Zarówno pamięć Flash, jak i pamięć EEPROM wykorzystują pływające tranzystory bramkowe do przechowywania danych. Co różni się między nimi i dlaczego Flash jest o wiele szybszy?
Pierwsze urządzenia ROM musiały mieć umieszczone w nich informacje za pomocą mechanicznych, fotolitograficznych lub innych środków (przed układami scalonymi powszechne było stosowanie siatki, w której diody można selektywnie instalować lub pomijać). Pierwszą znaczącą poprawą był „bezpiecznik-PROM” - układ zawierający siatkę stopionych diod i tranzystory z napędem rzędowym, które były wystarczająco mocne, że wybierając rząd i wymuszając stan wyjścia, można było przepalić bezpieczniki na dowolnych diodach jeden nie chciał. Chociaż takie układy były zapisywalne elektrycznie, większość urządzeń, w których miałyby być używane, nie miała potężnego układu napędowego niezbędnego do zapisu na nich. Zamiast tego byłyby pisane przy użyciu urządzenia zwanego „programistą”, a następnie instalowane w urządzeniu, które musiało być w stanie je odczytać.
Kolejnym ulepszeniem było urządzenie pamięci z wszczepionym ładunkiem, które umożliwiło elektryczną implantację, ale nie usunięcie. Gdyby takie urządzenia były zapakowane w przezroczyste opakowania UV (EPROM), można by je było wymazać przez około 5-30 minut ekspozycji na światło ultrafioletowe. Umożliwiło to ponowne wykorzystanie urządzeń, których zawartość nie była wartościowa (np. Błędne lub niedokończone wersje oprogramowania). Umieszczenie tych samych układów w nieprzezroczystym opakowaniu pozwoliło na ich tańszą sprzedaż w aplikacjach dla użytkowników końcowych, w których jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek chciał je wymazać i ponownie wykorzystać (OTPROM). Kolejna poprawa umożliwiła wymazanie urządzeń elektrycznie bez światła UV (wczesna pamięć EEPROM).
Wczesne urządzenia EEPROM można było wymazywać tylko masowo, a programowanie wymaganych warunków bardzo różniło się od warunków związanych z normalną pracą; w związku z tym, podobnie jak w przypadku urządzeń PROM / EPROM, były one na ogół stosowane w obwodach, które mogły je odczytywać, ale nie zapisywać. Późniejsze ulepszenia EEPROM umożliwiły skasowanie mniejszych regionów, jeśli nie pojedynczych bajtów, a także umożliwiły zapisywanie ich przez ten sam obwód, który ich używał. Niemniej jednak nazwa się nie zmieniła.
Kiedy pojawiła się technologia „Flash ROM”, urządzenia EEPROM były całkiem normalne, aby umożliwić usuwanie i ponowne zapisywanie poszczególnych bajtów w obwodzie aplikacji. Flash ROM był w pewnym sensie cofnięciem funkcjonalnym, ponieważ usuwanie mogło mieć miejsce tylko w dużych fragmentach. Niemniej jednak ograniczenie usuwania do dużych fragmentów umożliwiło przechowywanie informacji o wiele bardziej kompaktowo niż było to możliwe w przypadku EEPROM. Ponadto wiele urządzeń flash ma szybsze cykle zapisu, ale wolniejsze cykle wymazywania niż byłoby to typowe dla urządzeń EEPROM (wiele urządzeń EEPROM potrzebowałoby 1-10 ms na zapisanie bajtu i 5-50 ms na wymazanie; urządzenia flash wymagałyby zwykle mniej niż 100us do pisz, ale niektóre z nich wymagały setek milisekund do usunięcia).
Nie wiem, czy istnieje wyraźna linia podziału między pamięcią flash a pamięcią EEPROM, ponieważ niektóre urządzenia, które same siebie nazywają „pamięcią flash”, mogą być usuwane osobno. Niemniej jednak dzisiejszym trendem wydaje się być stosowanie terminu „EEPROM” dla urządzeń z funkcją usuwania bajtów i „flashowania” dla urządzeń, które obsługują tylko usuwanie dużych bloków.
Co rozumiesz przez „informacje z pamięci flash znacznie bardziej kompaktowo niż było to możliwe w EEPROM” i dlaczego cykle kasowania w pamięci flash mogą być dłuższe niż cykl zapisu?
Bestia
1
@Frankenstein: Konstrukcja obwodów EEPROM wymagała ogólnie poświęcenia miejsca na wymazanie obwodów w tych samych warstwach układu, co obwody programowania i odczytu. Chociaż istnieje wiele konstrukcji obwodów błyskowych, zazwyczaj unikają takiego wymogu.
supercat
dzięki +1, ale dlaczego to ma znaczenie! czy właśnie z tego jednego powodu pamięć FLASH jest szybsza niż pamięć EEPROM
Bestia
1
@Frankenstein: Program EEPROM i cykle kasowania odbywają się w podobny sposób. Większość urządzeń flashowych używa do programowania i usuwania zupełnie innych mechanizmów. Co najmniej jednym urządzeniem, z którym pracowałem na bardzo niskim poziomie, był mikrokontroler TI 320F206, który powoduje, że oprogramowanie użytkownika jest odpowiedzialne za kontrolowanie czasu programowania i cykli kasowania. Na tym chipie można sobie wyobrazić pamięć składającą się z wiązki wiader z zaworami, które mogą je selektywnie osuszać, siedząc pod stosem zraszaczy, które mogą je wypełnić. Dziwne rzeczy mogą się zdarzyć, jeśli wiadra ...
supercat
1
... napełnij się zbyt mocno, więc aby wymazać tablicę, należy opróżnić wszystkie wiadra, włączyć na chwilę tryskacze, sprawdzić, czy wszystkie wiadra są jeszcze pełne, włączyć tryskacze jeszcze bardziej, jeśli nie są, a następnie sprawdź ponownie itp. Jeśli zraszacze są włączone zbyt długo, konieczne będzie wykonanie specjalnej operacji w celu naprawy rzeczy [Nie pamiętam dokładnie, jak to działało]. Wszystko znacznie bardziej skomplikowane niż pamięć EEPROM, którą można usunąć bezpośrednio.
supercat
29
Spoiler: EEPROM to tak naprawdę Flash.
Jak doskonale wskazała odpowiedź superkata, pamięć EEPROM jest ewolucją starszych pamięci EPROM z możliwością kasowania UV („EE” EEPROM oznacza „Elektrycznie wymazywalny”). Jednak pomimo tego, że jest ulepszeniem starego kumpla, dzisiejszy sposób przechowywania informacji przez EEPROM jest dokładnie taki sam jak w przypadku pamięci flash.
Jedyną główną różnicą między nimi jest logika odczytu / zapisu / kasowania.
Błysk NAND (zwykły błysk):
Można usunąć tylko na stronach aka. bloki bajtów. Możesz czytać i zapisywać (ponad niepisane) pojedyncze bajty, ale wymazywanie wymaga wymazania wielu innych bajtów.
W mikrokontrolerach jest zwykle używany do przechowywania oprogramowania układowego. Niektóre implementacje obsługują obsługę pamięci flash z poziomu oprogramowania układowego, w którym to przypadku można użyć pamięci flash do przechowywania informacji, o ile nie zepsujesz używanych stron (w przeciwnym razie oprogramowanie zostanie usunięte).
NOR Flash (inaczej EEPROM):
Potrafi czytać, pisać i kasować pojedyncze bajty. Jego logika sterowania jest tak skonstruowana, że wszystkie bajty są dostępne indywidualnie. Chociaż działa wolniej niż zwykła lampa błyskowa, ta funkcja jest korzystna dla mniejszych / starszych urządzeń elektronicznych. Na przykład starsze telewizory CRT i monitory używały pamięci EEPROM do przechowywania konfiguracji użytkownika, takich jak jasny, kontrast itp.
W mikrokontrolerach tego zwykle używa się do przechowywania konfiguracji, stanów lub danych kalibracyjnych. Jest to lepsze niż flashowanie, ponieważ w celu skasowania jednego bajtu nie trzeba pamiętać (RAM) zawartości strony, aby ją przepisać.
Ciekawostka
Istnieje powszechne błędne przekonanie, że NOR Flash używa bramek NOR, podczas gdy NAND Flash używa bramek NAND (i w rzeczywistości wydaje się to oczywiste). To jednak nie jest prawda. Powodem nazewnictwa jest podobieństwo logiki sterowania każdego typu pamięci do symboli schematu bramki NAND i NOR.
Flash to rodzaj pamięci EEPROM (elektrycznie kasowalna programowalna pamięć tylko do odczytu). „Flash” jest bardziej terminem marketingowym niż konkretną technologią. Jednak te terminy są zbieżne, co oznacza rodzaj pamięci EEPROM zoptymalizowanej pod kątem dużych rozmiarów i gęstości, zwykle kosztem dużych bloków kasowania i zapisu oraz niższej wytrzymałości.
dlaczego nazywają to pamięcią tylko do odczytu, czyż to nie jest głupie, jeśli jest czytane i wright?
skyler
4
@skyler: To częściowo historyczne, a częściowo ma sens. Oryginalna pamięć ROM (pamięć tylko do odczytu) została zaprogramowana maską, co oznacza, że zrobiono to jako krok w konstrukcji układu. Potem były linki topliwe, które umieszczały P w PROM. Dzisiejsza pamięć EEPROM jest nadal pamięcią głównie do odczytu. Proces pisania jest o wiele bardziej skomplikowany i wolniejszy niż czytanie, w tym przypadku zużywa się chip. Tego rodzaju pływające bramki pamięci mogą być usuwane i zapisywane tylko tyle razy, zanim fizycznie zawiodą.
Olin Lathrop
Czy możesz napisać więcej razy magnetyczny dysk twardy lub tranzystor z ruchomą bramą?
skyler
@skyler: Gdyby ktoś napisał jeden obszar dysku twardego tak szybko, jak to możliwe, prawdopodobnie mógłby napisać go ponad miliard razy w ciągu roku, bez końca. Tranzystory z ruchomą bramą nie zbliżają się bez wyrównania zużycia. W przypadku wyrównywania zużycia ilość danych, które mogłyby zostać zapisane z maksymalną prędkością na urządzeniu flash, zanim się zużyje, byłaby porównywalna z ilością danych na dysku twardym (niektóre urządzenia flash byłyby prawdopodobnie lepsze, niektóre gorsze).
supercat
2
@skyler: Wiele wczesnych układów EEPROM można podłączyć bezpośrednio do magistrali mikroprocesora, aby uzyskać dostęp tylko do odczytu, ale zapis do nich wymagałby warunków, których normalna magistrala mikroprocesorowa nie mogłaby wytworzyć. Jako takie często były pisane przy użyciu urządzenia zwanego „programistą”, a następnie podłączane do urządzenia, które odczytywało z nich dane.
supercat
4
Pamięć flash to odmiana EE-PROM, która staje się popularna. Główna różnica między pamięcią flash a EE-PROM polega na procedurze kasowania. Eee-PROM można usunąć na poziomie rejestru, ale pamięć flash należy usunąć w całości lub na poziomie sektora.
Jak poprawiła się twoja odpowiedź w stosunku do tej, która została już zaakceptowana? Nie wydaje mi się, abyś dodał informacje lub perspektywę do tego, co zostało już powiedziane.
Joe Hass
2
Pamięć „Flash” to ogólny termin określający pamięć wewnątrz układów pamięci ( pamięć nieulotna ), a nie wirujące dyski, takie jak dyskietka, CD, DVD, dysk twardy itp.
NOR i NAND to oryginalne układy pamięci flash, które zostały wynalezione przez Fujio Masuoka podczas pracy dla Toshiby około roku 1980. „NOR” i „NAND” są używane w większości napędów USB.
Pamięć flash obejmuje także EEP-ROM (elektrycznie kasowalną programowalną pamięć tylko do odczytu) i NV-RAM ( nieulotna pamięć o dostępie swobodnym). EEP-ROM jest tańszy i służy do przechowywania w większości urządzeń System-on-Chips i Android. NV-RAM jest droższy i używany do dysków półprzewodnikowych i pamięci w urządzeniach Apple.
Nowe układy NV-RAM są znacznie szybsze niż EEP-ROM i inne technologie Flash.
Są MRAM , FeRAM i PCRAM złapany także w perspektywie "catch-all"?
uhoh,
2
Moduły DIMM będą modułami DIMM niezależnie od dynamicznej pamięci RAM lub trwałej pamięci RAM. MRAM, FeRAM i PCRAM używane jako dyski pamięci masowej wchodzą w zakres ogólnego terminu „pamięć flash”
Neel
1
Dzięki! Odkąd dowiedziałem się, że NAND FLASH Triple Level Cell ma osiem poziomów, a nie trzy, stałem się bardziej świadomy (ostrożny?) Terminologii.
Odpowiedzi:
Pierwsze urządzenia ROM musiały mieć umieszczone w nich informacje za pomocą mechanicznych, fotolitograficznych lub innych środków (przed układami scalonymi powszechne było stosowanie siatki, w której diody można selektywnie instalować lub pomijać). Pierwszą znaczącą poprawą był „bezpiecznik-PROM” - układ zawierający siatkę stopionych diod i tranzystory z napędem rzędowym, które były wystarczająco mocne, że wybierając rząd i wymuszając stan wyjścia, można było przepalić bezpieczniki na dowolnych diodach jeden nie chciał. Chociaż takie układy były zapisywalne elektrycznie, większość urządzeń, w których miałyby być używane, nie miała potężnego układu napędowego niezbędnego do zapisu na nich. Zamiast tego byłyby pisane przy użyciu urządzenia zwanego „programistą”, a następnie instalowane w urządzeniu, które musiało być w stanie je odczytać.
Kolejnym ulepszeniem było urządzenie pamięci z wszczepionym ładunkiem, które umożliwiło elektryczną implantację, ale nie usunięcie. Gdyby takie urządzenia były zapakowane w przezroczyste opakowania UV (EPROM), można by je było wymazać przez około 5-30 minut ekspozycji na światło ultrafioletowe. Umożliwiło to ponowne wykorzystanie urządzeń, których zawartość nie była wartościowa (np. Błędne lub niedokończone wersje oprogramowania). Umieszczenie tych samych układów w nieprzezroczystym opakowaniu pozwoliło na ich tańszą sprzedaż w aplikacjach dla użytkowników końcowych, w których jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek chciał je wymazać i ponownie wykorzystać (OTPROM). Kolejna poprawa umożliwiła wymazanie urządzeń elektrycznie bez światła UV (wczesna pamięć EEPROM).
Wczesne urządzenia EEPROM można było wymazywać tylko masowo, a programowanie wymaganych warunków bardzo różniło się od warunków związanych z normalną pracą; w związku z tym, podobnie jak w przypadku urządzeń PROM / EPROM, były one na ogół stosowane w obwodach, które mogły je odczytywać, ale nie zapisywać. Późniejsze ulepszenia EEPROM umożliwiły skasowanie mniejszych regionów, jeśli nie pojedynczych bajtów, a także umożliwiły zapisywanie ich przez ten sam obwód, który ich używał. Niemniej jednak nazwa się nie zmieniła.
Kiedy pojawiła się technologia „Flash ROM”, urządzenia EEPROM były całkiem normalne, aby umożliwić usuwanie i ponowne zapisywanie poszczególnych bajtów w obwodzie aplikacji. Flash ROM był w pewnym sensie cofnięciem funkcjonalnym, ponieważ usuwanie mogło mieć miejsce tylko w dużych fragmentach. Niemniej jednak ograniczenie usuwania do dużych fragmentów umożliwiło przechowywanie informacji o wiele bardziej kompaktowo niż było to możliwe w przypadku EEPROM. Ponadto wiele urządzeń flash ma szybsze cykle zapisu, ale wolniejsze cykle wymazywania niż byłoby to typowe dla urządzeń EEPROM (wiele urządzeń EEPROM potrzebowałoby 1-10 ms na zapisanie bajtu i 5-50 ms na wymazanie; urządzenia flash wymagałyby zwykle mniej niż 100us do pisz, ale niektóre z nich wymagały setek milisekund do usunięcia).
Nie wiem, czy istnieje wyraźna linia podziału między pamięcią flash a pamięcią EEPROM, ponieważ niektóre urządzenia, które same siebie nazywają „pamięcią flash”, mogą być usuwane osobno. Niemniej jednak dzisiejszym trendem wydaje się być stosowanie terminu „EEPROM” dla urządzeń z funkcją usuwania bajtów i „flashowania” dla urządzeń, które obsługują tylko usuwanie dużych bloków.
źródło
Spoiler: EEPROM to tak naprawdę Flash.
Jak doskonale wskazała odpowiedź superkata, pamięć EEPROM jest ewolucją starszych pamięci EPROM z możliwością kasowania UV („EE” EEPROM oznacza „Elektrycznie wymazywalny”). Jednak pomimo tego, że jest ulepszeniem starego kumpla, dzisiejszy sposób przechowywania informacji przez EEPROM jest dokładnie taki sam jak w przypadku pamięci flash.
Jedyną główną różnicą między nimi jest logika odczytu / zapisu / kasowania.
Błysk NAND (zwykły błysk):
Można usunąć tylko na stronach aka. bloki bajtów. Możesz czytać i zapisywać (ponad niepisane) pojedyncze bajty, ale wymazywanie wymaga wymazania wielu innych bajtów.
W mikrokontrolerach jest zwykle używany do przechowywania oprogramowania układowego. Niektóre implementacje obsługują obsługę pamięci flash z poziomu oprogramowania układowego, w którym to przypadku można użyć pamięci flash do przechowywania informacji, o ile nie zepsujesz używanych stron (w przeciwnym razie oprogramowanie zostanie usunięte).
NOR Flash (inaczej EEPROM):
Potrafi czytać, pisać i kasować pojedyncze bajty. Jego logika sterowania jest tak skonstruowana, że wszystkie bajty są dostępne indywidualnie. Chociaż działa wolniej niż zwykła lampa błyskowa, ta funkcja jest korzystna dla mniejszych / starszych urządzeń elektronicznych. Na przykład starsze telewizory CRT i monitory używały pamięci EEPROM do przechowywania konfiguracji użytkownika, takich jak jasny, kontrast itp.
W mikrokontrolerach tego zwykle używa się do przechowywania konfiguracji, stanów lub danych kalibracyjnych. Jest to lepsze niż flashowanie, ponieważ w celu skasowania jednego bajtu nie trzeba pamiętać (RAM) zawartości strony, aby ją przepisać.
Ciekawostka
Istnieje powszechne błędne przekonanie, że NOR Flash używa bramek NOR, podczas gdy NAND Flash używa bramek NAND (i w rzeczywistości wydaje się to oczywiste). To jednak nie jest prawda. Powodem nazewnictwa jest podobieństwo logiki sterowania każdego typu pamięci do symboli schematu bramki NAND i NOR.
źródło
Flash to rodzaj pamięci EEPROM (elektrycznie kasowalna programowalna pamięć tylko do odczytu). „Flash” jest bardziej terminem marketingowym niż konkretną technologią. Jednak te terminy są zbieżne, co oznacza rodzaj pamięci EEPROM zoptymalizowanej pod kątem dużych rozmiarów i gęstości, zwykle kosztem dużych bloków kasowania i zapisu oraz niższej wytrzymałości.
źródło
Pamięć flash to odmiana EE-PROM, która staje się popularna. Główna różnica między pamięcią flash a EE-PROM polega na procedurze kasowania. Eee-PROM można usunąć na poziomie rejestru, ale pamięć flash należy usunąć w całości lub na poziomie sektora.
źródło
Pamięć „Flash” to ogólny termin określający pamięć wewnątrz układów pamięci ( pamięć nieulotna ), a nie wirujące dyski, takie jak dyskietka, CD, DVD, dysk twardy itp.
NOR i NAND to oryginalne układy pamięci flash, które zostały wynalezione przez Fujio Masuoka podczas pracy dla Toshiby około roku 1980. „NOR” i „NAND” są używane w większości napędów USB.
Pamięć flash obejmuje także EEP-ROM (elektrycznie kasowalną programowalną pamięć tylko do odczytu) i NV-RAM ( nieulotna pamięć o dostępie swobodnym). EEP-ROM jest tańszy i służy do przechowywania w większości urządzeń System-on-Chips i Android. NV-RAM jest droższy i używany do dysków półprzewodnikowych i pamięci w urządzeniach Apple.
Nowe układy NV-RAM są znacznie szybsze niż EEP-ROM i inne technologie Flash.
Aby uzyskać więcej informacji, zobacz: http://www.crifan.com/___flash_memory_nand_eeprom_nvram_and_others_zt/
źródło