Le tutoriel sur la mémoire flash comprend :
Qu’est-ce que la technologie de la mémoire flash ? Comment fonctionne la mémoire flash ? & fiabilité Guide d’achat des cartes mémoire
Retour à : Types de mémoire & technologies
La technologie de la mémoire flash est utilisée pour de nombreuses formes de stockage de données électroniques. Sa commodité d’utilisation a fait que, ces dernières années, son utilisation a augmenté de manière significative et elle est disponible dans de nombreux formats.
La mémoire flash est une forme non volatile de stockage de données électroniques et, par conséquent, elle est utilisée dans de nombreux domaines où le stockage de données à court et moyen terme est nécessaire.
La technologie de la mémoire flash est visible sous de nombreuses formes : tout, depuis les clés USB Flash familières et les cartes mémoire des appareils photo comme les cartes compactes Flash ou cartes CF et les cartes mémoire SD, jusqu’aux applications comme les disques durs à l’état solide des ordinateurs où elle remplace les anciennes technologies de disque qui sont plus lentes, moins fiables et plus fragiles.
Avec son utilisation répandue, la Flash est devenue l’une des formes de mémoire à semi-conducteurs les plus utilisées, et avec son utilisation s’étendant des bâtons de mémoire et des cartes mémoire d’appareil photo, etc. largement vus, à des articles comme les disques durs à semi-conducteurs pour ordinateurs, la technologie est encore plus vue.
Qu’est-ce que la mémoire Flash ?
Le stockage en mémoire Flash est une forme de mémoire non volatile qui est née de la combinaison des traditionnelles EPROM et E2PROM. Ces deux formes de mémoire ne sont vues qu’occasionnellement de nos jours et d’autres formes de mémoire, dont la Flash, ont pris le relais.
Par essence, la mémoire Flash utilise la même méthode de programmation que l’EPROM standard et la méthode d’effacement de l’E2PROM.
L’un des principaux avantages de la mémoire Flash par rapport à l’EPROM est sa capacité à être effacée électriquement.
Cependant, il n’est pas possible d’effacer chaque cellule d’une mémoire Flash individuellement, à moins d’ajouter une grande quantité de circuits supplémentaires dans la puce. Cela augmenterait considérablement le coût et, en conséquence, la plupart des fabricants ont abandonné cette approche en faveur d’un système dans lequel la puce entière, ou une grande partie de celle-ci, est effacée par bloc ou flash – d’où son nom.
Aujourd’hui, la plupart des puces de mémoire flash disposent d’un effacement sélectif, permettant d’effacer des parties ou des secteurs de la mémoire flash. Cependant tout effacement signifie toujours qu’une section significative de la puce doit être effacée.
Historique du développement de la mémoire flash
La mémoire flash remonte à environ 1980, lorsque le concept a été développé chez Toshiba par le Dr. Fujio Masuoka. Il a ensuite été présenté plus tard à la réunion internationale des dispositifs électroniques de l’IEEE, IEDM, qui s’est tenue en 1984 à San Francisco, en Californie.
Le concept de base du laboratoire a pris quelques années pour se transformer en un produit pouvant être lancé commercialement. Intel a introduit les premières puces commerciales sur le marché en 1988 – il s’agissait de types basés sur NOR.
Les mémoires flash NOR avaient des temps d’effacement et d’écriture relativement longs. Toshiba a de nouveau développé sa technologie et a pu annoncer la technologie NAND lors de l’IEDM de 1987. Cette technologie, cependant, devait encore être développée pour être portée jusqu’au lancement commercial.
L’avantage de la flash NAND était qu’elle avait des temps d’effacement et d’écriture réduits et qu’elle avait une plus grande densité de stockage.
La mémoire flash s’est développée de manière significative ces dernières années et est largement utilisée dans de nombreuses applications que l’on retrouve sous forme de clés USB, de cartes compactes Flash, de cartes mémoire SD et même sous forme de disques durs Flash, également appelés disques à état solide dans certains ordinateurs.
Comment fonctionne la mémoire Flash
La technologie utilisée pour fabriquer les mémoires flash est basée sur les puces EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement), qui consistent en des banques de mémoire formées de cellules de stockage disposées dans une grille de colonnes et de rangées.
La cellule de mémoire Flash de base consiste en un canal d’environ 1µm de long avec les électrodes de source et de drain à chaque extrémité. Au-dessus du canal de la cellule de mémoire Flash se trouve une grille flottante qui est séparée du canal par une couche d’oxyde excessivement fine qui n’a généralement qu’une épaisseur de 100 Å. C’est la qualité de cette couche qui est cruciale pour le fonctionnement fiable de la mémoire.
C’est le stockage des charges sur la grille flottante qui est la clé du fonctionnement de la cellule de mémoire Flash.
Fiabilité et durée de vie de la mémoire Flash
Lorsque la mémoire Flash a été introduite, elle avait une durée de vie relativement courte. L’utilisation répétée des cellules provoquait la dégradation de la mémoire. En tant que telle, la mémoire Flash n’était utilisée que pour un nombre restreint de cycles de lecture / écriture.
De nos jours, la technologie de la mémoire Flash a été considérablement améliorée et la fiabilité n’est plus le problème qu’elle était. Néanmoins les mémoires Flash à incorporer un schéma de ce qu’on appelle le wear levelling pour réduire l’impact sur les cellules ou les zones de la mémoire qui peuvent être soumises à une forte utilisation.
Le wear levelling surveille l’utilisation de différentes zones de la mémoire globale et cherche à utiliser toutes les zones de manière égale, nivelant ainsi l’utilisation.
Avantages de la mémoire flash & inconvénients
Comme pour toute technologie, il existe divers avantages et inconvénients. Il est nécessaire de les prendre tous en compte pour déterminer le type de mémoire optimal à utiliser.
Avantages de la mémoire flash
- Mémoire non volatile
- Facilement transportable (par ex. clés USB, cartes flash d’appareil photo, etc.)
- Robustesse mécanique
Inconvénients de la mémoire flash
- Coût par bit plus élevé que celui des disques durs
- Plus faible que celui des autres formes de mémoire
- Nombre limité de cycles d’écriture / effacement cycles
- Les données doivent être effacées avant que de nouvelles données puissent être écrites
- Les données sont généralement effacées et écrites par blocs
Evidemment, lorsqu’on envisage l’utilisation de la mémoire Flash dans une application particulière, il est nécessaire de peser les avantages et les inconvénients.
Types de mémoire flash
Il existe deux types de base de mémoire flash. Bien qu’elles utilisent la même technologie de base, la façon dont elles sont adressées pour la lecture et l’écriture est légèrement différente. Ces deux types de mémoire flash sont :
- Mémoire flash NAND : Les mémoires flash NAND ont une structure différente de celle des mémoires NOR. On accède à ce type de mémoire flash un peu comme les dispositifs de bloc tels que les disques durs. Lorsque les mémoires flash NAND doivent être lues, leur contenu doit d’abord être paginé dans la mémoire vive mappée. Cela rend la présence d’une unité de gestion de la mémoire essentielle.
- Mémoire flash NOR : La mémoire flash NOR est capable de lire des cellules de mémoire flash individuelles, et à ce titre, elle se comporte comme une ROM traditionnelle dans ce mode. Pour les fonctions d’effacement et d’écriture, les commandes sont écrites sur la première page de la mémoire mappée, comme défini dans « l’interface flash commune » créée par Intel.
Compromis NAND / NOR : les mémoires flash NAND et les mémoires flash NOR peuvent être utilisées pour différentes applications. Cependant, certains systèmes utiliseront une combinaison des deux types de mémoire Flash. Le type de mémoire NOR est utilisé comme ROM et la mémoire NAND est partitionnée avec un système de fichiers et utilisée comme zone de stockage à accès aléatoire.
La mémoire Flash est une forme particulièrement importante de mémoire à semi-conducteurs. Elle est maintenant largement utilisée et est peut-être l’une des formes les plus importantes de stockage à moyen terme.
Comme mentionné, la mémoire Flash peut être vue dans une variété de formes et d’utilisations allant des clés USB à mémoire Flash aux cartes Compact Flash utilisées pour les appareils photo, les cartes SD dans les appareils photo les cartes micro SD dans les téléphones. En outre, de nombreux autres articles électroniques utilisent la mémoire Flash. Elle fait également des percées significatives sur le marché des disques durs d’ordinateurs où les disques durs à état solide sont maintenant largement utilisés.
Au vu de toutes ses applications, la technologie de la mémoire Flash est l’une des formes clés de la technologie de la mémoire à semi-conducteurs utilisée aujourd’hui.
Plus de composants électroniques:
Résistances Condensateurs Inducteurs Cristaux de quartz Diodes Transistors Phototransistors FET Types de mémoire Thyristor Connecteurs RF Valves / Tubes Batteries Interrupteurs Relais
Retour au menu Composants . . .