Думаю, что повсеместную победу различных типов флэш-накопителей заметили уже все. Даже люди изначально очень далекие от техники. Но а многим ли знакомы ее устройство принцип работы? Дабы восполнить этот пробел и создавалась эта статья.
История создания
Создателем первого в мире накопителя на базе флэш-памяти является японский профессор Фудзио Масуока (Fujio Masuoka). Первые созданные им в средине 1980 года накопители (DRAM, Dynamic Random Access Memory — динамическая память с произвольным доступом) обладали объемом в 1 Мб. Главным преимуществом этих накопителей были очень высокая скорость чтения/записи и миниатюрные размеры. Восхищенный такой скоростью работы (а по тем временам она действительно была исключительной), Масуока дал своей разработке название Flash-память (flash — в переводе с английского означает вспышка). Однако, сразу же возникла и серьезная проблема — таким накопителям требовался постоянный источник питания — стоило только его отключить, как вся информация мгновенно «забывалась». На разработку энергонезависимого типа накопителя потребовалось еще 4 года.
Как это часто бывает, компания Toshiba не оценила стараний своего работника и трудился Масуока по собственному желанию, не получая на свои исследования никаких дотаций. В итоге, в 1984 году он запатентовал новый вид памяти.
Впервые новая разработка была представлена миру в США на конференции International Electronics Developers' Meeting (IEDM) в 1989 году. Toshiba по-прежнему не проявляла к изобретению никакого интереса. А вот вездесущая компания Intel прекрасно поняла все перспективы нового типа памяти. Она сразу же выделила людей и необходимое финансирование на развитие нового производства. В результате, флэш-память сегодня стала абсолютным стандартом, а Intel — крупнейшим в мире ее производитель.
Масуока же стал всемирно известным - некоторые источники порой шутливо называют создателя флэш-памяти почетным титулом Flashman.
Принцип действия и типы флэш-памяти
В основе любого типа флэш-памяти лежат массивы, состоящие из транзисторов с плавающими затворами. Такие затворы способны сохранять электроны, что и нужно в деле сохранения информации. Массивы эти называют ячейками. Память подразделяется на одноуровневую (одна ячейка — один бит) и многоуровневую, когда в одной ячейке могут быть записаны несколько битов.
Первая флэш-память, разработанная Масуокой именовалась NOR. Она построена на базе логических элементов ИЛИ-НЕ. Преимущество данной архитектуры заключается в возможности доступа к любой произвольной ячейке. Однако, при этом каждая ячейка требует отдельного подключения, что сильно нагружает схему контактами, увеличивая ее сложность, размеры и стоимость.
Для решения этой проблемы и была создана память типа NAND, на основе все тех же транзисторов с плавающими затворами, но построенная с использованием элементов И-НЕ. Отличается она лишь распределением массивов ячеек. Стоит такая память дешевле, но вот возможность персонального обращения к каждой конкретной ячейке была утрачена.
Особенности
Вопреки тому, что название «NAND-память» подчас муссируется производителями портативной техники чуть ли не как великое достижение, оба типа памяти прекрасно уживаются вместе, каждый используется по своему назначению, просто в разных областях.
Из особенностей флэш-памяти стоит вспомнить и то, что она способна запоминать информацию на срок до 10 лет без подключения к источникам питания. Что же касается энергопотребления, то оно разнится при чтении и записи — при записи потребление энергии возрастает в несколько раз, в то время, как при чтении оно минимально.
Таинственные надписи вроде 100Х и 150Х, которые можно встретить на «флешках» некоторых производителей означает ни что иное, как скорость работы в скоростях CD-ROM. То есть надпись 150Х на карте памяти означает, что она может работать со скоростью 150-скоростного CD-привода (единица «скорости» составляет 150 Кб/с).
Достоинства и недостатки
Думаю, что все достоинства флэш-памяти очевидны. Такие накопители миниатюрны и легки, они не содержат механических составляющих, а следовательно, не боятся тряски, падений и не шумят. Потребление электроэнергии минимально. Обеспечена и достаточно высокая скорость чтения/записи без особых затрат и специальных дорогостоящих контроллеров.
Главной же проблемой всех накопителей подобного типа является ограниченно количество циклов перезаписи. Впрочем, с этим ведется постоянная и успешная борьба. На сегодняшний день производителям удалось добиться цифры в несколько миллионов раз. Для карманной «флешки», используемой для переноса информации, этого более чем достаточно, а вот для SSD-накопителей, которых прочат на роль «убийц» классических HDD, этого слишком мало (вспомните, с какой постоянностью и упорством Windows «пилит» жесткий диск). Основными методами борьбы являются: использование специальных контроллеров (более дорогой способ), следящих за равномерностью использования всех ячеек, и применение специальных файловых систем — exFAT, YAFFS, JFFS2 (этот способ дешевле, но не всегда удобен для конечного пользователя, так как могут возникнуть проблемы, если установленная на компьютере операционная система не поддерживает какую-либо из перечисленных файловых систем). Следует ожидать, что производители уже совсем скоро решат эту проблему — спрос, ведь как известно, рождает предложение, а ноутбуки с SSD-накопителями уже перестали быть просто новомодной новинкой.
Недостаток второй — ограниченный объем. На момент написания статьи самым емким в мире был накопитель в 256 Гб. Очень мало по нынешним меркам, хотя и вполне достаточно для большинства нетребовательных пользователей. Но и над этой проблемой неустанно бьются лаборатории различных компаний по всему миру.
Пока что, по соотношению цена/объем, выигрывают обычные жесткие диски. Но похоже, что лидерству этому уже скоро придет конец.
Руденко Вадим
История создания
Создателем первого в мире накопителя на базе флэш-памяти является японский профессор Фудзио Масуока (Fujio Masuoka). Первые созданные им в средине 1980 года накопители (DRAM, Dynamic Random Access Memory — динамическая память с произвольным доступом) обладали объемом в 1 Мб. Главным преимуществом этих накопителей были очень высокая скорость чтения/записи и миниатюрные размеры. Восхищенный такой скоростью работы (а по тем временам она действительно была исключительной), Масуока дал своей разработке название Flash-память (flash — в переводе с английского означает вспышка). Однако, сразу же возникла и серьезная проблема — таким накопителям требовался постоянный источник питания — стоило только его отключить, как вся информация мгновенно «забывалась». На разработку энергонезависимого типа накопителя потребовалось еще 4 года.
Фудзио Масуока
Как это часто бывает, компания Toshiba не оценила стараний своего работника и трудился Масуока по собственному желанию, не получая на свои исследования никаких дотаций. В итоге, в 1984 году он запатентовал новый вид памяти.
Впервые новая разработка была представлена миру в США на конференции International Electronics Developers' Meeting (IEDM) в 1989 году. Toshiba по-прежнему не проявляла к изобретению никакого интереса. А вот вездесущая компания Intel прекрасно поняла все перспективы нового типа памяти. Она сразу же выделила людей и необходимое финансирование на развитие нового производства. В результате, флэш-память сегодня стала абсолютным стандартом, а Intel — крупнейшим в мире ее производитель.
Масуока же стал всемирно известным - некоторые источники порой шутливо называют создателя флэш-памяти почетным титулом Flashman.
Принцип действия и типы флэш-памяти
В основе любого типа флэш-памяти лежат массивы, состоящие из транзисторов с плавающими затворами. Такие затворы способны сохранять электроны, что и нужно в деле сохранения информации. Массивы эти называют ячейками. Память подразделяется на одноуровневую (одна ячейка — один бит) и многоуровневую, когда в одной ячейке могут быть записаны несколько битов.
Первая флэш-память, разработанная Масуокой именовалась NOR. Она построена на базе логических элементов ИЛИ-НЕ. Преимущество данной архитектуры заключается в возможности доступа к любой произвольной ячейке. Однако, при этом каждая ячейка требует отдельного подключения, что сильно нагружает схему контактами, увеличивая ее сложность, размеры и стоимость.
Для решения этой проблемы и была создана память типа NAND, на основе все тех же транзисторов с плавающими затворами, но построенная с использованием элементов И-НЕ. Отличается она лишь распределением массивов ячеек. Стоит такая память дешевле, но вот возможность персонального обращения к каждой конкретной ячейке была утрачена.
Особенности
Вопреки тому, что название «NAND-память» подчас муссируется производителями портативной техники чуть ли не как великое достижение, оба типа памяти прекрасно уживаются вместе, каждый используется по своему назначению, просто в разных областях.
Из особенностей флэш-памяти стоит вспомнить и то, что она способна запоминать информацию на срок до 10 лет без подключения к источникам питания. Что же касается энергопотребления, то оно разнится при чтении и записи — при записи потребление энергии возрастает в несколько раз, в то время, как при чтении оно минимально.
Таинственные надписи вроде 100Х и 150Х, которые можно встретить на «флешках» некоторых производителей означает ни что иное, как скорость работы в скоростях CD-ROM. То есть надпись 150Х на карте памяти означает, что она может работать со скоростью 150-скоростного CD-привода (единица «скорости» составляет 150 Кб/с).
Достоинства и недостатки
Думаю, что все достоинства флэш-памяти очевидны. Такие накопители миниатюрны и легки, они не содержат механических составляющих, а следовательно, не боятся тряски, падений и не шумят. Потребление электроэнергии минимально. Обеспечена и достаточно высокая скорость чтения/записи без особых затрат и специальных дорогостоящих контроллеров.
Главной же проблемой всех накопителей подобного типа является ограниченно количество циклов перезаписи. Впрочем, с этим ведется постоянная и успешная борьба. На сегодняшний день производителям удалось добиться цифры в несколько миллионов раз. Для карманной «флешки», используемой для переноса информации, этого более чем достаточно, а вот для SSD-накопителей, которых прочат на роль «убийц» классических HDD, этого слишком мало (вспомните, с какой постоянностью и упорством Windows «пилит» жесткий диск). Основными методами борьбы являются: использование специальных контроллеров (более дорогой способ), следящих за равномерностью использования всех ячеек, и применение специальных файловых систем — exFAT, YAFFS, JFFS2 (этот способ дешевле, но не всегда удобен для конечного пользователя, так как могут возникнуть проблемы, если установленная на компьютере операционная система не поддерживает какую-либо из перечисленных файловых систем). Следует ожидать, что производители уже совсем скоро решат эту проблему — спрос, ведь как известно, рождает предложение, а ноутбуки с SSD-накопителями уже перестали быть просто новомодной новинкой.
Недостаток второй — ограниченный объем. На момент написания статьи самым емким в мире был накопитель в 256 Гб. Очень мало по нынешним меркам, хотя и вполне достаточно для большинства нетребовательных пользователей. Но и над этой проблемой неустанно бьются лаборатории различных компаний по всему миру.
Пока что, по соотношению цена/объем, выигрывают обычные жесткие диски. Но похоже, что лидерству этому уже скоро придет конец.
Руденко Вадим
