Унутрашња структура НАНД Фласх

Године 1965, након што су В. Шокли, В. Братејн и Џеј Бардин изумели биполарну цев, Гордон Мур, суоснивач Интела, открио је такво правило: када цена остане непромењена, количина енергије која се може смештен на интегрисаном колу Број транзистора ће се удвостручити отприлике сваке године, а перформансе ће се такође удвостручити. У ствари, број транзистора на интегрисаном колу ће се удвостручити отприлике сваких 18 месеци у наредних неколико година. На пример, у 18 месеци између Пентијума 1.3 и Пентијума 4, број транзистора по јединици површине порастао је са 28 милиона на 55 милиона.

Данас се радна фреквенција процесора стандардног десктоп рачунара израчунава у гигахерцима, а информације о капацитету које меморија може да ускладишти израчунава се у терабајтима (ТБ). Ово повећање броја транзистора по јединици површине је илустровано меморијом, што је такође кључна компонента у електронским системима.

Полупроводничка меморија се може поделити на два главна дела: РАМ (Меморије са случајним приступом) и РОМ (Меморије само за читање): РАМ ће нестати након што се напајање искључи, док ће га РОМ задржати. Друга врста меморије, НВМ (Нон-Волатиле Мемориес), налази се између горња два типа. Његов садржај се може мењати, а подаци неће бити изгубљени након нестанка струје. Ово је флексибилније од чистог РОМ-а, јер садржај РОМ-а пише произвођач и купац не може да га мења.

Историја непромјењивих меморија почела је 1970-их, а први НВМ је био ЕПРОМ (Ерасабле Программабле Реад Онли Мемори), од тада до 1990-их, НВМ је постепено постао један од најважнијих чланова породице полупроводника, а све више пажње је више плаћено развоју нових технологија за промовисање напретка НВМ-а него резултирајућих економских користи.

Од 1990-их, када је полупроводничка меморија ушла у дигиталне терминалне производе као што су мобилни телефони, ручни рачунари и видео камере, ово тржиште је било у стању брзог раста до данас.

Најпопуларнији метод складиштења флеш меморије заснован је на технологији званој Флоатинг Гате (ФГ). Можете погледати следећи дијаграм попречног пресека. МОС цев се састоји од две капије које се преклапају: прва је потпуно окружена оксидима; док је друга повезана са споља. Ова појединачна врата су еквивалентна формирању електронског изолационог појаса, који осигурава да се електрони (подаци) у њима могу задржати дуги низ година. Процес пуњења и пражњења овог изолованог дела назива се програмирање и брисање. Због пуњења и пражњења, потенцијал Втх унутар изолованог дела ће се променити; ово је принцип рада типичне МОС цеви. Када применимо напон на меморијску ћелију, можемо разликовати два случаја: када је напон који примењујемо већи од Втх, он се препознаје као "1", у супротном се препознаје као "0".

Структура НАНД меморијске ћелије

Низ

Јединице за складиштење меморије су организоване у облику матрице, јер ова организација може ефикасно да смањи простор који заузима меморија. Могу разликовати НАНД и НОР Фласх гледајући организацију меморијских ћелија. Сада представљамо НАНД, јер је НАНД тренутно најчешће коришћена меморија.

У НАНД архитектури, меморијске ћелије су организоване у серију сваких 32 или 64 као што је приказано на слици 2.2. Два транзистора за избор (два екстерна пина овог транзистора су ДСЛ/Мдл [повезани на БЛ] или ССЛ/Мсл [повезани на СЛ]) постављена су на оба краја сваког низа меморијских ћелија (32 или 64) како би се везу са изворном линијом (преко Мсл) и битлине (преко Мдл). Сваки низ НАНД меморијске ћелије има битну линију која се користи за повезивање са другим стринговима. Контролне капије се користе за повезивање редова речи (ВЛ).

Логичке странице су део који контролише јединица за складиштење коју контролише исти ред речи. Број страница које контролише сваки ред речи је повезан са капацитетом јединице за складиштење. На основу нивоа складиштења јединице за складиштење, флеш меморија се може поделити у различите категорије: СЛЦ (једна јединица за складиштење 1 бита), МЛС (једна јединица за складиштење 2 бита), 8ЛЦ (једна јединица за складиштење 3 бита), 16ЛЦ (једна јединица за складиштење 4 бита) .

Ако узмемо у обзир случај преплитања СЛЦ-а, непарни и парни бројеви формирају различите странице. Пример је: СЛЦ ред речи са величином странице од 4КБ (4096 * 8=32768 бита) има 65536 меморијских локација.

Наравно, ако је МЛЦ, постоје 4 странице, а свака серија меморијских ћелија има један ЛСБ (најмање значајнији бит) и један МСБ (најзначајнији бит). Отуда постоје:

- МСБ и ЛСБ странице парних битова

- МСБ и ЛСБ странице непарних битних линија

Сви низови НАНД меморијских ћелија исте линије речи се бришу заједно приликом брисања, чиме се формира блок (блцок), ако су два блока приказана у 2.2, користи се иста магистрала, један Блок се састоји од ВЛ0<63:0>а други је ВЛ1<63:0>.

Структура меморијске ћелије НАНД Фласх-а је матрица. Потребна су додатна кола приликом читања, писања и брисања НАНД-а. Пошто свака матрица НАНД-а мора бити упакована, одговарајући се поставља у фази пројектовања. Важно је димензионирати и изградити околну електронику. На пример, хијерархијска структура сваке матрице НАНД Фласх-а је оваква.

Слика 2.3 приказује пример хијерархије. Низ меморије се може поставити као више равни (две равни на слици 2.3), означене линијама речи у хоризонталном смеру и бит линијама у вертикалном правцу.

Декодер редова се налази између две равни. Један од задатака кола је да правилно пристрасне линије речи изабраних НАНД низова како би се обезбедио нормалан рад. Све битлине морају бити повезане на појачиваче чула (Сенсе Амп). Сваки појачивач чула може имати једну или више битних линија, које ћемо детаљно представити касније у овом одељку. Сврха појачивача чула је да претвори струју у меморијској ћелији у дигиталну величину. У периферној области постоје неки уређаји потребни за пуњење меморијских ћелија, као и уређаји за управљање напоном, логичка кола и други уређаји. ПАД-ови се користе за комуникацију са спољним уређајима.