OSTALI SEMINARSKI RADOVI - INFORMATIKA - |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Флеш меморије
Дошло је време када у области информационих техногогија не можемо ништа
направити без флеш меморије. Постоји мало сегмената, у којима се ова област
технологије није примењена, а она постоји већ 16 година. Наjвише се употребљавају
за дигиталне камере и мобилне телефоне. Користе га различите особе, без
обзира на године старости и делатност којом се баве. Флеш меморије омогућавају
брзо, једноставно и тајно чување података. Постоје флеш меморији различитог
капацитета (512КB,2GB,4GB).
2. УОПШТЕНО О ФЛЕШ МЕМОРИЈАМА
Флеш меморија је облик EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read-Only
Memory) меморије која омогућује да се више меморијских локација избрише
или запише једном програмском операцијом. Нормалан EEPROM допушта само
једној локацији да се запише или избрише у исто време, односно то значи
да флеш меморија може функционисати на вишим ефективним брзинама, када
систем који га користи чита и пише на различитим локацијама у исто време.Флеш
меморија је рачунарска меморија која може да чува податке, чак и када
није под напоном. Може се брисати и репрограмирати електронским путем.
Заснована је на технологији меморијских картица као што су меморијске
картице за дигиталне фото апарате, пламтоп рачунаре, телефоне, конзоле
за видео игрице, аудио плејере...
Разлике између флеш меморије и ЕЕPROM – а:
- брисана је и репрограмирана у блоковима који су сачињени од вишеструких
локација;
- кошта много мање од EEPROM-a.
Слика 1.- Флеш меморија
3. БИТНЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ ФЛЕШ МЕМОРИЈЕ
Осим карактеристике да јој није потребно електрично напајање за чување
података, флеш меморија нуди и брз приступ подацима (али не тако брз као
што то нуди DRAM, којој је потребно константно напајање). Још једна веома
битна карактеристика флеш меморије је што има бољу одпорност на кинетичке
шокове у односу на хар дискове. Готово је физички неуништива када је упакована
у неку меморијску картицу коју користи неки дигитални уређај.
Табела 1. Карактеристике флеш меморије у односу на друге меморије
4. ПРИНЦИПИ РАДА ФЛЕШ МЕМОРИЈЕ
Флеш меморија смешта информације у редове FTG-a (Floating Gate Transistors)
који се називају ћелије и сваку од њих се смешта по један бит информације.
Уређаји новијих генерација који користе флеш меморију могу да смештају
више од једног бита по ћелији користећи више од два нивоа електричног
пуњења и свака следећа инфомрација је смештена на ,,лебдећем'' улазу ћелија.
Слика 2. - USB memorija
Код флеш – а свака ћелија изгледа слично, као и ћелиjа стандардног MOSFET-a
(Metal Oxide Semiconductor Field-Efect Transistor), осим што има два улаза
уместо једног. Један улаз (gate), као и код осталих МОЅ транзистора је
контролни улаз(CG), али други је лебдећи улаз (FG), изолован једни оксидним
слојем који се налази свуда око њега.
Лебдећи улаз се налази између контролног улаза и подлоге. Пошто је лебдећи
улаз изолован његовим оксидним слојем, било који електрон који се нађе
на њему остаје заробљен ту и на тај начин смешта информацију. Када се
електрон налази на лебдећем улазу, они модификују (делимично прекидају)
електрично поље које се јавља са контролног улаза, што модификује напонски
инпулс (Vt) ћелије. На тај начин када је ћелија ,,очитана'' постављањем
одреженог напонског импулса на контролном улазу, тренутно електрично стање
ће или протицати или неће протицати, у зависности од напонског импулса
(vt) ћелије, који је контролисан од стране броја електрона на лебдећем
улазу. Ово присуство или одсуство тренутног електричног стања је детектовано
и преведено у нуле (0) и јединице (1), репродукујући тако смештени податак.
У уређајимa који смештају више од једног бита информација по ћелији (тзв.
multi-level cell device), количина тренутног протицање ће бити детектована,
да би се утврдио број електрона смештених на лебдећем улазу.
Да би меморијска ћелија била програмирана, флеш контрола доводи до кратак
напонски импулс. Ово окида лавински пробој у меморијском транзистору који
пуни лебдећи улаз (тзв. hot-electron injection). На овај начин, 1-Мбипни
чип флеш меморије може бити програмиран за две секунде за разлику од нормалник
EEPROM-oвa, међутим, брисање чипа се извршава истовремено. Током брисања
контрола флеш меморије користи тренутно пребацивање брисања за слање импулса
у цело поље меморијске ћелије, па се бришу све меморијске ћелије. Време
брисања за целу флеш меморију је око једне секунде.
Централни део флеш меморије је матрица мемориских ћелија. Ћелије су адресиране
батфером адресе, који прима сигнале адресе и преноси их до сектора редова
и колона, наизменично. Флеш меморије, слично SRAM чиповима, не извршавају
мултиплексирање адресе.
Декодери редова и колона селектују једну линију речи и један или више
парова битских линија, као и у уобичајеном меморијском чипу. Читљиви податак
излази преко улазно/излазног бафера података или се уписује у адресирану
меморијску ћелију овим бафером преко улазно/излазних јединица.
Процеси очитавања, брисања и порграмирања се контролишу двобајтним инструкцијама,
које екстерни микропроцесор уписује у регистар инструкција флеш контроле.
За типичну флеш меморију доступне су следеће инструкције:
- читање меморије (Read Memory): флеш меморија обезбеђује податке преко
пинова података
- очитавање идентификатора меморије (Red Identifier Code): флеш меморија
обезбеђује код над пиновима података, који означавају врсту и верзију
чипа
- подешавање брисања/брисање (Set-up Erase/Erase): припрема флеш меморију
за процес извршавања брисања
- брисање – потврђивање (Erase-Verify): брише све меморијске ћелије и
потврђује овај процес
- подешавање програмирања/програмирање (Set-up Program/Program): припрема
програмирање појединачних меморијских ћелија и извршава ова процес
- регистровање (Reset): ресетује флеш меморију у дефинисано почетно стање.
5. USB FLESH DRIVE
Флеш меморија је постала доминантна на тржишту од како се појавио USB
flash drive, који се користи за чување и размену података између рачунара
и све похвале које је флеш меморија покупила крајем 20. века, па све до
данас, долазе управо od USB flas drive-a. USB flash drive је мобилан и
моћан меморијски уређај –мали, лаган, преносив, има могућности писања
и брисања.
USB flash drive има велике предности у односу на остале преносиве уређаје.
Компактнији су, генерално бржи, могу да носе велику количину података
и веома су поуздани (физички, пре свега). Модерни оперативни системи (Linux,
Mac OS X, i Windows) имају хардверску подршку за уређаје попут USB flash
drive-a.
USB flash drive, долази у различитим, а понекад и интересантим облицима,
који неретко чине уређај незгодним за коришћење. Пошто USB портови на
рачунарим, углавном један до другог, неки USB flash drive специфичног
облика може да блокира улаз до суседног USB порта.
5.1 Карактеристике USB flash drive –а
Карактеристике USB flash drive-a:
пренос личних података – углавном се користи да би чували и носили
са собом неке личне податке (документа, слике, аудио и видео записи).
поправка рачунара backup података – често се на њему држи неки
антивирус програм, као и остали софтвери за одржавање система.
системска администрација – веома је популаран код системских
и мрежних администратора, на којем чувају податке са неким конфигурационим
фајловима који су повремено потребни за системско и мрежно одржавање.
аудио плејери – многе компаније праве аудио плејере у облику
USB flash drive-a. Најпопуларнији аудио плејер у оваком облику је iPod,
компаније Apple Compute’s.
подизање оперативних система – може да послужи као што функционише
LiveCD неког оперативног система. Потребан је само boot-abilni flash drive,
тзв. Live USB.
игрице – користи се за снимање и праћење напредака у некој игрици.
Слика 3. - Ограничења флеш меморије
Због посебних карактеристика флеш меморије, њена употреба је најефикаснија
ако се користи под посебно дизајнираним фај системима. Основни концепт
,,испод хаубе'' фајл система је: када магацин флеша треба да се ажурира,
фајл систем ће написати нову копију промењених података на свеж блок,
поставиће нове показиваче (pointer-e), и обрисаће стари блок када буде
имао времена.
Један од старијих флеш фајл система био је Microsoft-ov FFS2, који је
коришћен за рад под MS-DOS-ом.
Око 1994. PCMCIA Industry Group одобрила је FTL (Flash Translation Layer)
спецификацију, која је дозвољавала флеш уређају да изгледа као FAT диск.
Други комерцијални системи, као што су FlashFX компаније Datalight, су
били тако креирани да би избегли проблеме са патентима FTL-a. JFFS је
био први специфицирани флеш фај систем за Linux, који је убрзано замењен
фајл системом JFFS2, a 2003. се појавио YAFFS. Ове флеш фајл системе углавном
користте дигиталне камере, фото апарати и слични уређаји.
6. КАПЦИТЕТ ФЛЕШ МЕМОРИЈЕ
Сваки чип флеш меморије досеже капацитет од килобита (128 byte-a) до неколико
гигабита (1,073,741,824 bit-a). Чипови су углавном скупљени заједно да
би се постигао што већи капацитет меморије коју користе уређаји, као што
су kapacitet memorije koju iPod nano ili SanDisk Sansa e200.
Капацитет флеш чипова прати Moore-ov zakon. Ипак, било је и скокова изнад
тог закона. У 2005, Toshiba i SanDisk су развили флеш чип којиј је могао
да смести 8 гигабита података користећи MLC (multi-level cell) технологију.
У септембру 2005, Samsung Electronics je произвео први чип од 16 гигабита
и годину дана касније Flash Hard Drive капацитета од 32 гигабита.
За неке продукте флеш меморије, као то је USB - меморија, средином 2006.
године, капацитет од 1GB се сматрао неком нормалном величином, а само
годину дана касније овако нешто се сматрало луксузом.
У марту 2006, Samsung je објавио флеш уређај капацитета од 32GB, базиран
на флеш чипу од 32GB.
7. БРЗИНА ФЛЕШ МЕМОРИЈЕ
Картице флеш меморије су доступне у различитим брзинама. Неке су оптимизоване
за брзину од 2MB по секунди, 12MB по секунди итд. Остале меморијске картице
рангиране су по 100x, 130x, 200x, итд. За такве картице, ово1x значи да
је брзина преноса података 150KB по секунди. Ово је била брзина којом
су први CD уређаји могли да преносе информације. Када поредимо неку меморијску
од 100x са флеш меморијскомкартицим брзине од 12MB по секунди, можемо
да добијемо неке корисне прорачуне:
- 150KB x 100 = 15000KB по секунди
- 15000KB / 1024 = 14.65MB по секунди.
Дакле, нека меморијска картица од 100x je за 2.65MB по секунди бржа од
картице која преноси 12MB по секунди.
8. ОШТЕЋЕЊЕ ПОДАТАКА НА ФЛЕШ МЕМОРИЈИ
Најчешћи разлог због кога долази до оштећења података је тај што некада
људи уклоне уређај са флеш меморијом (на пример USB flash drive) у току
писања података на њу. Ситуација би била још гора ако уз то не би користили
и одговарајући фајл систем или ако би уследила асинхронизација (где податак
и даље чека да буде написан, а уређај је већ уклоњен).
ЗАКЉУЧАК
Због својих предности, вероватно ће флеш меморије трајати још дуги низ
година, док се не појави нека меморија која ће их превазићи.
Флеш меморије вешто крију своје мане, јер постоје њихове бројне предности,
које их неутралишу.
Поседовање флеш меморије је неопходно за брже и лакше обављање различитих
делатност.
ЛИТЕРАТУРА
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory
2. http://electronics.howstuffworks.com/flash-memory.html
3. http://en.wikipedia.org/wiki/USB_flash_drive
4. http://www.elitesecurity.org/
5. http://www.hgspot.hr
preuzmi
seminarski rad u wordu » » »
Besplatni Seminarski Radovi