تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - Flash Memory چگونه کار می کند؟فلش مموری کاغذی(کول دیسک)USB مقوایی شد

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

حافظه های الکترونیکی با اهداف متفاوت و به اشکال گوناگون تاکنون طراحی و عرضه شده اند. حافظه فلش ، یک نمونه از حافظه های الکترونیکی است که برای ذخیره سازی آسان و سریع اطلاعات در دستگاههائی نظیر : دوربین های دیجیتال ، کنسول بازیهای کامپیوتری و ... استفاده می گردد. حافظه فلش اغلب مشابه یک هارد استفاده می گردد تا حافظه اصلی .

در تجهیزات زیر از حافظه فلش استفاده می گردد :

  • تراشه BIOS موجود در کامپیوتر

  • CompactFlash که در دوربین های دیجیتال استفاده می گردد .

  • SmartMedia که اغلب در دوربین های دیجیتال استفاده می گردد

  • Memory Stick که اغلب در دوربین های دیجیتال استفاده می گردد .

  • کارت های حافظه PCMCIA نوع I و II

  • کارت های حافظه برای کنسول های بازیهای ویدئویی

امروزه کمتر کسی را می بینید که فلش مموری، کول دیسک، کارتهای حافظه و در کل وسایل ذخیره و انتقال اطلاعات به زندگی دیجیتال آنها راه پیدا نکرده باشد. اگر در گذشته انتقال اطلاعات بسیار محدود بود،‌ امروزه این کار را به سادگی هر چه تمام تر می توان انجام داد. فلش مموری هایی که در ابتدا به بازار آمدند دارای اندازه های بزرگ و ظرفیت های کمی بودند ولی به تدریج اندازه و ظرفیت آنها کم و زیاد شدند. ولی شاید تا به حال به این نکته فکر کرده باشید که فلش مموری ها چگونه کار می کنند؟ اساس کار آنها به چه صورت است؟ در این مقاله سعی من بر این است که این پروسه را تشریح کنم. من در این مطلب از مقاله How flash memory works استفاده کرده ام. در واقع این مطلب ترجمه آزادی از مقاله مذکور می باشد.

فلش مموری ها یکی از انواع تراشه های EEPROM می باشد. EEPROM سرواژه عبارت Electronically Erasable Programmable Read Only Memory می باشد. در واقع می توان گفت که فلش مموری نوعی از حافظه های الکترونیکی فقط خواندنی قابل برنامه ریزی و حذف می باشد. هر فلش مموری شامل ستونها و سطرهایی است که از سلول هایی تشکیل شده است. در هر یک از این تقاطع ها دو ترانزیستور وجود دارد (به شکل زیر نگاه کنید).



هر یک از این دو ترانزیستور توسط یک لایه نازک اکسید از هم جدا گشته اند. یکی از این ترانزیستورها floating gate و دیگری control gate نام دارند. floating gate از طریق control gate به سطر یا wordline متصل می شود. وقتی که اتصال این دو برقرار است، سلول در حالت ۱ قرار دارد. برای تغییر به حالت ۰ پروسه ای به نام fowler-Nordheim tunneling باید انجام شود.

عمل tunneling برای قرار گرفتن الکترونها در floating gate انجام می شود. در اینجا یک انرژی الکتریکی که معمولا بین ۱۰ تا ۱۳ ولت است، مورد نیاز می باشد. این انرژی از ستونها وارد می شود. این انرژی باعث می شود که ترانزیستورها به صورت یک electron gun عمل کند. الکترونهای گسیل شده در سطح مقابل لایه اکسید قرار می گیرند و به آن یک انرژی منفی می دهند. این الکترونهای منفی به صورت مانعی بین floating gate و ‍control gate عمل می کنند. وسیله مخصوصی به نام سنسور سلول سطح انرژی عبوری از floating gate را تنظیم می کند. اگر میزان انرژی از ۵۰ درصد بیشتر باشد، حالت ۱ ایجاد می شود. و اگر این میزان کمتر از ۵۰ درصد باشد، حالت ۰ حاصل می گردد. در یک EEPROM خالی تمام دروازه ها باز و همیشه حالت ۱ برقرار است. اما این الکترونها می توانند به حالت نرمال یعنی ۱ برگردند. این کار با افزایش میزان ولتاژ امکان پذیر می باشد. فلش مموری از in-circuit-wiring برای تغییر ولتاژ کل تراشه یا قسمتهای از پیش تعیین شده ای به نام blocks استفاده می کند. این کار باعث پاک شدن ناحیه مورد نظر می شود. این ناحیه قابلیت نوشته شدن مجدد را دارد. فلش مموری ها از انواع قبلی EEPROM ها سریع تر عمل می کنند. دلیل آن هم این است که در انواع قدیمی اطلاعات به صورت بایت حذف می شدند ولی در فلش مموری ها یک ناحیه یا کل تراشه در آن واحد حذف و آماده نوشته شدن مجدد می گردند.

http://howstuffworks.mihanblog.com/post/category/3

در این نوع حافظه ها ( فلش) ، به منظور حذف از مدارات پیش بینی شده در زمان طراحی ( بکمک ایجاد یک میدان الکتریکی) استفاده می گردد. در این حالت می توان تمام و یا بخش های خاصی از تراشه را که " بلاک " نامیده می شوند، را حذف کرد.این نوع حافظه نسبت به حافظه های EEPROM سریعتر است ، چون داده ها از طریق بلاک هائی که معمولا" 512 بایت می باشند ( به جای یک بایت در هر لحظه ) نوشته می گردند.

کارت های حافظه فلش
تراشه BIOS در کامپیوتر، متداولترین نوع حافظه فلش است . کارت های SmartMedia و ComapctFlash نیز نمونه های دیگری از حافظه های فلش بوده که اخیرا" متداول شده اند. از کارت های فوق بعنوان "فیلم های الکترونیکی" در دوربین های دیجیتال، استفاده می گردد .کارتهای حافظه برای بازیهای کامپیوتری نظیر Sega و PlayStation نمونه های دیگری از حافظه های فلش می باشند. استفاده از حافظه فلش نسبت به هارد دارای مزایای زیر است :

  • حافظه های فلش نویز پذیر نمی باشند.

  • سرعت دستیابی به حافظه های فلش بالا است .

  • حافظه های فلش دارای اندازه کوچک هستند.

  • حافظه فلش دارای عناصر قابل حرکت ( نظیر هارد ) نمی باشند.

قیمت حافظه های فلش نسبت به هارد بیشتر است .

 

مانند یک ریزپردازنده چیپ (تراشه) حافظه یک مدار مجتمع IC است که از میلیونها ترانزیستور و خازن ساخته شده است.شکل معمول حافظه کامپیوتر حرکت دستیابی تصادفی حافظه ( dynamic random access memory) است.یک سلول حافظه از به هم پیوستن یک ترانزیستور و خازن ایجاد می شود که نماینده یک سیگنال بیت از داده هاست.خازن بیتها را نگهداری می کند (یک ۰ویا یک ۱)و یک ترانزیستور مانند یک سویچ عمل می کند و به مدار کنترلی اجازه می دهد روی تراشه حافظه خازن را بخواند و یا وضعیت آن را تغییر دهد.

یک خازن مثل یک سطل کوچک است که قادر به ذخیره الکترونهاست ذخیره کردن یک ۱ در سلول حافظه مانند این است که سطل پر از الکترون است و یک صفر مانند این است که سطل خالی است ولی خازن مانند یک سطل سوراخ است و در کمتر از یک میلی ثانیه یک سطل پر خالی می شود.بنابراین یک حافظه به صورت دینامیک کار می کندو هر دو cpu یا حافظه کنترل کننده باید در امتداد هم باشند.همه خازنها از یک ۱ قبل از تخلیه نگهداری می کنند.حافظه کنترل کننده حافظه را می خواند و سپس آن را برمی گرداند.این عمل به طور اتوماتیک ۱۰۰۰ بار در هر ثانیه اتفاق می افتد.پس RAM مثل سطل سوراخی است که یا باید در فواصل معینی برگردانده شود یا با صفر خالی شود.

این عمل مجدد برای جایی است که RAM دینامیک باشد.RAM دینامیک همواره عمل را تکرار می کند یا چیزی را که نگهداری کرده بود فراموش می کند.این عمل تکرار وقت گیراست و در نتیجه حافظه را کند می کند.سلول حافظه بر روی یک ویفر سیلیکونی درستونهای منظم(bitlines)و در ردیفهای منظم(wordline) پرمی شوند.تقاطع یک ۱ bitline با wordline آدرسی از سلولهای حافظه را تشکیل می دهند.

کار (RAM (dynamic RAM این است که با فرستادن یک بار الکتریکی از میان ستونهای مخصوص (CAS)ترانزیستور را در هر بیت در فعال می کند.زمان نوشتن در خطوط سطرها حالتی است که خازن باید بار بگیرد.در زمان خواندن حسگر تقویت کننده sense_amplifier سطح بار در خازن را تعیین می کند اگر مقدار آن بیشتر از ۵۰ در صد باشد یک و در غیر این صورت صفر خوانده می شود.شمارنده یا کنتور ردیف جدید را پیدا می کند و روی هر کدام از سطرهایی که دسترسی داشته است پایه قرار می دهد و در طول زمان لازم همه آن را انجام می دهد که این زمان کوتاه و در حد نانو ثانیه است .

سلولهای حافظه به تنهایی ناتوان هستند مگر اینکه راه هایی برای گرفتن اطلاعات از داخل یا بیرون آنها وجود داشته باشد .بنابراین سلولهای حافظه یک پشتیبانی کلی از دیگر مدارهای مخصوص زیر ساخته دارند.این مدارها کارهایی زیر را انجام می دهند:

۱-تعیین کردن هر سطر و هر ستون (آدرس سطرهای انتخاب شده و آدرس ستونهای انتخاب شده.)

۲-نگهداری ترکهایی از رشته های جدید (کنتور)

۳-دادن اطلاعات یک سلول خواه بار بدهد خواه ندهد شامل یک سری از کارهاست مثل تعیین نوع و سرعت و مقدار حافظه و چک کردن خطاهاست.

RAM static از تکنولوژی کاملا متفاوت استفاده می کند .در RAM استاتیک یک flip_flop از هر بیت نگهداری می کند.RAM استاتیک ازRAM دینامیک سریعتر است ولی سلول حافظه استاتیک فضای بیشتری را نسبت به سلول حافظه دینامیک روی تراشه می گیرد . RAM استاتیک گرانتر ساخته می شود.بنابراین RAM استاتیک سریع و گران و RAM دینامیک کم هزینه تر و کند تر است .همچنین RAM استاتیک برای cpu های سریع و گران cache ایجاد شده در صورتیکه RAM دینامیک برای سیستمهای RAM با فضای بیشتر است.

استفاده از فلش مموری بجای رم در کامپیوتر با نرم افزاری کم حجم

آیا میدانید تکنولوژی SuperFetch چیست؟؟ سوپر فچ تکنولوژی است که باعث میشود برنامه ها در زمان اجرایشان در حافظه زمان کمتری مصرف کنند .
به وسیله تکنولوژی سوپر فچ که در بالا به شما معرفی کرده ایم می توانید مموری های فلش را به رم مورد استفاده سیستم تبدیل کرده و کارآیی سیستم خود را افزایش دهید. ویندوز ویستا دارای قابلیتی می باشد با عنوان ReadyBoost که به شما این امکان را می دهد که با استفاده از Flash Drive بتوانید کارآیی سیستمتان را ارتقا دهید. اما چنین امکانی در ویندوز XP وجود ندارد. نرم افزار کم حجم و مفید eBoostr PRO این امکان را برای ویندوز XP شما نیز ایجاد می کند. با استفاده از این نرم افزار قادر خواهید بود تا از Flash Drive به عنوان یک Cache برای افزایش کارآیی ویندوز XP استفاده نموده و سرعت سیستم خود را افزایش دهید. این نرم افزار در مواردی که یک برنامه بارها در یک سیستم استفاده شود، مانند برنامه Office، بیشترین کارآیی خود را نشان خواهد داد. همچنین می تواند برای استفاده کنندگان از لپ تاپ که امکان ارتقا RAM خود را ندارند، بسیار مفید باشد. ضمن آنکه اگر از حافظه های فلش که فضای زیادی دارند استفاده می کنید تا مدت زیادی احتیاج به ارتقاء سیستم و خرید Ram برای رایانه خود نخواهید داشت.
قابلیت های کلیدی نرم افزار eBoostr PRO 3.0 Build 491:
- افزایش سرعت و کارایی سیستم
- استفاده از حافظه فلش بجای رم در رایانه
- افزایش سرعت اجرای ویندوز
- افزایش سرعت اجرای نرم افزارها در سیستم
- صرفه جویی در هزینه
- قابل نصب بر روی نسخه های مختلف ویندوز
- محیط کاربری مناست و استفاده آسان از نرم افزار
- حجم بسیار کم برنامه
- پشتیبانی از زبان های مختلف
- و ...

دانلود برنامه eboostr pro 3.0

حجم: دو و نیم مگابایت

دانلود از سرور پرشین گیگ

دانلود از سرور راپید شر

آشنایی با كارتهای حافظه

دوربین های دیجیتال برای ذخیره كردن عكس خود از كارتهای حافظه استفاده می كنند. این دوربین ها عكس ها را با فرمت JPG (یا با فرمت دیگر بسته به دوربین) ذخیره می كنند تا در نهایت این فایل های تصویری به كامپیوتر منتقل شود و شما قادر به دیدن عكس های خود باشید. در ابتدا دوربین های دیجیتال فقط از طریق پورت سریال به كامپیوتر متصل می شدند و سرعت انتقال بسیار پایین بود. امروزه دوربین های دیجیتال از طریق پورت USB به كامپیوتر متصل می شوند و سرعت انتقال اطلاعات بیشتری فراهم می كنند.

چند نوع كارت حافظه در بازار یافت می شود. قابل توجه است كه سازندگان بزرگ و معتبر دوربین های دیجیتال بجای اینكه از یك استاندارد واحد در زمینه كارتهای حافظه استفاده كنند هر كدام استاندارد خاص خود را دارند. برجسته ترین آنها عبارتند از:

-Compact Flash (CF)

-Memory Stick (MS)

-Multi Media Card (MMC)

-Secure Digital (SD)

-Smart Media (SM)

-XD

یكی از تفاوتهای مهم كارتها در سرعت انتقال اطلاعات آنهاست. با یك كارت سریعتر نه تنها عكس ها را با سرعت بیشتری به كامپیوتر خود منتقل می كنید بلكه زمانیكه عكس می گیرید عكس های شما سریعتر ذخیره می شوند و دوربین سریعتر آماده گرفتن عكس بعدی می شود. بنابراین با توجه به اینكه هر دوربین دیجیتال از یك نوع كارت حافظه استفاده می كند نوع حافظه ای كه در این دوربین قابل استفاده است اهمیت پیدا می كند. توان مصرفی هم در تخلیه باتری نقش قابل توجهی بازی می كند كه باید مورد توجه قرار گیرد.

ظرفیت هم یكی از مهمترین ویژگیهای یك كارت حافظه است با استانداردهای قدیمی تر كارتهای حافظه از نظر ظرفیت محدودیت دارند.

در زیر جدولی دیده می شود كه ممكن است بخواهید به آن نگاهی بیندازید. این جدولی است كه به شما كمك می كند تا ظرفیت كارت خود را با توجه به دوربین انتخاب كنید كه براساس رزولوشن دوربین برحسب مگاپیكسل نوشته شده است File size نشاندهنده مقدار متوسط حجمی است كه یك عكس با این دوربین ذخیره می كند ولی این حجم با توجه به دوربین تغییر می كند كه بستگی به نوع دوربین دارد.در جدول زیر تعداد عكسهایی كه در یك حجم كارت می توان جا داد را نشان می دهد. مثلاً با یك دوربین 3 مگاپیكسل با یك كارت حافظه 128 مگابایتی می توانید 106 عكس را ذخیره كنید.

تعداد تقریبی عكس ها به حافظه

نوع دوربین

حجم فایل

32 مگ 64 مگ 128 مگ 256 مگ 512 مگ 1 گیگ 2 گیگ

4 گیگ

2 مگاپیكسل

900KB

35 71 142 284 568 1,137 2,275

4,551

3 مگاپیكسل

1.2MB

26 53 106 213 426 853 1,706

3,413

4 مگاپیكسل

2MB

16 32 64 128 256 512 1,024

2,048

5 مگاپیكسل

2.5MB

12 25 51 102 204 409 819

1,638

6 مگاپیكسل

3.2MB

10 20 40 80 160 320 640

1,280

مگ : مگا بایت

گیگ: گیگا بایت


طراحان روسی حافظه USB خاصی را طراحی کرده‌اند که می‌تواند میزان دسترسی دانش آموزان به این ابزار را افزایش دهد، قیمت نهایی این ابزار بسیار پایین بوده و کاملا قابل بازیافت خواهد بود.

شرکت طراحی روسی به نام «لبدف» حافظه‌های فلش USB را طراحی کرده است که جنس آن از مقوا بوده و کاملا قابل بازیافت است. این کارتهای حافظه USB در گنجایش‌های 4، 8 و 16 گیگابایت ساخته شده و بر روی سطح آن فضایی خالی برای یادداشت کردن درباره محتویات درون فلش، کدگذاری رنگی و یا نقاشی کردن در نظر گرفته شده است.

این طرح ویژه دانش آموزان، اشتراک گذاشتن اطلاعات و یا هر نوع دیگری از رویدادهای اطلاعاتی مانند ستادهای تجاری و کنفرانس‌های مطبوعاتی ساخته خواهد شد.FarsPatogh Group !


FarsPatogh Group !

FarsPatogh Group !

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :