ساختار فلش مموری

[علیرضاافروزه]

حافظه های الکترونیکی در انواع گوناگون و برای مصارف مختلف ساخته شده اند . حافظه های فلش به دلیل سرعت بالای آنها در ثبت اطلاعات و همچنین استفاده فوق العاده آسان بسیار پر فروش و پر طرف دار می باشند . از این رو در دوربین های دیجیتالی ، تلفن همراه و سایر دستگاه ها شاهد استفاده روز افزون از آنها هستیم . شیوه ذخیره اطلاعات در این نوع از حافظه بسیار شبیه به ذخیره اطلاعات در RAM می باشد . در حقیقت حافظه های فلش در نحوه فعالیت مشابه یک منبع ذخیره اطلاعات ثابت عمل می کند . به این معنی که در آنها هیچ قطعه متحرکی به کار نرفته و تمام کارها توسط مدارات الکترونیکی انجام می شود . در مقابل درون دیسک های سخت چندین قسمت متحرک وجود دارد که این وضع خود آسیب پذیر بودن این گونه حافظه را نسبت به حافظه های فلش نشان می دهد . قطعاتی از قبیل تراشه های BIOS ، حافظه های فلش متراکم شده که در دوربین های دیجیتالی به کار می روند ، حافظه های هوشمند ، Memory Stick و کارت های حافظه که در کنسول های بازی به کار می روند همه و همه از این نوع حافظه استفاده می کنند . در این قسمت به فن آوری و زیر ساخت این نوع حافظه نگاهی کوتاه داریم . حافظه های فلش از تراشه های EEPROM ساخته شده اند . همان طور که در مقالات قبلی ذکر شد در این گونه از حافظه ها ذخیره و حذف اطلاعات توسط جریان های الکتریکی صورت می پذیرد . این گونه تراشه ها داخل سطر ها و ستون های مختلف شبکه ای منظم را پدید می آورند . در این شبکه هر بخش کوچک دارای شماره سطر و ستون مختص به خود بوده و در اصطلاح هر کدام از این بخش ها یک سلول حافظه نامیده می شود . هر کدام از این سلول ها ازتعدادی ترانزیستور ساخته شده و هر کدام از این سلول ها توسط لایه های اکسید از دیگر سلول ها جدا می باشد . درداخل این سلول ها دو ترانزیستور معروف با نام های Floating gate و Control gate استفاده می شود . Floating gate به خط ارتباطی سطر ها متصل بوده و تا زمانی که ارتباط بین این دو ترانزیستور برقرار باشد ، این سلول دارای ارزش ١ می باشد . این سلول ها می توانند دارای ارزش ١ و یا ٪ باشند . Tunneling : این روش برای تغییر دادن مکان الکترون های ایجاد شده در Floating gate بکار می رود . اغلب سیگنال های شارژ الکترونیکی بین ١٪ تا ١٣ ولت می باشند که این میزان توسط Floating gateاستفاده می شود . در زمان Tunneling این میزان توسط ستون ها از Floating gate گذشته و به زمین منتقل می شود . این سیگنال باعث می شود که این ترانزیستور مشابه یک تفنگ الکترونی وارد عمل شود . این تفنگ الکترونی ، الکترون ها به خارج لایه اکسید شده رانده و بدین ترتیب باعث از بین رفتن آنها می شود . در اینجا واحد مخصوصی به نام حسگر سلول وارد عمل شده و عمل Tunneling همراه با مقدارش را ثبت می کند . اگر مقدار این سیگنال که از میان دو ترانزیستور می گذرد کمتر از نصف آستانه حساسیت حسگر باشد ، برای آن سلول در ارزش گذاری رقم ٪ ثبت می شود . ذکر این نکته ضروری است که این سلول ها در حالت عادی دارای ارزش ١ هستند . با این توضیحات ممکن است فکر کنید که درون رادیو خودروی شما یک حافظه فلش قراردارد . درست حدس زدید ، اطلاعات ایستگاه های رادیوئی مورد علاقه شما در نوعی حافظه به اسم Flash ROM ذخیره می شود . البته نحوه ثبت و نگهداری اطلاعات در این نوع حافظه به کلی با Flash memory فرق می کند . این نوع حافظه برای نگهداری اطلاعات به یک منبع الکتریسیته خارجی احتیاج دارد . در صورتی که حافظه های فلش بدون نیاز به منبع خارجی اطلاعات را ثبت و ضبط می کنند . زمانی که شما اتومبیل خود را خاموش می کنید جریان بسیار کمی به سمت این حافظه در جریان است و همین جریان بسیار کم برای حفظ اطلاعات شما کافی می باشد . ولی با تمام شدن باتری خودرو و یا جدا کردن سیم برق کلیه اطلاعات ثبت شده از بین می رود . امروزه این فن آوری ، آنقدر سریع توسعه می یابد که تا چند سال دیگر قادر به ذخیره اطلاعات معادل ٤٪ گیگا بایت در فضائی به اندازه یک سانتی متر مربع هستیم . هم اکنون نیز این حافظه ها در ابعاد بسیار کوچک در ظرفیت های گوناگون در دسترس همه قرار دارد.

[A. horyeh]

[font=sans, tahoma]- ساختار فلش مموری ها[/font]

ابعاد کوچک حافظه های فلش نشان دهنده این است که این وسایل نباید ساختاری پیچیده داشته باشد. به طور کلی و به زبان ساده، یک حافظه فلش دارای چیپست حافظه، کنترلر و پورت اتصال است.

 

پورت شما می تواند USB یا از اتصالات مخصوص کارت های حافظه SD،microSD ،MMC یا مدل های دیگر باشد. کنترلر، پلی میان پورت و حافظه بوده و مدیریت نقل و انتقال اطلاعات را به عهده دارد.

 

حافظه ذخیره سازی نیز که به آن حافظه NAND Flash می گویند، محل ذخیره سازی اطلاعات است. این حافظه دارای ظرفیت های مختلفی است و سرعت انتقال اطلاعات در آن می تواند، متغیر باشد.

 

در برخی موارد، کنترلر و حافظه با یکدیگر جمع شده و در برخی دیگر از حافظه های فلش که از فناوری (COB (Chip On Borad در آنها استفاده شده است، همه چیز روی یک بورد جمع می شود. حافظه های ساخته شده با این فناوری عموما اندازه ای بسیار کوچک و ضخامتی کم دارد، پس انتظار سرعت انتقال اطلاعات بالا از آنها نداشته باشید.

 

سرعت انتقال اطلاعات به سه جزء اصلی ذکر شده وابسته است. اگر حافظه ذخیره سازی سریع باشد، کنترلر قدرتمندی با قابلیت پشتیبانی از فناوری های جدید انتقال اطلاعات داشته و از پورت سریع USB 3.0 نیز پشتیبانی کنید، می توانید سرعت انتقال اطلاعات بالا (و البته قیمت بالاتر) را انتظار داشته باشید.

 

[Rahimhoseinpor]

[font=Tahoma, sans-serif][font=iran]حافظه فلش مموری بر اساس منطق های [/font][font=iran]NAND[/font][font=iran] ، [/font][font=iran]NOR[/font][font=iran] اسم گذاری شده است که سلول های غیر وابسته فلش مموری در واقع ویژگی های داخلی متناسبی با درگاه نشان می دهد در صورتیکه [/font][font=iran]EPRON[/font][font=iran] ها بیش از نوشته شدن باید تماماً پاک شود فلش مموری های نوع اول یعنی همان نوع [/font][font=iran]NAND[/font][font=iran] قادر هستند که بطور هم زمان در بلوک هایی که غالباً هم از کل دستگاه کوچک تر می باشند بخواند حتی نوشته شوند . فلش مموری های از نوع [/font][font=iran]NOR[/font][font=iran] می گذارند که یک بایت روی محلی که پاک شده است بدون هیچ گونه وابستگی ای خوانده و یا نوشته شوند ، فلش مموری های نوع [/font][font=iran]NOR[/font][font=iran] و [/font][font=iran]NAND[/font][font=iran] به منظور ذخیره کردن پیکر بندی [/font][font=iran]Data[/font][font=iran] در محصولات دیجیتالی بسیار استفاده می گردد که در گذشته توسط [/font][font=iran]EPRON[/font][font=iran] یا حافطه ایستاتیک دارای باتری انجام گرفت.[/font][/font]
[font=Tahoma, sans-serif][font=iran]از معایب حافظه فلش مموری می توان به تعداد انگشت شمار چرخه های نوشتن و یا خواندن یک بلوک اشاره کرد.[/font][/font]
[font=Tahoma, sans-serif][font=iran]برای امن کردن بیشتر کامپیوترتان جدای از رمز عبور می توانید برای امنیت بیشتر فلش مموری خود را تبدیل به کلید کنید به طوری که قبل از اتصال فلش مموری امکان دسترسی به سیستم وجود ندارد که از طریق نرم افزاری مثل [/font][font=iran]Predator[/font][font=iran] و یا نرم افزار های مشابه استفاده نمایید . هم چنین از طریق فلش مموری می توانید ویروس را شناسایی و از ببین ببرید تنها با نصب آنتی ویروس روی فلش مموریتان .[/font][/font]
[font=Tahoma, sans-serif][font=iran]حافظه فلش مموری جوری طراحی شده استکه حتی می توانید بازی مورد علاقه تان را هم روی فلش مموری بریزید ، بدون این که نگران خراب شدن سیستم عامل و گم کردن مرحله های ذخیره شده باشید .[/font][/font]
[font=Tahoma, sans-serif][font=iran]اما حتماً از قبل اطمینان حاصل کنید که سیستم عامل ها یکی باشند و حتماً بازی مورد نظرتان این قابلیت را داشته باشد.[/font][/font]
[font=tahoma, arial, helvetica, sans-serif]هم چنین در مورد ساختار و ترکیب بندی حافظه فلش مموری NOR در ادامه باید افزود که در هر Cell فلش مموری نوع NOR یک بخش انتهایی دارد که به طور مستقیم به زمین اتصال دارد و بخش پایانی دیگر آن به یک خط بیت اتصال دارد و نام گذاری این نوع حافطه فلش مموری به این خاطر بوده که مشابه یک گیت NOR عمل می کند و زمانیکه فقط حتی یکی از خط های سکه High شود ترانزیستوری که مسئولیت ذخیره کردن عملیات می باشد خط بیت خروجی را Low می کند. اما در مورد ساختار و ترکیب بندی حافظه فلش مموری NAND این نوع فلش مموریدر حافظه اش از ترانزیستورهایی استفاده می کند که گیت آن شناور می باشد و طوری به هم اتصال دارند که عمل شبیه سازی گیت NAND را انجام می دهند و تعداد قابل توجهی از ترانزیستور های موجود بصورت سری بهم وصل شده اند و خط بیت تنها زمانی Low می گردد که همه ی خط های کلمات High شده باشد.[/font]