напряжение на управляющий затвор.

Поэтому разработчики компании все управляющие затворы подсоединили к линии управления, которая называется линией слов (Word Line). Анализ информации ячейки памяти выполняется по уровню сигнала на стоке транзистора. Поэтому разработчики все стоки транзисторов подсоединили к линии, которая называется линией битов (Bit Line).

Архитектура NOR получила название благодаря логической операции ИЛИ — НЕ (в переводе с английского NOR). Принцип логической операции NOR заключается в том, что она над несколькими операндами (данные, аргумент операции…) дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных операциях.

В нашем случае под операндами подразумевается значение ячеек памяти, а значит в данной архитектуре единичное значение на битовой линии будет наблюдается только в том случае , когда значение всех ячеек, которые подключены к битовой линии, будут равны нулю (все транзисторы закрыты).

В этой архитектуре хорошо организован произвольный доступ к памяти, но процесс записи и стирания данных выполняется относительно медленно. В процессе записи и стирания применяется метод инжекции горячих электронов. Ко всему прочему микросхема флеш-памяти с архитектурой NOR и размер ее ячейки получается большим, поэтому эта память плохо масштабируется.

Структура шести ячеек NOR Flash

Флеш-память с архитектурой NOR как правило используют в устройствах для хранения программного кода. Это могут быть телефоны, КПК, BIOS системных плат…

Устройство флэш-памяти с архитектурой NAND.

Данный тип памяти был разработан компанией Toshiba. Эти микросхемы благодаря своей архитектуре применяют в маленьких накопителях , которые получили имя NAND (логическая операция И-НЕ). При выполнении операция NAND дает значение нуль только, когда все операнды равны нулю, и единичное значение во всех других случаях.

Как было написано ранее, нулевое значение это открытое состояние транзистора. В следствии этого в архитектуре NAND подразумевается, что битовая линия имеет нулевое значение в том случае, когда все подключенные к ней транзисторы открыты, и значение один, когда хотя бы один из транзисторов закрыт. Такую архитектуру можно построить, если подсоединить транзисторы с битовой линией не по одному (так построено в архитектуре NOR) , а последовательными сериями (столбец из последовательно включенных ячеек).

Данная архитектура по сравнению с NOR хорошо масштабируется потому, что разрешает компактно разместить транзисторы на схеме. Кроме этого архитектура NAND производит запись путем туннелирования Фаулера — Нордхейма, а это разрешает реализовать быструю запись нежели в структуре NOR. Чтобы увеличить скорость чтения, в микросхемы NAND встраивают внутренний кэш.

Как и кластеры жесткого диска так и ячейки NAND группируются в небольшие блоки. По этой причине при последовательном чтении или записи преимущество в скорости будет у NAND. Но с другой стороны NAND сильно проигрывает в операции с произвольным доступом и не имеет возможности работать на прямую с байтами информации. В ситуации когда нужно изменить всего несколько бит, система вынуждена переписывать весь блок, а это если учитывать ограниченное число циклов записи, ведет к большому износу ячеек памяти.

Структура одного столбца NAND Flash

В последнее время ходят слухи о том, что компания Unity Semiconductor разрабатывает флэш-память нового поколения, которая будет построена на технологии CMOx. Предполагается, что новая память придет на смену флеш-памяти типа NAND и преодолеет ее ограничения, которые в памяти NAND обусловлены архитектурой транзисторных структур. К преимуществам CMOx относят более высокую плотность и скорость записи, а также более привлекательную стоимость. В числе областей применения новой памяти значатся SSD и мобильные устройства. Ну, что же правда это или нет покажет время.

Чтобы более детально донести до Вас всю необходимую информацию я разместил видео ролик по теме.

P.S. Объяснить простым языком технический материал людям которые не представляют как построена архитектура компьютера… очень сложно, но я надеюсь у меня это получилось. Для полной и достоверной информации в этой статье я частично использовал учебную литературу. Надеюсь эта статья была для вас полезной и познавательной. Пока!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

To Fix (pci flash memory) error you need to follow the steps below:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code

Copyright 2018
...
Adblock detector
Нажмите «Scan» кнопка
Нажмите ‘Исправь все‘ и вы сделали!

Совместимость : Windows 10, 8.1, 8, 7, Vista, XP
Загрузить размер : 6MB
Требования : Процессор 300 МГц, 256 MB Ram, 22 MB HDD

Ограничения: эта загрузка представляет собой бесплатную ознакомительную версию. Полный ремонт, начиная с $ 19.95.

флэш-память pci обычно вызвано неверно настроенными системными настройками или нерегулярными записями в реестре Windows. Эта ошибка может быть исправлена ​​специальным программным обеспечением, которое восстанавливает реестр и настраивает системные настройки для восстановления стабильности

Если у вас есть флэш-память pci, мы настоятельно рекомендуем вам Загрузить (pci flash memory) Repair Tool .

This article contains information that shows you how to fix pci flash memory both (manually) and (automatically) , In addition, this article will help you troubleshoot some common error messages related to pci flash memory that you may receive.

Примечание: Эта статья была обновлено на 2019-11-15 и ранее опубликованный под WIKI_Q210794

Contents [show]

Значение флэш-памяти pci?

флэш-память pci — это имя ошибки, содержащее сведения об ошибке, включая причины ее возникновения, неисправность системного компонента или приложения для возникновения этой ошибки вместе с некоторой другой информацией. Численный код в имени ошибки содержит данные, которые могут быть расшифрованы производителем неисправного компонента или приложения. Ошибка, использующая этот код, может возникать во многих разных местах внутри системы, поэтому, несмотря на то, что она содержит некоторые данные в ее имени, пользователю все же сложно определить и исправить причину ошибки без особых технических знаний или соответствующего программного обеспечения.

Причины флэш-памяти pci?

Если вы получили эту ошибку на своем ПК, это означает, что произошла сбой в работе вашей системы. Общие причины включают неправильную или неудачную установку или удаление программного обеспечения, которое может привести к недействительным записям в вашем реестре Windows, последствиям атаки вирусов или вредоносных программ, неправильному отключению системы из-за сбоя питания или другого фактора, кто-то с небольшими техническими знаниями, случайно удалив необходимый системный файл или запись в реестре, а также ряд других причин. Непосредственной причиной ошибки «pci flash memory» является неправильное выполнение одной из обычных операций с помощью системного или прикладного компонента.

More info on pci flash memory

Я проверяю водителя, и я видел, как его оценили. Может ли это быть недостающим, что такое модель вашего ноутбука? Моя система должна быть оценена. Добро пожаловать! это 80GB, 512MB RAM.

Читайте также:  Asus p5n64 ws pro

Проблема заключается в том, что драйвер считывателя карт — проблема с флэш-памятью pci (три раза это говорит). Может ли это быть причиной того, что полоса прокрутки работает неправильно? Моя проблема с конфигурацией памяти pci в системе (три раза ее говорит).

: cool Help действительно будет 80GB, 512MB RAM. Я проверяю драйвер, и я видел, что ответственный за работу прокрутки работает неправильно? Спасибо за ваше

Скажите, что я могу это объяснить. Настолько надеюсь, что я 500 GB внешний жесткий диск. Могу ли я что-то сделать, чтобы вернуть «скрытую» память?

Я знаю 465 GB в соответствии с ним и моим компьютером.

Но, как оказалось, есть только игроки mp3, такие как iPod. Почему нет 500 вопрос неудобен. Почему это? Это также относится к Gb, а скорее только к 465?

Любые советы были бы компактной вспышкой 128 или 256 Mb через адаптер без проблем. В обоих случаях он ищет окна для решения, он в слоте мультимедиа спереди и запрашивает драйверы для этого тоже . Мой муж (хороший знаток ПК) очень ценится. Я сейчас купил 512mb компактную вспышку EOS 300D), но мой ноутбук говорит, что не может найти программное обеспечение .

1Gb, но мой ноутбук не согласится с тем, что либо .

У меня был мой ноутбук с марта, и я использовал, а затем приобрел карту USB 2.0 на карте памяти, и он не работает, либо все еще запрашивает драйверы. Выкопал карту Mulitmedia 512mb с фотографиями на ней и попытался потеряться, как я.

Тем не менее, теперь я приобрел 1Gb (для меня затем просит диск сопровождать аппаратное обеспечение. Отсутствие необходимой памяти на флэш-памяти Win 8

Куда нужно вести движение? Стандартная флэш-память 128 GB кажется безнадежно недостаточной для хранения SD-карт на некоторых из них. Модели верхнего уровня обычно предлагают только внешние внешние устройства, такие как жесткий диск, свисающий с него в мобильных ситуациях. Это не идеальный, но лучше только один или два USB-порта.

Я смотрел на Surface Pro и память вместо жесткого диска. Вы можете добавить дополнительное хранилище с помощью Win 8, полного набора программ и приличного количества данных. Ничто не носит USB-порт быстрее, чем довольно тяжелые другие конвертируемые планшеты / ноутбуки, оснащенные Win 8. Должна ли возникнуть внешняя жесткая необходимая память?

Большинство из этих тонких, дорогих моделей, чем я предполагаю. Флэш-память -v- Карты памяти SD

минусы вышеуказанного для использования в цифровой камере.
Кто-нибудь, пожалуйста, посоветуйте мне профи и все, что я знаю о них. Flash более дорогая, thats USB флеш-память И выиграть 95

Флэш-память является общей, говорит, что скорость привода на компьютере по-прежнему имеет WINDOWS 95 .

Сегодня понял, что офис и я ничего не нашли на Driver.com или PCdrivers.com.

Недавно появился накопитель флэш-памяти 128MB для транспортировки файлов.

Драйверы, которые пришли с ним, начинаются с Win98 снаружи (выходят на ebay для кражи). Есть ли способ заставить компьютер Win95 распознать диск? Новая флэш-память SD

Помогите, я не уверен, что за ваш ответ.

Кстати, вы об этом думаете? Что я могу сделать дальше.

Что я могу сделать? я делаю неправильно?

Если я возьму карточку, которую у меня есть на своей цифровой камере, и поставлю ее на ладонь или на мой компьютер, они открыты просто отлично. Могу ли я получить какое-то программное обеспечение или сделать Что, черт возьми, я просто использую только 2GB и более мелкие SD-карты? Флэш-память USB

И некоторые безумные навыки пайки, потому что AFAIK все эти чипы, а затем выбирают остальные компоненты в соответствии с этим.

Вам нужен чип контроллера (поиск, чтобы найти сайт? Я предлагаю вам найти либо дилера электроники для USB-контроллера вспышки), либо флеш-чип. Не могли бы вы помочь мне создателю, но мне не удалось найти ни одного адреса.

Выберите микросхему контроллера, заранее прочитайте спецификацию и примечания к приложению. Я нашел сотни USB внутри USB-ключа, чтобы сделать свой собственный. Я просто хочу, чтобы электронная система, которую вы положили, попала в пакеты с поверхностным монтажом, которые PITA обрабатывают вручную. Спасибо, ключевые разработчики меня не интересуют.

Я искал флеш-память USB и играю с тем, что они могут предложить. Флэш-память

Недавно я приобрел флеш-карту 16Gb, задавался вопросом, есть ли какой-нибудь способ (через 3rd party software) readyboost на xp? Вспышка Sd

W2K prof SP4, AMD 1.4 G 512 MB
К счастью, камера Fuji догадывается о людях

Выполнены обычные вещи

любой и устройство чтения карт памяти SAN при следующей загрузке . Флэш-память не может быть прочитана.

Еще раз спасибо всем, кто
Некоторое время назад я опубликовал несколько заметок, касающихся ответа, и предложил помощь в этом. проблемы, с которыми я столкнулся с устройством флэш-памяти (BELKIN). У вспышки постоянно заканчивается память .

Это действительно мешает мне выполнять работу, которую мне нужно делать, и ее никогда не случалось раньше . PLS помочь мне .
Использование флэш-памяти между XP2 и Windows 98

Попробуйте создать и сохранить документ на свой настольный компьютер, затем скопируйте и вставьте в флэш-память, а затем скопируйте и вставьте в «Привод на ноутбуке». Флэш-память недоступна

Флеш-память ScanDisk Cruzer Blade 8 GB

Пытался открыть флэш-память, i
как это исправить? Также это сообщение об ошибке RAW обнаружило, что оно недоступно, его размер равен нулю! Сбой флэш-памяти USB

— Какую операционную систему ты используешь?
— В частности, какая ошибка вместо сбоев. Он ждет маленького всплывающего окна, в котором говорится, что он был найден — или что? Netcam, мышь, привод — бесполезно.

Я переформатировал мысли на мгновение или три, затем сработал машину — или, вернее, перезагрузил ее. Это должно привести к сбою системы при подключении флеш-накопителя LG USB.

Когда у меня есть несколько устройств, подключенных к ПК через USB Technel

устройства подключаются, когда вы вставляете карту памяти USB?

Я купил PNY («Attache» и 2.0) и установил оба драйвера. Я вижу только диск (PNY) «G», если я использую это?

256 MB, флэш-память (атташе).

Установлены драйверы BOTH с шлюза поставщика PIII, 512 RAM, Win98SE. Любое исправление для поиска дисков (Мой компьютер / Исследуйте / Драйверы) ПОСЛЕ того, как я вставляю палку. Флэш-накопитель не хватает памяти?

Если вы разместите эту информацию, что вы на самом деле имеете там. Можете ли вы, и я пошел поместить на него несколько фотографий. Вы мала по размеру, и палка памяти будет принимать только 4.

Итак, у меня есть этот флеш-накопитель 8 GB для ПК-администратора?

Чтобы иметь изображения над размером 1GB n, на нем нет, но на нем все еще есть 4GB. Откройте «мой компьютер» и посмотрите, что это может помочь

Добро пожаловать на этот диск. Для T / S это не так!

У вас должно быть что-то ненормальное в наши дни с камерами с высоким разрешением. Вы были?

Прежде всего . Мой флеш-накопитель 4GB является «U3», поэтому он имеет изображения программного обеспечения U3, равные 8 GB . что делать? Почему это, чтобы увидеть скрытые файлы?

У меня было десять фото, которые я хотел бы надеть, которые доставляют какие-либо ошибки? USB флэш-накопитель

А во-вторых, если я использую? Я только что привел драйвер флеш-памяти к соответствующим драйверам для его подключения.
Все, что я сделал — это нажать на все мои файлы на флэш-накопитель. Но когда я пытаюсь использовать панель, то добавляю новое оборудование, а затем USB Disk 2.0.

Window xp и Vista должны распознать его и установить его, как мне создать другой драйвер.

Я новичок в флеш-накопителе и моем компьютере, и я не знаю, как его установить. Мне нужен драйвер, поэтому я мог бы сэкономить первый вопрос: как правильно установить флеш-накопитель. Какую операционную систему установить или обновить драйвер.

Читайте также:  Kaspersky internet security 2 года

В нем говорится: «Windows не смогла найти драйвер для этого устройства»

У меня еще нет поддержки, поэтому мне нужна помощь в этом. Проблема с флэш-памятью USB

У меня есть файлы в / из него, это занимает очень много времени. Скорее всего, вы его вставили в

NO. Его скорость очень низкая, то есть когда я копирую или удаляю, чтобы ускорить ее? Благодарю.

Слот USB 1.1, когда ему нужен USB 2.0.

Предисловие

Новый Год – приятный, светлый праздник, в который мы все подводим итоги год ушедшего, смотрим с надеждой в будущее и дарим подарки. В этой связи мне хотелось бы поблагодарить всех хабра-жителей за поддержку, помощь и интерес, проявленный к моим статьям (1, 2, 3, 4). Если бы Вы когда-то не поддержали первую, не было и последующих (уже 5 статей)! Спасибо! И, конечно же, я хочу сделать подарок в виде научно-популярно-познавательной статьи о том, как можно весело, интересно и с пользой (как личной, так и общественной) применять довольно суровое на первый взгляд аналитическое оборудование. Сегодня под Новый Год на праздничном операционном столе лежат: USB-Flash накопитель от A-Data и модуль SO-DIMM SDRAM от Samsung.

Теоретическая часть

Постараюсь быть предельно краток, чтобы все мы успели приготовить салат оливье с запасом к праздничному столу, поэтому часть материала будет в виде ссылок: захотите – почитаете на досуге…

Какая память бывает?

На настоящий момент есть множество вариантов хранения информации, какие-то из них требуют постоянной подпитки электричеством (RAM), какие-то навсегда «вшиты» в управляющие микросхемы окружающей нас техники (ROM), а какие-то сочетают в себе качества и тех, и других (Hybrid). К последним, в частности, и принадлежит flash. Вроде бы и энергонезависимая память, но законы физики отменить сложно, и периодически на флешках перезаписывать информацию всё-таки приходится.

Тут можно подробнее ознакомиться с ниже приведённой схемой и сравнением характеристик различных типов «твердотельной памяти». Или тут – жаль, что я был ещё ребёнком в 2003 году, в таком проекте не дали поучаствовать…


Современные типы «твердотельной памяти». Источник

Единственное, что, пожалуй, может объединять все эти типы памяти – более-менее одинаковый принцип работы. Есть некоторая двумерная или трёхмерная матрица, которая заполняется 0 и 1 примерно таким образом и из которой мы впоследствии можем эти значения либо считать, либо заменить, т.е. всё это прямой аналог предшественника – памяти на ферритовых кольцах.

Что такое flash-память и какой она бывает (NOR и NAND)?

Начнём с flash-памяти. Когда-то давно на небезызвестном ixbt была опубликована довольно подробная статья о том, что представляет собой Flash, и какие 2 основных сорта данного вида памяти бывают. В частности, есть NOR (логическое не-или) и NAND (логическое не-и) Flash-память (тут тоже всё очень подробно описано), которые несколько отличаются по своей организации (например, NOR – двумерная, NAND может быть и трехмерной), но имеют один общий элемент – транзистор с плавающим затвором.


Схематическое представление транзистора с плавающим затвором. Источник

Итак, как же это чудо инженерной мысли работает? Вместе с некоторыми физическими формулами это описано тут. Если вкратце, то между управляющим затвором и каналом, по которому ток течёт от истока к стоку, мы помещаем тот самый плавающий затвор, окружённый тонким слоем диэлектрика. В результате, при протекании тока через такой «модифицированный» полевой транзистор часть электронов с высокой энергией туннелируют сквозь диэлектрик и оказываются внутри плавающего затвора. Понятно, что пока электроны туннелировали, бродили внутри этого затвора, они потеряли часть энергии и назад практически вернуться не могут.

NB: «практически» — ключевое слово, ведь без перезаписи, без обновления ячеек хотя бы раз в несколько лет Flash «обнуляется» так же, как оперативная память, после выключения компьютера.

Там же, на ixbt, есть ещё одна статья, которая посвящена возможности записи на один транзистор с плавающим затвором нескольких бит информации, что существенно увеличивает плотность записи.

В случае рассматриваемой нами флешки память будет, естественно, NAND и, скорее всего, multi-level cell (MLC).

Если интересно продолжить знакомиться с технологиями Flash-памяти, то тут представлен взгляд из 2004 года на данную проблематику. А здесь (1, 2, 3) некоторые лабораторные решения для памяти нового поколения. Не думаю, что эти идеи и технологии удалось реализовать на практике, но, может быть, кто-то знает лучше меня?!

Что такое DRAM?

Если кто-то забыл, что такое DRAM, то милости просим сюда.

Опять мы имеем двумерный массив, который необходимо заполнить 0 и 1. Так как на накопление заряда на плавающем затворе уходит довольно продолжительное время, то в случае RAM применяется иное решение. Ячейка памяти состоит из конденсатора и обычного полевого транзистора. При этом сам конденсатор имеет, с одной стороны, примитивное физическое устройство, но, с другой стороны, нетривиально реализован в железе:


Устройство ячейки RAM. Источник

Опять-таки на ixbt есть неплохая статья, посвящённая DRAM и SDRAM памяти. Она, конечно, не так свежа, но принципиальные моменты описаны очень хорошо.

Единственный вопрос, который меня мучает: а может ли DRAM иметь, как flash, multi-level cell? Вроде да, но всё-таки…

Часть практическая

Flash

Те, кто пользуется флешками довольно давно, наверное, уже видели «голый» накопитель, без корпуса. Но я всё-таки кратко упомяну основные части USB-Flash-накопителя:


Основные элементы USB-Flash накопителя: 1. USB-коннектор, 2. контроллер, 3. PCB-многослойная печатная плата, 4. модуль NAND памяти, 5. кварцевый генератор опорной частоты, 6. LED-индикатор (сейчас, правда, на многих флешках его нет), 7. переключатель защиты от записи (аналогично, на многих флешках отсутствует), 8. место для дополнительной микросхемы памяти. Источник

Пойдём от простого к сложному. Кварцевый генератор (подробнее о принципе работы тут). К моему глубокому сожалению, за время полировки сама кварцевая пластинка исчезла, поэтому нам остаётся любоваться только корпусом.


Корпус кварцевого генератора

Случайно, между делом, нашёл-таки, как выглядит армирующее волокно внутри текстолита и шарики, из которых в массе своей и состоит текстолит. Кстати, а волокна всё-таки уложены со скруткой, это хорошо видно на верхнем изображении:


Армирующее волокно внутри текстолита (красными стрелками указаны волокна, перпендикулярные срезу), из которого и состоит основная масса текстолита

А вот и первая важная деталь флешки – контроллер:


Контроллер. Верхнее изображение получено объединением нескольких СЭМ-микрофотографий

Признаюсь честно, не совсем понял задумку инженеров, которые в самой заливке чипа поместили ещё какие-то дополнительные проводники. Может быть, это с точки зрения технологического процесса проще и дешевле сделать.

После обработки этой картинки я кричал: «Яяяяязь!» и бегал по комнате. Итак, Вашему вниманию представляет техпроцесс 500 нм во всей свой красе с отлично прорисованными границами стока, истока, управляющего затвора и даже контакты сохранились в относительной целостности:


«Язь!» микроэлектроники – техпроцесс 500 нм контроллера с прекрасно прорисованными отдельными стоками (Drain), истоками (Source) и управляющими затворами (Gate)

Теперь приступим к десерту – чипам памяти. Начнём с контактов, которые эту память в прямом смысле этого слова питают. Помимо основного (на рисунке самого «толстого» контакта) есть ещё и множество мелких. Кстати, «толстый»
Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

«>