1 of 13

Мікросхеми �FLASH-пам’яті

Іванець С.А., кафедра РТВС, ЧНТУ. 2022.

Sergey.Ivanets@gmail.com

​

2 of 13

Історія створення

  • Фудзио Масуока з Toshiba винайшов принцип роботи мікросхем в 1984 році.
  • 1988 - компанія Intel поставала комерційні мікросхеми NOR типу.
  • 1989 - компанія Toshiba представила мікросхеми NAND типу.

2

2022-02-20

3 of 13

Відмінності Flash та EEPROM

  • Flash: більше транзистор, тонше плаваючий затвор, тонше підзатворного діелектрик.

​

3

2022-02-20

4 of 13

Недоліки EEPROM

  • Мала швидкість запису:
    • Стираємо дані.
    • Записуємо нові.
  • Великий струм споживання під час запису через використання методу інжекції «гарячих електронів».
    • Фактично кожна комірка записується окремо.
    • Час запису однієї комірки - мілісекунди.

4

2022-02-20

5 of 13

Класифікація FLASH

  • NOR - Not OR - «АБО-НІ». Архітектура - класична двовимірна матриця. На перетині рядка і стовпця - одна чарунка.
  • NAND - Not AND - «І-НІ». Архітектура - тривимірний масив. В кожному перетині - стовпець з послідовно включених чарунок.

5

2022-02-20

6 of 13

Архітектура NOR

6

2022-02-20

7 of 13

Архітектура NOR

  • Переваги:
    •   1. Довільний доступ.
    •   2. Запис одиничних байтів.

​

  • Недоліки:
    •   1. Повільний запис.
    •   2. Повільне стирання.

​

  • Застосування:
    •   1. Запуск додатків з перезаписуваної пам'яті.
    •   2. Зберігання невеликих обсягів даних.

7

2022-02-20

8 of 13

Архітектура NAND

8

2022-02-20

9 of 13

Принцип роботи NAND Flash

  • Комірки записуються не індивідуально, а блоками.
  • Для запису блоку використовується внутрішній буфер на SRAM.
  • Інформація стирається і записується блоками.
  • Для запису однієї комірки потрібно записати весь блок цілком.
  • Транзисторів-комірок буває від 16 до 32, але їх об'єднують в блоки по 512 байт. Як розмір сектора в жорсткому диску.

9

2022-02-20

10 of 13

Архітектура NAND

  • Переваги:
  •   1. Швидкий запис.
  •   2. Швидке стирання.
  •   3. Менша вартість біта.
  •   4. Більша ємність.
  • Недоліки:
  •   1. Повільний довільний доступ.
  •   2. "Складний" запис байтів.
  •   3. Необхідність стежити за "bad" блоками і використання алгоритмів виправлення і корекції помилок (error check and correct - ECC).
  • Застосування:
  •   1. Зберігання файлів.
  •   2. Запис відео, аудіо та іншого медіа.
  •   3. Робота з великими обсягами інформації

10

2022-02-20

11 of 13

Топологія комірок FLASH пам’яті

11

2022-02-20

12 of 13

Порівняння NAND і NOR flash

12

2022-02-20

13 of 13

Алгоритм ЕСС

13

2022-02-20