مختصری از طرز کار حافظه فلش

حافظه فلش در سال 1984 میلادی توسط فوجیو ماسوکا در شرکت توشیبا اختراع شد و دانشجوئی بنام شوجی اریزومی نام Flash را برای این اختراع پیشنهاد داد . این تکنولوژی بدین دلیل به این نام اسم گذاری شد که در فرآیند پاک کردن محتویات آن ، تصویری از نور عکاسی بوجود می آید .

Flash Memory یک نوع حافظه غیرفرار است ، یعنی برای نگهداری اطلاعات ذخیره شده احتیاج به نیروی الکتریکی ندارد . حافظه های فلش از نظر طبقه بندی جزوه خانواده حافظه های EEPROM هستند که قابل پاک کردن و برنامه ریزی در بلوک های بزرگ می باشند . انواع دیگر EEPROM ها برخلاف حافظه های فلش باید قبل از ریخته شدن اطلاعات جدید در آن ، کاملا پاک شوند . Bios مادربورد یکی از آنهاست .

حافظه های فلش ، اطلاعات را در آرایه هائی از چندین سلول به همراه یک ترانزیستور در محل های تقاطع سطر و ستون ذخیره می کنند . این تکنولوژی ، داده ها را به جای ذخیره در یک بایت ، داخل چندین بخش ذخیره و پاک می نماید و بنایراین محدودیت های EEPROM را ندارد . در تراشه های EEPROM در هر لحظه فقط یک بایت نوشته می شود و بنابراین سرعت خیلی پائینی دارد .

سرعت حافظه فلش همانطور که از نامش پیداست ، نسبت به EEPROM ها خیلی بیشتر است ، چون در فلش ، داده ها از طریق بلاک های معمولا 512 بایتی (بجای یک بایت در هر لحظه) نوشته می شوند .

فلش ، داده ها را در ردیفی از سلول ها که شامل دو ترانزیستور است (یک Floating Gate و یک Control Gate ) ، و توسط یک عایق اکسید جدا می شود ، ذخیره می نماید . الکترون های نیرو گرفته به سمت لایه ی اکسید هدایت می شوند (که به این فرآیند Tunneling می گویند) و سپس در کنار Floating Gate جمع می شوند . زمانی که این فرآیند صورت می گیرد ، سلول ها ، ارزش عددی بیت ذخیره شده ی خود را از صفر به یک تغییر می دهند . در شرایط معمول الکترون های حبس شده در سمت دیگر Floating Gate ، برای مدت طولانی از آنجا خارج نخواهند شد که این بدلیل خاصیت غیرفرار بودن الکترون هاست .

ساخت حافظه فلش می تواند مبتنی بر یکی از دو پایه ی NOR یا NAND باشد . گرچه محصولات اولیه از گیت های NOR بهره می بردند اما طراحان خیلی زود دریافتند که با استفاده از NAND تعداد بیت بسیار بیشتری را می توان در حجم ثابت ارایه کرد . امروزه تقریبا تمامی فلش ها بر پایه NAND پیکربندی می شوند .

سرعت حافظه فلش

سرعت انتقال داده در فلش از اهمیت بسزائی برخوردار است . یکی از مشکلات عمده ای که خریداران دوربین های عکاسی جدید از آن شکایت دارند اینست که بدلیل کند بودن حافظه فلش ، دوربین های آنها نمی تواند بسرعت پشت سرهم عکس بگیرد و در نتیجه بسیاری از صحنه های مهم را از دست می دهند . هنگامی که از حافظه فلش برای نقل و انتقال فایل ها و پشتیبان گیری استفاده می شود ، هیچیک از کاربران دوست ندارند مدت زمان زیادی را در انتظار انتقال فایل های حجیم بنشینند .

سازندگان فلش تمایل دارند همه ی محصولات خود را بسیار سریع معرفی کنند و با ذکر عناوین ساختگی و توصیفی همچون Ultra ، Extreme و ...  این محصولات را معرفی می کنند . برخی از سازندگان هم مانند Kingston نیز با ذکر X بهمراه عددی ، سرعت حافظه را بیان می کنند که این X مبتنی بر سرعت اولین نسل این محصول است . در مورد حافظه فلش سرعت 1X معادل 150 کیلو بیت در ثانیه است که تصادفا در مورد سی دی رام نیز همین سرعت معادل 1X است .

طول عمر مفید فلش

سازندگان در ذکر طول عمر مفید فلش بسیار خجالتی بوده و به ندرت آمار و ارقامی ارایه می دهند . البته برخی برای فلشی که بعنوان هارددیسک استفاده می شود ، پیش بینی کرده اند که این طول عمر بین 100 هزار تا 2 میلیون سیکل انتقال ، 12.0 تا 50.74 سال متغیر است . از لحاظ تئوری چون میزان استفاده از فلش در تجهیزاتی مانند دوربین عکاسی و یا برای استفاده عمومی نقل و انتقال فایل خیلی کمتر است ، بنابراین عمر آن نیز بالطبع بسار طولانی تر خواهد بود .

 منبع : مجله ی رایانه خبر شماره ی ۴۷