نحوه کار حافظه های فلش(قسمت1)


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 خودآسیب 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 میروند ، حافظه های هوشمند ، Memory Stick وکارت های حافظه که درکنسول 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 هایEEPROM ساخته شده اند . در این گونه از حافظه ها ذخیره و حذف اطلاعات توسط جریان های الکتریکی صورت می پذیرد . این گونه تراشه هاداخل سطر ها و ستون های مختلف شبکه ای منظم را پدید می آورند . در این شبکه هربخش کوچک دارای شماره سطر و ستون مختص به خود بوده و دراصطلاح هر کدام از این بخش هایک سلول حافظه نامیده می شود . هر کدام از این سلول ها ازتعدادی ترانزیستور ساخته شده و هرکدام از این سلول ها توسط لایه های اکسید از دیگر سلول ها جدا می باشد. درداخل این سلول ها دو ترانزیستورمعروف با نام هایFloating 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 برقرارباشد ، این سلول دارای ارزش ١ می باشد . این سلول ها می توانند دارای ارزش ١ و یا 0 باشند .
Tunneling :
این روش برای تغییر دادن مکان الکترون های ایجاد شده در Floating gate بکارمی رود . اغلب سیگنال های شارژ الکترونیکی بین 1تا ١٣ ولت میباشند که این میزان توسطFloatinggate استفاده می شود . در زمان Tunneling این میزان توسط ستون ها ازFloatinggate 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 وعمل Tunneling همراه با مقدارش را ثبت می کند . اگر مقدار این سیگنال که از میان دوترانزیستور می گذرد کمتر ازنصف آستانه حساسیت حسگر باشد ، برای آن سلول در ارزشگذاری رقم 0 ثبت میشود . 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 شمایک 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 بسیارکمی 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 دیگرقادر به ذخیره اطلاعات معادل 100 گیگا بایت در فضائی به اندازه یک سانتی متر مربع هستیم . هماکنون نیز این حافظه ها در ابعادبسیار کوچک درظرفیت های گوناگون در دسترس همه قرار دارد. 

 

......... و این داستان 


نحوه کار حافظه های فلش(قسمت2)

 

 


دسته ها :
جمعه بیست و نهم 3 1388
X