همه چیز درباره حافظه فلش

همه چیز درباره حافظه فلش

حافظه های الکترونيکی با اهداف متفاوت و به اشکال گوناگون تاکنون طراحی و عرضه شده اند. حافظه فلش ، يک نمونه از حافظه های الکترونيکی است که برای ذخيره سازی آسان و سريع اطلاعات در دستگاههایی نظير دوربين های ديجيتال ، کنسول بازی های کامپيوتری و … مورد استفاده قرار می گیرد. حافظه های فلش معمولا مشابه يک هارد مورد استفاده قرار می گیرند و بصورت یک حافظه اصلی بکار نمی رود.

در تجهيزات زير از حافظه فلش استفاده می گردد :

– تراشه BIOS موجود در کامپيوتر

– CompactFlash که در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد .

– SmartMedia که اغلب در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد

– Memory Stick که اغلب در دوربين های ديجيتال استفاده می گردد .

– کارت های حافظه PCMCIA نوع I و II

– کارت های حافظه برای کنسول های بازيهای ويدئويی

مبانی حافظه فلش

حافظه Flash يک نوع خاص از تراشه های EEPROM است. حافظه فوق شامل شبکه ای مشتمل بر سطر و ستون است. در محل تقاطع هر سطر و يا ستون از دو ترانزيستور استفاده می گردد. دو ترانزيستور فوق توسط يک لايه نازک اکسيد از يکديگر جدا شده اند. يکی از ترانزيستورها Floating gate و ديگری Control gate خواهد بود. Floatino gate صرفا” به سطر (WordLine) متصل است. تا زمانيکه لينک فوق وجود داشته باشد در سلول مربوطه مقدار يک ذخيره خواهد بود. به منظور تغيير مقدار يک به صفر از فرآيندی با نام Fowler-Nordheim tunneling استفاده می گردد. از Tunneling به منظور تغيير محل الکترون ها در Floating gate استفاد می شود. يک شارژ الکتريکی حدود 10 تا 13 ولت به floating gate داده می شود. شارژ از ستون شروع ( bitline) و سپس به floating gate خواهد رسيد .در نهايت شارژ فوق تخليه می گردد( زمين ). شارژ فوق باعث می گردد که ترانزيستور floating gate مشابه يک “پخش کننده الکترون ” رفتار نمايد. الکترون های مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اکسيد به دام افتاد  و يک شارژ منفی را باعث می گردند. الکترون های شارژ شده منفی ، بعنوان يک صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار می نمايند. دستگاه خاصی با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد کرد. در صورتيکه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد ، در اينصورت مقدار يک را دارا خواهد بود. زمانيکه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به صفر تغيير پيدا خواهد کرد. يک تراشه EEPROM دارای گيت هائی است که تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يک را دارا است.
در اين نوع حافظه ها ( فلش) ، به منظور حذف از مدارات پيش بينی شده در زمان طراحی ( به کمک ايجاد يک ميدان الکتريکی) استفاده می گردد. در اين حالت می توان تمام و يا بخش های خاصی از تراشه را که ” بلاک ” ناميده می شوند، را حذف کرد. اين نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سريعتر است ، چون داده ها  از طريق بلاک هائی  که معمولا” 512 بايت می باشند ( به جای يک بايت در هر لحظه ) نوشته می گردند.

کارت های حافظه فلش

تراشه BIOS در کامپيوتر، متداولترين نوع حافظه فلش است. کارت های SmartMedia و ComapctFlash نيز نمونه های ديگری از حافظه های فلش بوده که اخيرا” متداول شده اند.  از کارت های فوق بعنوان “فيلم های الکترونيکی” در دوربين های ديجيتال، استفاده می گردد. کارتهای حافظه برای بازيهای کامپيوتری نظير Sega و PlayStation نمونه های ديگری از حافظه های فلش می باشند. استفاده از حافظه فلش نسبت به هارد دارای مزايای زير است :

• حافظه های فلش نويز پذير نمی باشند.
• سرعت دستيابی به حافظه های فلش بالا است .
• حافظه های فلش دارای اندازه کوچک هستند.
• حافظه فلش دارای عناصر قابل حرکت ( نظير هارد ) نمی باشند.
• قيمت حافظه های فلش نسبت به هارد بيشتر است .