پاورپوینت مقدمه ای بر ساختار حافظه فلش

پاورپوینت مقدمه ای بر ساختار حافظه فلش

حافظه ی فلش چیست ؟

سیستم های كامپیوتری ، از تجهیزات ساده تا شبكه های پیچیده ، شامل اجزای گوناگون و متنوعی می باشند : پردازنده ها ، نمایشگرها ، نرم افزارها ، درایورها ، صفحه كلیدها ، موشواره ها ، مدارات فیبر چاپی ، سوئیچ ها ، مودم ها ، و البته حافـظه ها تنها چند مورد از آن هاهستند .

اما به راستی حافظه و به ویژه حافظه ی فلش چیست ؟

  به طور كلی حافظه عبارتسـت از قابلیت نگهداری اطلاعات دیجیتال تحت شرایط معین .

حافظه ی فـلش در واقع نوع تكامل یافته ای از حافظه ی EEPROM بوده و یك حافظه آرایه مانند محسوب می شـود . آدرس دهی در این گونه ازحافظه به جای بایت در سطح بلاكی انجام می شود ، از این رو عمل نوشتـن اطلاعات در آن بسیار سریع تر از حافظه ی EEPROM انجام می گیرد . حافظه ی فلش از ترانزیستور های با گیت های شناور به منظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می كنـد كه اگر به طور دقیق كنترل شود ، می توان در هر ترانزیستور 2 بیت داده را ذخیره نمود . حافظه های فلش استاندارد از هر ترانزیستور تنها برای نگهداری یك بیت بهره می برند، اما چگالی داده در آن ها نسبت به حافظه های حساس تر كه در هر ترانزیستور 2 بیت را ذخیره می كنند ، نصف می باشد .

انواع حافظه ی فلش :

حافظه ی های فلش به نوبه ی خود به انواع مختلفی تقسیم می شونـد ، ایـن دسته بندی بر اساس فناوری بكار رفته در ساخـت آن ها و درواقع وابسته به نوع گیت های سخت افزاری است كه در هر دسته برای ذخیره سازی اطلاعات از آن استفاده می شـود .  ضمن اینكه نحوه ی خواندن و نوشتن اطلاعات در هر گونه متفاوت است . از مهمترین این فناوری ها می توان به فناوری های NOR , DINOR , T-Ploy , AND و NAND اشاره نمود كه هر یك از آن ها به وسیله ی یك یا چند كمپانی عمده توسعه یافته اند . نمودار شماره 2 و جدول شماره 2 اطلاعات بیشتری را در این باره ارائه می دهند :

معماری NAND و NOR در ساختار حافظه های فلش :

همانطور كه اشاره شد ، حافظه های فلش با معماری مبتنی بر NAND و NOR از متداول ترین انواع حافظه های فلش هستند و كاربرد آن ها در سطح وسیعی در زندگی روزمره قابل مشاهـده است ؛ شكل شماره 2 گوشه ای از كاربـردهای عمده ی این حافظه ها را نمایـش می دهد . همانطور كه در این شكل دیده می شود ، حافظه های با فناوری NOR از نظر كاربرد سطح وسیع تری را پوشش می دهند ، لذا ما در اینجا ابتدا ساختار داخلی یك حافظه ی فلش با فناوری NOR را اجمالاً بررسی نموده و به دلیل شباهت منطقی كه میان این ساختار با ساختارحافظه های NAND وجود دارد ، از بررسی ساختمان داخلی حافظه های فلش با فناوری NAND خودداری كرده و تنها مقایسه ای بین این دو نوع حافظه انجام خواهیم داد

هردوی حافظه های EPROM و FLASH از دو لایه ی پلی سیلیكن استفاده می كنند ، اولین لایه به وسیله ی یك لایه ی عایق از گیت كنترل جدا شده است ، و گیت كنترل نیز خود با یك لایه ی نازك از جنس اكسید از لایه ی زیرین تمیز داده شده است . این جداسازی به اولین لایه ی پلی سیلیكن (گیت شناور) این اجازه را می دهد تا بتواند شارژ الكتریكی را نگهداری كند . دومین لایه ی پلی سیلیكن با خط  كلمه (wordline) مرتبط بوده و به عنوان یك گیت كنترلی عمل می كند . به هر حال تفاوت های اساسی میان یك سلول حافظه ی فلش با یك سلول EPROM برای پاك كردن الكتریكی اطلاعات وجود دارد . حافظه های فلش یك لایه ی اكسیدی نازك تر ( تقریباً با ضخامت 100 آنگستروم ) و Source ضخیم تر دارند تا بتوانند سرعت عملیات پاك شدن را افزایش دهند .