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Memoria Flash Destacado

Memoria Flash
  • Fecha: 1984
  • Utilidad: permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.
  • Inventor: Fujio Masuoka
http://www.google.es

La memoria flash es una manera desarrollada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez EPROM. Por ello, la memoria flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos a la vez. Las aplicaciones mas habituales son :

-USB (además del almacenamiento pueden incluir radio FM grabación de voz…

-PC card(es un periférico diseñado para computadoras portátiles para expandir la memoria aunque también es utilizado como: tarjeta de red, sintonizador de TV,modem….)

-Tarjetas de memoria flash (sustituto del carrete en la fotografía digital.

En cuanto a las características que ofrecen este tipo de memorias cabe destacar su gran resistencia a los golpes (no contiene partes móviles), es de bajo consumo y muy silencioso, de reducido tamaño (lo que nos permite introducirlo en dispositivos portátiles) y muy ligero. Otra característica de gran interés es que funciona bajo temperaturas extremas ( -25º hasta los 85º ).

En lo referente a defectos hay que mencionar que solo permite una cantidad finita de escrituras y borrados (generalmente entre 10.000 y un millón), dependiendo de la celda, la precisión y el voltaje necesario para su borrado.Inicialmente almacenaban 8 MB, pero actualmente almacenan más de 64 GB, con una velocidad de hasta 20 MB/s.


Fabricada con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0’s y 1’s correspondientes.
Las tarjetas de memoria flash están hechas de muchísimas celdas microscópicas que acumulan electrones con diferentes voltajes a medida que la electricidad pasa a través de ellas, creando así un mapa de diferentes cargas eléctricas. De este modo la tarjeta logra guardar la información que el usuario requiere. Mientras más compacta esté distribuida su estructura, mayor información almacena, y asimismo también aumentan los costos en la fabricación de estos dispositivos.
Los sistemas de archivos están en desarrollo, aunque en la práctica el más utilizado es el FAT (por compatibilidad).
Explicación del funcionamiento de las memorias:
-MEMORIA TIPO NOR: Para programar una celda de tipo NOR (asignar un valor determinado) se permite el paso de la corriente desde el terminal fuente al terminal sumidero, entonces se coloca en CG un voltaje alto para absorber los electrones y retenerlos en el campo eléctrico que genera. Este proceso se llama hot-electrón injection. Para borrar (poner a “1”, el estado natural del transistor) el contenido de una celda, expulsar estos electrones, se emplea la técnica de Fowler-Nordheim tunnelling, un proceso de tunelado mecánico – cuántico. Esto es, aplicar un voltaje inverso bastante alto al empleado para atraer a los electrones, convirtiendo al transistor en una pistola de electrones que permite, abriendo el terminal sumidero, que los electrones abandonen el mismo. Este proceso es el que provoca el deterioro de las celdas, al aplicar sobre un conductor tan delgado un voltaje tan alto.

-MEMORIA TIPO NAND: Las memorias flash basadas en puertas lógicas NAND funcionan de forma ligeramente diferente: usan un túnel de inyección para la escritura y para el borrado un túnel de ‘soltado’. Las memorias basadas en NAND tienen, además de la evidente base en otro tipo de puertas, un coste bastante inferior, unas diez veces de más resistencia a las operaciones pero sólo permiten acceso secuencial (más orientado a dispositivos de almacenamiento masivo), frente a las memorias flash basadas en NOR que permiten lectura de acceso aleatorio. Sin embargo, han sido las NAND las que han permitido la expansión de este tipo de memoria, ya que el mecanismo de borrado es más sencillo (aunque también se borre por bloques) lo que ha proporcionado una base más rentable para la creación de dispositivos de tipo tarjeta de memoria. Las populares memorias USB o también llamadas Pendrives, utilizan memorias flash de tipo NAND.

Para comparar estos tipos de memoria se consideran los diferentes aspectos de las memorias:
-La densidad de almacenamiento de los chips es actualmente bastante mayor en las memorias NAND.
-El coste de NOR es mucho mayor.
-El acceso NOR es aleatorio para lectura y orientado a bloques para su modificación. Sin embargo, NAND ofrece tan solo acceso directo para los bloques y lectura secuencial dentro de los mismos.
-En la escritura de NOR podemos llegar a modificar un solo bit. Esto destaca con la limitada reprogramación de las NAND que deben modificar bloques o palabras completas.
-La velocidad de lectura es muy superior en NOR (50-100 ns) frente a NAND (10 µs de la búsqueda de la página + 50 ns por byte).
-La velocidad de escritura para NOR es de 5 µs por byte frente a 200 µs por página en NAND.
-La velocidad de borrado para NOR es de 1 s por bloque de 64 KB frente a los 2 ms por bloque de 16 KB en NAND.
-La fiabilidad de los dispositivos basados en NOR es realmente muy alta, es relativamente inmune a la corrupción de datos y tampoco tiene bloques erróneos frente a la escasa fiabilidad de los sistemas NAND que requieren corrección de datos y existe la posibilidad de que queden bloques marcados como erróneos e inservibles.

En resumen, los sistemas basados en NAND son más baratos y rápidos pero carecen de una fiabilidad que los haga eficientes, lo que demuestra la necesidad imperiosa de un buen sistema de archivos. Dependiendo de qué sea lo que se busque, merecerá la pena decantarse por uno u otro tipo.

El problema de crear nuevos sistemas de archivos a partir de los ya mencionados, es que memorias de tipo NOR incorpora varios mecanismos innecesarios para NAND y, a su vez, NAND requiere mecanismos adicionales, innecesarios para gestionar la memoria de tipo NOR. Los dos sistemas de ficheros que se disputan el liderazgo para la organización interna de las memorias flash son JFFS y YAFFS, ExFAT es la opción de Microsoft.
Las nuevas memorias Flash pueden llegar a almacenar más de un bit por celda variando el numero de electrones que almacenan

Existen distintos formatos para las memorias flash:
* CompactFlash (CF) I y II
* Memory Stick (MS)
* MicroSD
* MiniSD
* Multi Media Card (MMC)
* Secure Digital (SD)
* SmartMedia Card (SM/SMC)
* xD-Picture Card.

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