फ्लैश मेमोरी को पन्नों / ब्लॉकों में क्यों लिखा / मिटाया जाना चाहिए?


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शीर्षक यह सब कहता है।

मैं ट्रांजिस्टर स्तर पर फ्लैश मेमोरी प्रौद्योगिकियों के कामकाज को समझने की कोशिश कर रहा हूं। काफी शोध के बाद, मुझे फ्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर के बारे में अच्छे अंतर्ज्ञान मिले, और कैसे कोई इलेक्ट्रॉनों को इंजेक्ट करता है या उन्हें सेल से निकाल देता है। मैं एक सीएस बैकग्राउंड से हूं, इसलिए टनलिंग या हॉट इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन जैसी शारीरिक परिघटनाओं के बारे में मेरी समझ शायद काफी अस्थिर है, लेकिन फिर भी मैं इसके लिए सहज हूं। मुझे खुद भी अंदाजा हो गया कि NOR या NAND मेमोरी लेआउट में से कोई एक कैसे पढ़ता है।

लेकिन मैं हर जगह पढ़ता हूं कि फ्लैश मेमोरी को केवल ब्लॉक इकाइयों में मिटाया जा सकता है, और केवल पेज इकाइयों में लिखा जा सकता है। हालांकि, मुझे इस सीमा का कोई औचित्य नहीं मिला, और मैं इस बारे में अंतर्ज्ञान प्राप्त करने की कोशिश कर रहा हूं कि ऐसा क्यों है।

जवाबों:


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आपके प्रश्न का सबसे अच्छा उत्तर मुझे मिला है, यह कैसे फ्लैश मेमोरी वर्क्स में कवर किया गया है, जहां यह कहता है:

एक फ्लैश-मेमोरी चिप की कोशिकाओं में इलेक्ट्रॉनों को एक बिजली के क्षेत्र, एक उच्च-वोल्टेज चार्ज के आवेदन द्वारा सामान्य ("1") पर लौटाया जा सकता है। फ्लैश मेमोरी इन-सर्किट वायरिंग का उपयोग बिजली के क्षेत्र को या तो पूरी चिप पर लगाने के लिए या पूर्वनिर्धारित खंडों के रूप में जाना जाता है। यह चिप के लक्षित क्षेत्र को मिटा देता है, जिसे फिर से लिखा जा सकता है। फ्लैश मेमोरी पारंपरिक EEPROM की तुलना में बहुत तेजी से काम करती है क्योंकि एक बार में एक बाइट को मिटाने के बजाय, यह एक ब्लॉक या पूरी चिप को मिटा देती है, और फिर इसे फिर से लिखती है।

मुझे समझ में नहीं आता है कि "इन-सर्किट वायरिंग" बिट स्तर प्रोग्रामिंग (1 से 0 से स्विचन) के लिए अनुमति क्यों देता है, लेकिन यह अलग-अलग तरीके से संबंधित हो सकता है 1 से 0 तक संक्रमण (गर्म इंजेक्शन के माध्यम से प्रोग्रामिंग) 0 की तुलना में किया जाता है 1 संक्रमण के लिए (फाउलर-नोरडैम सुरंग के माध्यम से मिटा)।


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यह परिभाषा से है। एक फ्लैश मेमोरी जो व्यक्तिगत बिट्स को लिखने की अनुमति देती है, उसे EEPROM कहा जाता है

EEPROM से फ्लैश अलग-अलग होते हैं, जो अलग-अलग बिट्स के बजाय ब्लॉक में किए जाते हैं। क्योंकि मिटाना एक अपेक्षाकृत धीमा ऑपरेशन है, और इसे लिखने से पहले किया जाना चाहिए, एक बड़े ब्लॉक में इरेज़ करने से समानांतर में बड़ी संख्या में बिट्स को मिटा देने के कारण बड़े लेखन कार्यों को तेज़ी से किया जाता है।

ब्लॉकों में मिटा देने से आईसी को सरलीकरण की अनुमति मिलती है, जिससे लागत कम हो जाती है। स्केल की अर्थव्यवस्थाएं आगे EEPROM पर फ्लैश की लागत को कम करती हैं, क्योंकि ठोस राज्य डिस्क ड्राइव के लिए इन दिनों फ्लैश का उपयोग बड़ी मात्रा में किया जाता है, जबकि EEPROM का उपयोग बहुत कम मात्रा में किया जाता है।


इस उत्तर के लिए धन्यवाद। क्या विचार की यह पंक्ति किसी तरह यह भी बताती है कि लेखन कार्यों को पृष्ठ-प्रति-पृष्ठ क्यों किया जाना चाहिए?
गयोम 24'14

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@Gyom यह सभी प्रकार के फ्लैश के लिए सही नहीं है। कभी-कभी सीमा को प्रोटोकॉल द्वारा लगाया जाता है (उदाहरण के लिए, एसएटीए के पास 512 बाइट "क्षेत्रों" से कम लिखने का कोई तरीका नहीं है)। इसे एक्सेस करने के लिए उपयोग किए जाने वाले फ्लैश और प्रोटोकॉल के प्रकार के आधार पर, एक ब्लॉक को सिर्फ एक बाइट लिखना संभव हो सकता है जिसे पहले मिटा दिया गया है।
फिल फ्रॉस्ट

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आप इस तथ्य में सही हैं कि ब्लॉक इकाइयों में मिटाने का कोई भौतिक औचित्य नहीं है।

सेल को प्रोग्रामिंग करना बल्क और कंट्रोल गेट के बीच एक इलेक्ट्रिक फील्ड बनाकर किया जाता है जैसे कि अंजीर में दिखाया गया है, और सेल को मिटाने के लिए भी यही विचार मान्य है, विपरीत दिशा में एक इलेक्ट्रिक फील्ड काम करेगा जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। यहाँ छवि विवरण दर्ज करें हालांकि, रचनात्मक कारणों से, यह नकारात्मक वोल्टेज उत्पन्न करने और उपयोग करने के लिए अपेक्षाकृत जटिल है, इसलिए इस्तेमाल की गई रणनीति अंजीर में दिखाई गई है, जो थोक में उच्च वोल्टेज (जो कि सेक्टर में लॉजिक ग्राउंड संदर्भ है) सेट करके है। चयन ट्रांजिस्टर का उपयोग अब नहीं किया जा सकता है, केवल नियंत्रण फाटकों को कम चलाया जा सकता है, और यह एक पूर्ण क्षेत्र को मिटा देता है।


परिभाषा द्वारा फ्लैश मेमोरी को ब्लॉक में मिटा दिया जाता है। इसलिए उन्हें "फ्लैश" कहा जाता है, क्योंकि एक मिटाए गए ऑपरेशन के साथ आप समानांतर में कई कोशिकाओं को मिटा देते हैं। एक EEPROM के बजाय आपको इसे प्रति-बाइट के आधार पर करना चाहिए, इसमें अधिक समय लगता है। वैसे, मिटा वोल्टेज बल्क और गेट वोल्टेज (एक सकारात्मक, एक नकारात्मक) के बीच विभाजित है। बहुत अधिक वोल्टेज के साथ उत्पन्न और सौदा करने के संबंध में, वोल्टेज को उल्टा करना बहुत आसान है।
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अधिकांश चिप्स में कई पीएन जंक्शन होते हैं जो आम तौर पर इस तरह से पक्षपाती होते हैं जैसे आचरण नहीं करते हैं। क्या उन पीएन जंक्शनों में से किसी चीज के साथ हस्तक्षेप किए बिना एक चिप को मिटाने के लिए आवश्यक वोल्टेज और वोल्टेज को बायस पंक्ति में करना संभव होगा? ऐसे पीएन जंक्शनों के साथ समस्याओं से बचने के लिए विभिन्न प्रकार के फ्लोटिंग कुओं का उपयोग करना निश्चित रूप से संभव होगा, लेकिन प्रति सेल आधार पर ऐसा करना संभवतः अपमानजनक रूप से महंगा होगा।
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