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플래시 메모리 란 무엇입니까?

특정 외계인과 같은 느낌이 들었다면 파티에서 대화가 특정 기술 주제로 전환되었을 때 도달 범위를 넘어서는 경우 지식 기반을 구축해야 할 때입니다. 플래시 메모리는 우리 일상생활의 일부인 수많은 구성 요소에 사용되는 용어 중 하나입니다. 현대의 저장 정보를 저장하는 가장 일반적인 기법은 플래시 메모리를 사용하는 것입니다. 그래서, 그들은 이미 매일 또는 시간 단위로 그것을 사용하고 있지만 컴퓨팅 세계에서 그 중요성에 대해 거의 알지 못했을 가능성이 있습니다.

플래시 메모리는 비 휘발성 메모리로 알려져 있습니다. "비 휘발성"이라는 용어는 장치가 전기적으로 작동하는지 여부에 상관없이 장치의 메모리를 유지한다는 의미입니다. 그것은 메모리 셀 섹션이 눈 깜짝할 사이에 삭제된다는 사실 때문에 그 이름을 얻었다.

비 휘발성 메모리의 예로는 컴퓨터가 꺼져 있어도 모든 데이터를 보관하는 하드 디스크가 있습니다. 그러나 플래시 메모리는 하드 디스크와 큰 차이가 있습니다. 전원이 꺼져 있어도 둘 다 데이터를 유지할 수 있습니다. 그러나 플래시 메모리는 하드 드라이브의 크기, 무게 및 작동 기능이 다릅니다.

PC와 호환되는 모든 종류의 디지털 구성 요소를 사용하면 아마 플래시 메모리를 소유하게 됩니다. 디지털카메라, 캠코더, 비디오 게임 및 심지어 GPS 장치는 관련 정보를 캡처하기 위해 플래시 메모리를 사용합니다. 관련 정보는 나중에 PC로 다운로드할 수 있습니다.

플래시 메모리는 메모리 카드, 메모리 스틱, USB 드라이브 등과 같은 다양한 형태로 제공됩니다. 그러나 기본적인 작동 원리는 동일합니다. 플래시 메모리는 비용이 거의 들지 않고 단순한 플러그 앤 플레이 옵션의 작동 유연성으로 제공되므로 다용도 성이 뛰어납니다. 가장 중요한 부분은 이 저장 매체에 저장된 메모리를 지우고 다시 쓸 수 있다는 것입니다.

플래시 메모리의 작동 원리

플래시 메모리가 프로그래밍 가능하고 재 프로그래밍 가능하다는 것은 알려진 사실입니다. 플래시 메모리는 모든 데이터를 플로팅 게이트 트랜지스터로 만들어진 셀 어레이에 저장합니다. 플로팅 게이트 트랜지스터 (Floating Gate Transistor)는 FET와 동일한 구조를 갖는 전계 효과 트랜지스터 FET (FET는 전기장의 영향을받는 트랜지스터로서 반도체 재료의 특정 전하 캐리어 채널의 모양과 전도도를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 종래의 MOSFET. FGMOS의 게이트는 전기적으로 절연되어있어 DC에 플로팅 노드를 생성하고 다수의 2 차 게이트 또는 입력이 FG 위에 배치되며 전기적으로 절연되어 있습니다.

역사적으로 단일 레벨 셀 장치는 단지 1 비트의 정보를 저장하는 데 사용되었습니다. 그러나 차세대 플래시 메모리는 셀의 플로팅 게이트에 적용할 여러 수준의 전하 중 하나를 선택함으로써 셀당 1 비트 이상을 저장한다. 이러한 이유로 멀티 레벨 셀 디바이스 및 트리플 레벨 셀 디바이스의 이름으로도 알려져 있습니다.

"플로팅 게이트 트랜지스터"라는 용어는 플래시 메모리에 대한 설명이 필요합니다. 각 메모리 셀은 표준 MOSFET (금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)과 유사하다. MOSFET은 전자 신호를 증폭하거나 스위칭하는 데 사용되는 트랜지스터입니다. 차이점은 플로팅 게이트 트랜지스터에는 하나가 아닌 두 개의 게이트가 있다는 것입니다. 상단에는 다른 MOS 트랜지스터에서도 볼 수 있는 제어 게이트 또는 CG가 있습니다. CG 아래에는 FG인 플로팅 게이트가 있으며, 산화물 층에 의해 절연되어 있습니다.

플로팅 게이트는 MOSFET 채널과 컨트롤 게이트 사이에 삽입되어 있습니다. 플로팅 게이트가 절연되어 있기 때문에 정상 상태에서 전자가 몇 년 동안 방전되지 않습니다. 결과적으로, FG는 전하를 유지하고 전기장에서 CG를 격리시켜 셀의 임계 전압을 수정합니다.

판독을 위해, 가능한 문턱 전압들 사이의 전압 중간이 제어 게이트에 인가되고 전도성 또는 절연성인 경우 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 채널 도전성이 플로팅 게이트의 영향을 받아 테스트된다. MOSFET 채널을 통과하는 전류 흐름이 감지되어 저장된 데이터를 제공하는 바이너리 코드를 형성합니다. 전류의 양이 감지됩니다. 셀 당 1 비트 이상을 저장하는 다중 레벨 셀 디바이스에서, 이것은 더 정확한 방식으로 FG 상의 전하 레벨을 결정한다.

플래시 메모리는 PC의 BIOS라고 하는 기본 입출력 시스템으로 작동합니다. BIOS를 다시 작성해야 할 때 플래시 메모리는 바이트가 아닌 블록 단위로 기록하므로 빠른 업데이트가 가능합니다. 동시에, 플래시 메모리는 휘발성 RAM 메모리에 실용적이지 않습니다. 무작위 액세스 메모리는 블록 레벨이 아닌 바이트 레벨로 처리되어야 하기 때문입니다.

플래시 메모리 유형

NAND 메모리 및 NOR 메모리라는 두 가지 유형의 플래시 메모리가 있는데, NAND는 프로그래밍이 가능하고 블록 단위로 읽혀지며 NOR는 쓰기 또는 바이트 단위로 읽는 것을 허용합니다.

NOR와 NAND는 두 가지 방식으로 다르다. 개별 메모리 셀의 연결이 변형되고 읽기 / 쓰기를 위해 제공되는 인터페이스가 다르다.

NOR 플래시 - NOR 게이트에서 각 개별 셀은 한쪽 끝이 접지에 연결되고 다른 쪽 끝이 비트 라인에 직접 연결됩니다. 이 배열은 NOR 게이트 (OR 게이트와 인버터의 결합으로 두 입력이 모두 거짓이면 출력을 TRUE로 지정하거나 그렇지 않으면 출력이 거짓)의 역할을 하므로 NOR 플래시라고 불리며 제어 게이트 또는 CG에 연결된 단일 워드 라인이 하이로 반송될 때, 대응하는 저장 트랜지스터는 출력 비트 라인을 로우로 둔다. 따라서 낮은 읽기 대기 시간 기능을 통해 NOR 플래시 구동 장치는 단일 메모리 제품에서 직접 코드 실행 및 데이터 저장을 용이하게 합니다. 결과적으로, NOR 플래시는 분리된 비 휘발성 메모리 디바이스를 수반하는 임베디드 애플리케이션을 위한 선택 기술로 지속되고 있다.

NOR -A NOR 플래시 셀을 단일 레벨로 프로그래밍하는 것은 논리적으로 기본 상태의 이진 1 값과 동일합니다. 이것은 제어 게이트에 적절한 전압을 인가할 때 채널을 통한 전류 흐름으로 인해 발생합니다. NOR 플래시 셀은 다음과 같은 절차에 따라 이진수 0 값으로 설정될 수 있는 방식으로 프로그래밍 될 수 있다.

  • 일반적으로 5V 이상의 상승된 전압이 CG에 적용됩니다.
  • 전자가 소스에서 드레인으로 흐르도록 채널이 켜져 있습니다.
  • 소스 - 드레인 전류는 일부 고 에너지 전자가 절연 층을 통해 FG 상에 침투하도록 충분히 높다. 핫 - 일렉트론 (Hot-Electron) 주입 (이것은 전자가 인터페이스 상태를 파괴하기 위해 전위 장벽을 극복하기 위해 운동 에너지를 얻는 현상이다. HOT는 캐리어 밀도를 모델링 하는데 사용된 유효 온도를 지칭하며, 장치의 전체 온도가 아닙니다.)

소거 - NOR 셀을 소거하거나 "1"상태로 리셋하기 위해, 큰 전압이 인가되고 반대 극성이 됩니다. 전압 인가는 CG와 소스 터미널 사이에 있을 것이고, 양자 터널링을 통해 부유 게이트에서 전자를 끌어내어 입자가 적절한 힘으로 장벽을 통해 터널링 합니다. NOR 셀의 프로그래밍은 일반적으로 한 번에 1 바이트씩 수행됩니다. 지우기 작업은 세그먼트의 모든 셀을 한 번에 지울 때만 가능합니다. 즉, 블록 단위로 작업을 수행할 수 있습니다.

NAND 플래시 - NAND 플래시도 플로팅 게이트 트랜지스터를 사용하지만 여러 트랜지스터가 직렬로 연결된 NAND 게이트를 복제하는 방식으로 연결되며 모든 워드 라인이 하이로 끌어 당겨지면 비트 라인이 로우로됩니다. NAND 플래시 트랜지스터 그룹은 NOR 플래시에서 단일 트랜지스터가 링크되는 것과 동일한 방식으로 NOR 스타일 비트 라인 어레이에 연결된다. 일련의 링크 된 그룹으로 단일 트랜지스터를 대체하면 NAND에서 추가 수준의 주소 지정이 수행됩니다. 비트 레벨 어드레싱은 한 번에 한 비트씩 액세스할 수 있게 합니다. 그러나 in-place 응용 프로그램을 실행하려면 단어의 모든 비트를 동시에 처리해야 합니다.

읽기 - 읽으려면 첫 번째 원하는 그룹이 선택됩니다. 다음으로, 대부분의 워드 라인은 풀 업이 소거된 비트의 임계 전압을 조금 넘는 방식으로 프로그래밍 된 비트의 임계 전압 이상으로 끌어올린다. 선택된 비트가 프로그래밍되지 않은 경우, 시리즈 그룹은 비트 라인을 로우로 풀 업 (pull up) 합니다. 추가적인 트랜지스터의 존재는 확실하게 접지 와이어 및 비트 라인 존재를 감소시켜 칩 당 밀도가 높은 레이아웃 및 더 큰 저장 용량을 허용합니다. 전통적으로 NAND 플래시는 특정 수의 결함을 포함할 수 있습니다. 요즘 제조사들은 사용 가능한 스토리지의 양을 최대화함으로써 신뢰할 수 있는 방식으로 트랜지스터 크기를 줄입니다. 그러나 크기를 트랜지스터 크기에서 추가로 줄여야 하므로 사용 가능한 전체 저장소 크기를 늘리는 것보다 오류 수를 빠르게 높일 수 있습니다.

쓰기 및 지우기 - NAND 플래시는 쓰기를 위한 터널 주입과 지우기를 위한 터널 해제를 사용합니다.

플래시 메모리의 장점
  • 플래시 메모리가 하드 디스크, CD, 기존의 오래된 플로피 디스크 및 테이프와 같은 다른 저장 매체 형제가 의존하는 전기적으로 구동되는 움직이는 부품에 의존하지 않는다는 것은 알려진 사실입니다. 플래시 메모리는 데이터 저장 및 검색을 위한 기계적 수단과는 독립적입니다. 움직이는 부분은 부서 지거나 손상되거나 닳거나 마모되어 정면으로 교체되거나 조심스럽게 관리되어야 합니다. 중요한 순간에 오류가 발생하면 데이터 손실 또는 데이터 검색 또는 저장 지연이 발생할 수 있습니다. 따라서 플래시 메모리에는 움직이는 부분이 없기 때문에 내구성과 신뢰성이 뛰어납니다.
  • 일반적으로 플래시 메모리는 메모리 카드와 같은 다양한 폼 팩터로 사용할 수 있습니다. 이 플래시 메모리 카드는 다양한 용량 범위와 두 자리 기가 비트 구성 (64GB)까지의 볼륨으로 제공됩니다.
  • 플래시 메모리의 장점은 하드 디스크보다 빠른 읽기 / 쓰기 기능을 제공한다는 것입니다.
  • 플래시 메모리의 한 형태인 메모리 카드는 너무 작기 때문에 거의 동전 크기이며 무게도 같습니다. 어디서나 휴대할 수 있습니다.
  • 플래시 메모리는 중요한 응용 프로그램에 쉽게 액세스할 수 있으므로 사용자는 하이 엔드 맬웨어 방지 프로그램이나 웹 브라우저를 플래시 드라이브 (플래시 메모리의 한 형태)에 저장하여 컴퓨터에 설치할 수 있습니다.
  • 요즘 플래시 메모리 드라이브는 Windows 7 및 Windows Vista와 같은 Windows OS에서 사용되어 시스템 성능을 향상시킵니다.
  • 플래시 메모리 카드를 하이 엔드 비디오카메라에 사용하면 저장 및 편집을 단순화할 수 있습니다.