Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Стирание содержимого всего блока выполняется одномоментно отдельным сигналом (отсюда, вероятно, и название памяти йазЬ вЂ” вспышка); тотальное стирание было специально организовано разработчиками, поскольку первоначально флеш-память применялась в военных приборах, и при обнаружении попыток несанкционированного доступа к ним необходимо было сразу уничтожать все данные — система автоматически генерировала внутренний сигнал стирания). По существу, флеш-диски — это «полупостоянные» запоминающие устройства, стирание, считывание и запись информации в которых выполняется электрическими сигналами (в отличие от прочих ПЗУ, в которых эти действия производятся лучом лазера или чисто механически — «перепрошивкой»). Количество 241 Внешние запоминающие устройства циклов перезаписи информации в одну и ту же ячейку у флэш-памяти ограничено, но оно обычно превышает 1 млн — эта величина иногда указывается в паспорте микросхемы.
В современных устройствах имеются программные или аппаратные средства формирования виртуальных блоков, обеспечивающие запись информации поочередно в разные области флэш-памяти так, чтобы число циклов стирания и записи было равномерно распределено по всем блокам диска. Это существенно увеличивает срок службы флэш-памяти: ее работоспособность сохраняется сотни лет.
Емкость современных флеш-дисков, изготовленных на основе многоуровневых ячеек (Мп!гуЕеуе1 Се!1, М!.С) на базе логических схем НАНР (НЕ-И, штрих Шеффера)', достигает нескольких гигабайтов при крайне миниатюрных их размерах. Флеш-диски обладают высочайшей надежностью — среднее время наработки на отказ (Меап Т(ше Вегтуееп Ра(!аггее — МТВР) у них составляет, как правило, более миллиона часов; они устойчивы к механическим ускорениям и вибрациям, работают в широком диапазоне температур (от — 40 до +85 'С). Во время выполнения операций чтения-записи флеш-диски обычно потребляют не более 200 мВт электроэнергии и, естественно, не шумят. Скорость считывания информации составляет несколько мегабайт в секунду, скорость записи несколько ниже (эти значения зависят от типа флеш-памяти и ее интерфейса).
Линейку чипов (ИС) многоцелевой флеш-памяти на базе Бпрег Р!азЬ (БР) представила компания 8111соп 51огайе ТесЬпо!ойу. Эти чипы могут использоваться в КПК, в В!петоогЬ-устройствах и в оборудовании для беспроводных сетей. Четырехмегабитовые чипы имеют время доступа 90 нс, время стирания сектора— 36 мкс, стирание всей ИС занимает 140 мкс. Потребление тока в активном режиме — 5 мА, в режиме ожидания — 1 мкА при напряжении 1,95 В. Чипы выпускаются в разных исполнениях — в 48-контактных корпусах: ТРВСА (6 х 8 х 1 мм), ЗЕВСА (4 х 6 х 0,63 мм), ХР!.СА (4 х 6 х 0,47 мм).
Конструктивно флеш-диски могут быть выполнены в виде микросхемы. Например, Р1зЬ оп СЬ!р 2000 фирмы М-Бузтешз представляет собой Р1Р-микросхему с 32 контактами (современные КОМ В!08 выполняются также на основе флеш- памяти в виде обычной микросхемы). Сейчас выпускаются чипы Р(зй оп СЬ(р третьего поколения. Так, корпорации М-Яузгешз и ТозЫЪа в 2002 году анонсировали флеш-накопитель МоЬ!!е Р(зй оп СЫр СЗ, изготовленный в виде многоуровневой ячейки по технологии НАЫР. Емкость построенного по нормам 0,13 мкм чипа равна 64 Мбайт. Поддерживается прямой доступ к памяти (РМА) и режим Ми!гу Витай обеспечивающий скорость чтения 80 Мбайт/с.
Имеются встроенные алгоритмы коррекции ошибок. Аналогично ТозЫЬа и БапР1зй начнут выпуск 90-нанометровой флеш- памяти типа НАНР (256-512 Гбайт) в 2004 году — ее разработка закончена. Ныне самую большую емкость имеет чнп 2 Гбит, 130 нм. ' Флеш-память на базе логических схем НОй (чНЕ-ИЛИе) позволяет организовать произвольный доступ к данным, и на ее основе могут создаваться оперативные запоминающие устройства. 242 Гпааа тп Запоминающие устройства ПК Многие производители предусматривают на своих системных платах гнезда для установки флеш-чипов.
Интерфейс для их подключения аналогичен интерфейсу ПЗУ В!05. Флеш-диски в настоящее время выпускаются многими фирмами с различными интерфейсами и в разных конструктивных исполнениях. Они могут быть не только внешними дисками ПК, но и устанавливаться внутри системного блока. В качестве фиксированной памяти используются флеш-карты, выполненные в виде печатных плат, предназначенных для непосредственной установки в разьемы системной платы компьютера. Они способны работать с системными и локальными интерфейсами ПК (!ЗА, РС! и др.). Значительно чаще флеш-память используется в качестве альтернативных НП!) твердотельных дисков. В этом случае востребованы периферийные интерфейсы АТА (!Г)Е), Зег(а! АТА, !)ЗВ, !ЕЕЕ 1394 и др.
Широкое применение флеш-диски нашли в цифровых фотон видеокамерах. Конструктивных вариантов исполнения флеш-дисков существует много. О АТА Р!азЬ (РС Сагг! АТА). Карты этого формата имеют емкость до 1 Гбайт, габариты 85,6 н 54 н 33 мм, они снабжены 68-контактным разъемом (совместим со стандартным разъемом РСМС!А ноутбука) и АТА-контроллером.
Благодаря последнему обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. Имеется несколько типов РС Сагг(: Туре1, Туре2, ТуреЗ, различающихся толщиной: З,З; 5,0 и 10,5 мм соответственно: О Туре1 обычно используется как фиксированная память; О Туре2, кроме того, может выполнять функции модема или сетевой карты; О ТуреЗ чаще всего эмулирует жесткие диски. Ы Сошрас1 ИазЬ (СР) имеют две модификации: Сошрасг ИазЬ Туре1 (СР1) и Сошрасс Р!ааЬ Туре2 (СР2): О Сошраст Р!азЬ Туре1, пожалуй, самый распространенный сейчас формат. Он разработан в 1994 году фирмой ЗапГ11зй и имеет размеры 42,8 х н 36,4 н 3,3 мм, вес 10 г, соответствующие спецификации РСМС!А, но его 50-контактный торцевой разъем входит в противоречие с этой спецификацией (при подсоединении к ноутбуку требуется переходник на 68-контактный разъем).
Емкость карт СР1 составляет до 512 Мбайт. Скорость чтения карт СР1, выпущенных в 2002 году компанией Хесас, составляет 1 Мбайт/с, а скорость записи — 0,9 Мбайт/с. О Сошрасг Р!азЬ Туре2 (СР2) имеют толщину 5 мм, что позволило увеличить их емкость до 4 Гбайт. Скорость чтения-записи — 1,4 Мбайт/с. Упрощенным вариантом СР могут считаться М!и!аспге Сагй, имеющие почти такие же габаритные размеры (38 н ЗЗ х 3,5 мм), но у них нет внутреннего контроллера для эмуляции НОГ) (то есть эти карты используются как обычная память).
О Яшагт Мег!!а (БМ) — твердотельный диск, предложенный в 1998 году компанией ТозЫЬа. Габариты устройства 45,5 н 37 н 0,76 мм, вес — 2 г. Разъем имеет 22 контакта. Внутреннего контроллера у диска нет. Емкость современных ЗМ не превосходит 128 Мбайт, скорость обмена — 512 Кбайт/с. 24З Вопросы длп самопроверки О хо-Р!ссше — усовершенствованный вариант 3М, размер карты 25 к 20 к 1,7 мм, вес — 2 г (это самые миниатюрные карты памяти на начало 2003 года). Емкость — 256 Мбайт, в ближайшее время ожидаются карты компании Рц)! РЬосо Р!1ш емкостью 512 Мбайт, в дальнейшем прогнозируются и до 8 Гбайт.
Скорость передачи до 3 Мбайт/с. (з Мп11!Мех!!а Сагк! (ММС). Была представлена фирмами Бап()!зк и Яешепэ в конце 1997 года. Емкость карт до 256 Мбайт, размер 32 к 24 и 1,4 мм, вес— 2 г. Скорость чтения данных до 2 Мбайт/с, записи — до 512 Кбайт/с. (з Веспге Р!Е!га1 Сагд (ЯЭ) — улучшенный вариант карт ММС, предложенный в 1999 году компанией МагзцаЫга Е!ессйс 1пг!цзгйа! Со Егс! (торговая марка Рапазошс). Это один из самых перспективных форматов хранения информации во флеш-памяти.
Размер карт 32 и 24 и 2,1 мм, вес около 2 г, емкость современных ЯЭ варьируется от 32 до 1024 Мбайт, скорость обмена — 6 Мбайт/с. Карта оборудована 9-контактным разъемом, имеется возможность защиты от несанкционированного доступа по паролю и переключатель для зашиты от случайной записи или стирания. Флеш-карта от МамшэЫга (2003 год) имеет емкость 1 Гбайт, скорость обмена 20 Мбайт/с; в 2004 году появилась карта емкостью 2 Гбайт, а в 2005 году обещаны версии карты на 4, 8 и 16 Мбайт.
Карты 5М, ММС, Я) первоначально разрабатывались для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Сейчас для них выпускаются дисководы для подключения к компьютерам. Например, компания ТРК Маг!гейпй представила миниатюрные считыватели серии Мейа Кеадег с интерфейсом (15В2 для флеш- карт форматов 31), ММС, СР и 1ВМ М!спк!пче (питание через шину (15В).
О М!и!а!иге Сагг( (М!и!Сагг!) — этот тип флеш-памяти нашел применение в органайзерах и сотовых телефонах. Их емкость всего 64 Мбайт, размеры 33 х 32 и 2,8 мм. (;! Мепюгу Я!с!г (появились в 1998 году, емкость до 256 Мбайт, размеры 50 к к 21,5 к 2,8 мм) применяются в основном в цифровых и видеокамерах. Фирма Бопу рекламирует их в качестве универсальных устройств памяти и оснащает ими многие свои изделия, в частности, портативные компьютеры, в том числе и карманные. Компания 1-0 Раса представила считыватели карт МБЕКИ с интерфейсом 115В2 для флеш-карт формата Мешогу 51!ск.
Габариты МЗДУ 56 и 72 и15,5 мм, вес — 25 г. ПРИМЕЧАНИЕ НМЛ обеспечивают самую меньшую стоимость хранения информации: примерно $1 эа 1 Гбайт, у дисков этот показатель равен $8 — 10, а у флеш-карт достигает $100. Вопросы для самопроверки 1. Приведите классификацию запоминающих устройств ПК и дайте краткую характеристику отдельных классов. 2. Что такое и где используется статическая оперативная память, динамическая оперативная память? 244 Глава 11. Запоминающие устройства ПК 3. Поясните назначение и классификацию кэш-памяти компьютера.
4. Поясните физическую структуру основной памяти. 5. Назовите и поясните основные типы модулей ОП. 6. Назовите основные типы оперативной памяти и поясните их. 7. Что такое ПЗУ, каково его назначение и в чем особенности ПЗУ типа Р1азЬ? 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. Поясните логическую структуру ОП. Как адресуются ячейки ОП в реальном режиме работы микропроцессора? Что такое виртуальная адресация и виртуальная память? Опишите основные принципы организации файловой системы. Что такое ат- рибут файла, спецификация файла? Как выполияется в ПК управление файлами? Дайте краткую характеристику системы размещения информации иа дисках.
Что такое таблица размещения файлов (РАТ) и как выполняется адресация фрагментированных файлов иа диске? Дайте краткую характеристику накопителей иа жестких магнитных дисках. Дайте краткую характеристику дисковых массивов КАП). Дайте краткую характеристику накопителей иа гибких магнитных дисках. Дайте краткую характеристику накопителей иа оптических дисках СР. Дайте краткую характеристику накопителей иа оптических дисках ПУП. Дайте краткую характеристику накопителей иа магнитооптических дисках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
