Който е измислил флаш устройство и кога

Много добре познати изобретения, които правят пробив в науката и технологиите, изглежда са случайни процеси и са свързани с имената на учени и инженери, които са пряко свързани с това. Но ако копаете по -дълбоко, се оказва, че значителна част от откритията се извършва от независими групи изследователи почти едновременно и на различни места, което показва неизбежността на технологичния прогрес. Да, славата на откриващия получава само едно нещо, но фактът, че много групи хора винаги работят по спешни технически проблеми, се счита за безспорен днес. Поразителен пример е историята на формирането и развитието на микроелектрониката, която започна с отварянето на полупроводници.

Една от основните посоки в тази област е създаването и подобряването на устройствата за съхранение на паметта. И трябва да кажа, че именно тук парадигмата споменахме в максимална степен и продължава да се проявява. Кой от младежта знае за магнитните дискове или диск? Оптичните дискове (CD/DVD) също бързо се превърнаха в анахроничен тода на преден план флаш паметта, дисковете, които в различни версии се използват в почти всички устройства с електронен контролен блок, от перални машини до USB флаш устройства.

Но би било грешно да се каже, че флаш паметта е скорошно изобретение. Историята на развитието на тази технология се подобрява, откакто се появиха първите транзистори ..

Как започна всичко

Известно е със сигурност, когато се появи първото USB флаш устройство, което в момента се счита за най -честото носимо устройство за съхранение на огромни масиви за данни. Но малко хора знаят, че първите прототипи на флаш паметта са имали просто смешен обем от няколко килобайта по текущи стандарти и изминали дълъг път към текущия масов успех.

Полупроводниковите диоди, които замениха лампите в средата на миналия век, доведоха до началото на ерата на ерата на миниатюризацията на електрониката и вече през 1956 г. Bosch Arma Corporation патентова изобретяването на своя служител, инженерът Venz Qin Chow - Програмен абитуриент от тип памет. Не е известно кой точно е дал името на флаш паметта, но патентът вече е присъствал от думата светкавица, което показва метода, използван за получаване на такава памет.

Същността на изобретението беше да се създаде двуизмерен масив от диоди, всеки от които имаше джъмпер. Процесът на запис на данни за флаш паметта беше представянето на увеличен ток на рейтинг на желаните елементи на веригата, в резултат на което джъмперите се стопяват. По този начин беше възможно да се кодират данни в двоичната система: 0 - ако джъмперът е цял, 1- ако разтопете. Устройствата за флаш памет се наричаха програмисти.

Тъй като Bosch Arma Corporation работи от военните (ВВС на САЩ), това изобретение беше класифицирано и използвано за съхраняване на данни, за да ръководи MBR на Atlas MBR. И едва през 1969 г., когато патентът стана публично достъпен, се появи първата индустриална енергийно-зависима флаш памет от типа на PROM. Тя притежаваше редица предимства, включително малки размери, бързото време на четене, но не беше без недостатъци, един от които се оказа ниска надеждност - 10-35% от продуктите бяха програмирани с грешки, които бяха невъзможни да коригират.

Възможно беше обаче да се примири с това, но по този начин беше невъзможно да се създаде голям обем памет, беше необходимо да се излезе с начин за увеличаване на плътността на съхраняваните елементи на микросхроса. И накрая, невъзможността за пренаписване значително ограничи обхвата на този тип енергийно зависима флаш памет на твърдо състояние. Пробивът не трябваше да чака дълго.

Първите успехи

През 1971 г. инженерът на Intel Dov Froman по време на изследването на причините за голямо количество освобождаване на дефектни интегрирани схеми разкрива, че наличието на метални примеси в полупроводници засяга свойствата на транзисторите, което му позволява да измисли прототип на флаш паметта на EPROM С възможността за изтриване на данни. За да се промени състоянието на транзистора, беше необходимо да се облъчва с ултравиолетова светлина. Принципът на програмиране остава същият - доставката на увеличени токове на транзистори, всеки от които кодира 1 бит, но логично се комбинира в блок от 8 транзистора, кодирайки 1 байта информация.

За да се облъчва микросхреота на флаш паметта, в горната му част беше направен прозрачен прозорец и за изключване на влиянието на дневната светлина, той беше запечатан с логото на производителя. Когато използвате мощна ултравиолетова лампа, процесът на измиване на данни отне няколко часа, докато цялата матрица беше изтрита едновременно. Броят на циклите на флаш паметта беше неограничен, за разлика от процедурата за измиване, което доведе до постепенното унищожаване на затвора на транзистора.

Ограниченията, свързани с необходимостта от използване на източника на ултравиолетово лъчение за изтриване на информация, бяха преодолени от инженерите на Intel през 1978 г., когато Джордж Перегос подобри структурата на транзисторния блок на флаш паметта, добавяйки тънък слой изолация към него. Новият тип носител на данни се нарича EEPROM и се използва за производство на чипа Intel 2816. За съжаление, тази технология също имаше значителна недостатъчност на техническите затруднения на правилното снабдяване на тока през тънък слой на диелектрика, пренаписването на данни беше нереализирано, ако беше флаш памет с голям обем.

След 6 години Fujio Masuoka от Toshiba подобри флаш паметта, като постигна значително увеличение на обема, записване и изтриване на данни, а през 1988 г. Intel започва масовото производство на първата флаш памет, базирана на Nor-Flash, базирана на японския патент. Година по -късно Toshiba обяви излизането на NAND памет, която се характеризира с логично структурирана организация на адресирана архитектура, под формата на блокове и страници. За управление. Първите прототипи бяха сравнително прости и бяха отговорни само за справяне с операциите с клетки на паметта. Съвременните FSP чипове са доста мощни и продуктивни многоядрени чипове, които служат за адресиране на флаш паметта и за коригиране на грешки и за премахване на боклука „информация“, натрупан в паметта.

Това е FSP, който в момента е „сърцето“ на флаш паметта, което допринася значително за продължителността на развитието на нови чипове.

Трудностите с изтриването и пренаписването на данните изтласкаха флаш паметта в доста тясна ниша - за записване на микрополограми на вида на фърмуера, смяната на която не се изисква често.

За масово съхранение на данни в стационарни компютри бяха използвани магнитни носители, нарушения се използват като носими задвижвания за дълго време, изискващи читател - диск. Появата на оптични дискове направи възможно многократно увеличаване на обемите на записаните данни, но също така изисква използването на специален диск, освен това самият запис беше доста дълъг процес и не се различава по надеждността. Въпреки това, самите CD/DVD дисковете лесно се надраскаха, бяха обект на отрицателните ефекти на много други външни фактори.

И тогава на сцената излезе ново поколение флаш памет. Началото на новото хилядолетие, когато се появиха първите флаш устройства, се характеризираше с бързото развитие на микроелектрониката. През 2000 г. инженерите на M-Sistems (Израел) разработиха носим дисконкей с обем от 8 MB. Приблизително в същото време развитието на същия обем, Thumbdrive, обяви Сингапурската компания M-Sistems.

Успоредно с това развитието на флаш паметта беше подложено.

SD карти

В същото време, когато се появиха първите USB-флаш дискове, консорциум от няколко големи ИТ компании (Sandisk, Panasonic и Toshiba), наречен SD асоциация, започна да развива ново поколение увеличен обем. След известно време редица други гиганти на индустрията се присъединиха към Асоциацията, включително Kingston, Intel, AMD, Apple, HP, Nikon, Canon и др. В резултат на това се родиха SD карти с капацитет 2 GB, което беше истински пробив. Такива флаш карти бяха използвани активно в цифрови камери и в началото този обем беше напълно достатъчен. Но с увеличаването на разделителната способност на CMOS-матрикси, размерите на файловете също се увеличават, в допълнение, стана възможно да снимате видеоклип, изискващ много по-голям обем флаш памет. Удвояването на SD карти не реши проблема и през 2006 г. е изобретен форматът на флаш устройство SDHC, което позволява да се увеличи капацитетът на носителите до 32 GB. Несъвместимостта на нивото на тръстиките на карти се оказа единственият важен недостатък на новия формат, но скоро толкова много памет липсваше.

Попълването на флаш паметта отново беше подложено на подобрение, така че SDXC форматът се появи с възможността за съхранение до 2 TB информация, която все още е от значение и до този ден. Дали този обем е достатъчен за дълго време? Ако ви се струва, че да, тогава ви съветваме да не бързате със заключения ..

MicroSD карти

SD картите бяха добри за всички, както по обем, така и, ако е възможно, пренаписване на високоскоростни данни. Размерите също бяха такива, че им позволиха да ги използват в цифрови камери и други компютърни технологии. Но тук смартфоните се появяват на преден план, където борбата отива за всеки допълнителен квадратен милиметър пространство. И вече нямаше място за SD карти.

Необходимо е многократно намаляване на размерите, което е постигнато с следващото поколение флаш памет - MicroSD карти. Те са четири пъти по -малко, докато поддържат характеристиките на обема и скоростта на старшия колега. В повечето случаи използването на MicroSD карти е възможно и в слотове за обикновени SD карти, наличието на адаптер адаптер е достатъчно, но по -голяма карта в малък слот може да бъде поставено по някакъв начин.

Що се отнася до формата на съхраняваните данни, той е идентичен и за двете технологии, докато постоянно се развива. Последният въведен формат е MicroSDUC, който ви позволява да съхранявате на средно до 128 TB данни.

Обърнете внимание, че историята на подобряването на флаш паметта в никакъв случай не е толкова безоблачна, колкото може да изглежда. Наред със сравнителните формати, имаше редица не съвсем успешни разновидности на флаш памет, развитието на които бяха изразходвани огромен брой човешки и финансови ресурси. Достатъчно е да си припомним формати на флаш памет, които не са получили широко разпространение:

• Compactflash- се появи през 1990 г., флаш памет се характеризира с рекордна скорост на данни за това време- около 90 mb/s;
• MemoryStick- Първите носители на този тип флаш памет с обем от 128 MB се появяват в продажба през 1998 г.;
• MemoryStick Pro навлезе на пазара след 5 години и имаше половината от размерите в сравнение с MS;
• Pro Duo MemoryStick, публикуван през 2006 г., имаше увеличен обем.

Настоящото поколение определено ще оцелее до момента, в който се появи коренно нов тип флаш памет, но дали тези промени ще бъдат революционни или ще имат еволюционна природа, можете само да се досетите. Съдейки по броя на публикациите в специализирани публикации, развитието в тази посока се провежда доста интензивно.