техника

Как работает флеш-память

Сподобился, наконец, узнать.

Оказывается, это просто-напросто обычный полевой транзистор, чуть-чуть изменённый с той целью, чтобы заряд, накопленный на его затворе, никуда не стекал на протяжении десятилетий. Называется "транзистор с плавающим затвором".

При достижении определённого порога заряда на затворе транзистор отпирается. Таким образом можно хранить один бит: транзистор открыт -- единичка, заперт -- ноль (или наоборот).

Можно заряжать затвор до разных уровней, и получать, соответственно, разную проводимость транзистора в отпертом состоянии. Получится MLC память, способная хранить 2 бита, или числа от 0 до 3. Гнусмас почесал репу и придумал TLC память, способную хранить уже 3 бита, или числа от 0 до 7. Беда только в том, что отличить 0 от 1 довольно просто (и быстро), а вот отличить 6 от 7 уже сложнее (и медленнее). Поэтому TLC медленнее MLC, а MLC медленнее SLC (который может хранить только 0 или 1). И служит SLC заметно дольше MLC и тем более TLC -- до миллиона перезаписей; MLC/TLC минимум на порядок (а то и на два) хуже. Но -- цена-с! Хотите 256-гигабайтную флешку за 10 рублей -- извольте получить медленную и недолговечную память.

Именно поэтому Гнусмасовские твёрдотельники серии Evo -- дешевле и медленнее твёрдотельников серии Pro -- в первом память TLC, а в другом MLC (оба диска говно, как на мой взгляд, да простят меня их поклонники -- но на моих глазах гавкнуло 4 штуки из 14 купленных).

Ещё есть варианты NAND, NOR, 3D -- но это уже по сути, просто разные способы подключения и организации блоков транзисторов -- при первом типе подключения получается логический вентиль типа "НЕ И", а при втором -- вентиль типа "НЕ ИЛИ". Первые дешевле и имеют большую плотность (и являются самым распространённым типом), вторые лучше подходят для хранения программ в какой-то сложной электронике (с такой памятью проще работать). В трёхмерном исполнении блоки из транзисторов растут не только в ширь, но и в высоту. Сама суть при этом не меняется, индивидуальный элемент памяти по-прежнему остаётся полевым транзистором с плавающим затвором.

Теперь стало понятно, почему флешки так боятся статического электричества и радиации -- такого рода воздействия вызывают пробой транзистора, и так бережно создаваемый заряд стекает, оставляя нам голый хрен вместо нужных данных. Первые образцы памяти на технологии транзисторов с плавающим затвором, собственно, так и стирали -- радиацией. Только, конечно, не ионизирующей, а ультрафиолетовым светом, для чего в корпусе микросхемы делали специальное светопроводное окошечко.