מהו זיכרון הפלאש?

המילים "זיכרון פלאש" נמצאות עכשיו על שפתי כולם. אפילו תלמידי כיתות א 'משתמשים לעתים קרובות במונח "כונן הבזק" בשיחה. טכנולוגיה זו עם מהירות מדהימה צברה פופולריות. יתר על כן, אנליסטים רבים צופים כי זיכרון פלאש בקרוב יחליף לחלוטין את התקני אחסון מבוסס על דיסקים מגנטיים. ובכן, נותר רק לעקוב אחר ההתקדמות וליהנות מהיתרונות שלה. למרבה הפלא, אנשים רבים, מדברים על חידוש זה, כמעט לא יודע שום דבר על זיכרון פלאש. מצד אחד, המשתמש צריך את המכשיר לעבוד, וכיצד הוא מבצע את הפונקציות שלו הוא הדבר העשירי. עם זאת, יש לפחות רעיון כללי הכרחי עבור כל אדם משכיל.

מהו זיכרון פלאש?

כידוע, במחשבים קיימים מספר סוגים של התקני אחסון: מודולי זיכרון RAM, כוננים קשיחים ודיסקים אופטיים. השניים האחרונים הם פתרונות אלקטרו-מכאניים. אבל זיכרון RAM הוא מכשיר אלקטרוני לחלוטין. זוהי סדרה של טרנזיסטורים, התאספו על שבב של microcircuit מיוחד. התכונה שלו היא כי הנתונים מאוחסן עד המתח מוחל על האלקטרודה של הבסיס בכל מקש נשלט. בנקודה זו נשקול ביתר פירוט בהמשך. זיכרון פלאש של חוסר זה מקופח. הבעיה של אחסון מטען ללא מתח חיצוני נפתרה בעזרת טרנזיסטורים עם שער צף. בהעדר השפעה חיצונית, את המטען במכשיר כזה ניתן לשמור במשך זמן רב מספיק (לא פחות מ 10 שנים). כדי להסביר את עקרון העבודה, אתה צריך לזכור את היסודות של האלקטרוניקה.

כיצד מסודר הטרנזיסטור?

אלמנטים אלה הפכו בשימוש נרחב כל כך, כי לעתים רחוקות, שם הם לא בשימוש. גם במתג האור הבנאלי , לפעמים ניתן להתקין מפתחות מבוקרים. כיצד מסודר הטרנזיסטור הקלאסי? הוא מבוסס על שני חומרים מוליכים למחצה, אחד מהם יש מוליכות אלקטרונית (n), והשני הוא p-type (p). כדי לקבל את הטרנזיסטור הפשוט ביותר, אתה צריך לחבר את החומרים, למשל, בצורה של npn לחבר כל אלקטרודה לכל בלוק. מתח אחד (emitter) מוחל על קצה אחד האלקטרודה. זה יכול להיות נשלט על ידי שינוי הערך של הפוטנציאל על הפלט התיכון (בסיס). הסרה מתרחשת באספן - הקשר הקיצוני השלישי. ברור, אם מתח הבסיס נעלם, המכשיר יחזור למצב ניטרלי. אבל המכשיר של טרנזיסטור עם שער צף, שבבסיס כונן הפלאש, שונה במקצת: לפני חומר מוליך למחצה של הבסיס ממוקם שכבה דקה של דיאלקטרי שער צף - יחד הם יוצרים את מה שנקרא "כיס". בעת הפעלת מתח חיובי לבסיס, הטרנזיסטור ייפתח, דילוג על הזרם, אשר מתאים אפס ההיגיון. אבל אם אתה מניח מטען יחיד (אלקטרון) על השער , אז שדה שלה מנטרל את ההשפעה של פוטנציאל הבסיס - המכשיר יסרב סגור (יחידה לוגית). על ידי מדידת המתח בין הפולט לאספן, ניתן לקבוע את הנוכחות (או העדר) של המטען על השער הצף. המטען מונח על השער באמצעות אפקט המנהרה (Fowler - Nordheim). כדי להסיר את המטען, יש צורך להחיל מתח שלילי גבוה (9 וולט) על הבסיס ומתח חיובי לפליטה. המטען יעזוב את התריס. מכיוון שהטכנולוגיה מתפתחת ללא הרף, הוצע לשלב טרנזיסטור קונבנציונאלי ואפשרות שער צף. זה מותר "לנגב" את המטען עם מתח נמוך לייצר מכשירים קומפקטי יותר (אין צורך לבודד). זיכרון הבזק מסוג USB משתמש בעקרון זה (מבנה NAND).

כך, על ידי שילוב של טרנזיסטורים כאלה לתוך בלוקים, ניתן היה ליצור זיכרון שבו הנתונים המוקלטים נשמרים תיאורטית ללא שינוי במשך עשרות שנים. אולי החיסרון היחיד של כונני פלאש מודרניים היא המגבלה על מספר מחזורי כתיבה מחדש.