Flash Pamięć

Ograniczenia

By można było zapisać komórkę pamięci flash, należy ją wcześniej skasować. Nie jest możliwe ponowne zapisanie danych do już zapisanej komórki. Jakkolwiek można odczytać i zapisać dowolną komórkę pamięci, to operacja kasowania umożliwia skasowanie tylko całych bloków komórek. Nie można skasować pojedynczej komórki. Z tego powodu zapis danych nie jest w pełni swobodny. Pamięci te umożliwiają odczyt i zapis dowolnej komórki, ale już nie swobodne kasowanie i nadpisanie zawartości.

Pamięć flash

Pamięć flash – rodzaj pamięci EEPROM (ang. Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory), pozwalającej na zapisywanie lub kasowanie wielu komórek pamięci podczas jednej operacji programowania. Jest to pamięć stała (nieulotna) – po odłączeniu zasilania nie traci swej zawartości.

Powyższe ograniczenia powodują pewne trudności w obsłudze dostępu do danych w pamięciach masowych. Zapis plików musi być skoordynowany z operacją kasowania bloków pamięci. Zazwyczaj jeśli plik ma zostać zaktualizowany lub nadpisany, system zarządzania pamięcią tworzy nową kopię pliku w innym miejscu, oznaczając tylko poprzednią wersję jako bezużyteczną. Taka wersja pliku nadal zajmuje wolne miejsce, jest ono zwalniane jeśli operacja kasowania jest możliwa, czyli w danym bloku pamięci nie ma fragmentu innego pliku. W celu efektywniejszego kasowania bloków pamięci możliwe jest też przenoszenie części innych plików (nie wymagających modyfikacji) w inne miejsce, tak by blok nadawał się do skasowania. Dodatkową komplikacją jest fakt, że operacja kasowania jest znacznie dłuższa niż operacja zapisu i odczytu.

Ponadto są używane do przechowywania programów i danych w urządzeniach embedded, gdzie są stosowane zamiast popularnych kiedyś pamięci typu EPROM i PROM.

Pamięci operacyjne

Jej główną wadą jest sekwencyjny dostęp do danych, przez co może być stosowana jako pamięć masowa, np. w kartach pamięci, lecz jest bezużyteczną jako pamięć komputera. Pierwszą kartą pamięci używającą pamięci NAND była karta SmartMedia, później zaczęto ich używać w innych typach, jak: MultiMedia Card, Secure Digital, Memory Stick i xD Picture Card, dyskach USB.

W stosunku do pamięci NOR pamięć NAND ma krótszy czas zapisu i kasowania, większą gęstość upakowania danych, korzystniejszy stosunek kosztu pamięci do jej pojemności oraz dziesięciokrotnie większą wytrzymałość.

Istnieją dwa rodzaje pamięci flash: NOR i NAND, różniące się typem bramki logicznej zastosowanej w komórkach pamięci. Nazwy rodzajów pamięci pochodzą od użytego typu bramki logicznej.

Obecnie w użyciu są następujące karty pamięci stosujące jako nośnik danych pamięć flash:

Zastosowanie

Pamięci flash są powszechnie stosowane w kartach pamięci i innych nośnikach danych (np. pendrive), które wyparły z rynku nośniki magnetyczne.

Stosowano ją w pierwszych wersjach kart pamięci CompactFlash, ale później zaczęto w nich stosować tańsze pamięci NAND.

W roku 1989 pojawiły się pamięci NAND firm Samsung i Toshiba.

Standardowe pamięci EEPROM pozwalają zapisywać lub kasować tylko jedną komórkę pamięci na raz, co oznacza, że pamięci flash są znacznie szybsze, jeśli system je wykorzystujący zapisuje i odczytuje komórki o różnych adresach w tym samym czasie. Wszystkie typy pamięci Flash, jak i EEPROM, mają ograniczoną liczbę cykli kasowania, przekroczenie tej liczby powoduje uszkodzenie pamięci.

Nie należy jednak ich utożsamiać z kartami pamięci, ponieważ w tych urządzeniach stanowią one istotny, ale nie jedyny komponent.

Jako pierwszy pamięć flash (zarówno NOR jak i NAND) zbudował dr Fujio Masuoka pracujący dla Toshiby w 1984. Do masowej produkcji pierwszy wprowadził pamięć flash typu NOR Intel w roku 1988. Ma ona długie czasy zapisu i kasowania, ale umożliwia bezpośredni dostęp do każdej komórki pamięci. Z tego względu nadaje się do przechowywania informacji, które nie wymagają częstej aktualizacji, jak np. firmware różnego rodzaju urządzeń. Wytrzymuje od 10 000 do 100 000 cykli kasowania.