PDF de programación - Memorias Flash

MEMORIAS FLASH



CASTAÑEDA CENTENO, SEBASTIAN

ANDRES RAMOS, SERGIO

RIZO SOLA, JAVIER



1.-Introduccion



2.-Tipos y sus caracteristicas



3.-Principios del funcionamiento.

4.-Memorias flash en la actualidad.

5.-Conclusiones y futuro de las memorias flash.



2.1 Según su funcionamiento interno

1.1Historia

2.1Según su formato


1.-Introducción.

Debido a la informatización de la sociedad actual, muchas veces resulta necesario
transportar archivos confidenciales de un lugar a otro, y no siempre se tiene la
posibilidad de viajar con una laptop, es por esto que el mercado de informática cada vez
nos ofrece mayores posibilidades de almacenamiento y portabilidad.
En este trabajo se estudiará un dispositivo utilizado para satisfacer las necesidades antes
citadas, la memoria flash, sus principales características, tipos y su funcionamiento.
Empezemos por su definición :
La memoria flash es un tipo de dispositivo no volátil (no es necesario que esté
conectado a la corriente para que siga almacenando la información). Es una evolución
de las memorias EEPROM, pero con una gran mejora tanto en el aspecto económico
como en el físico, ya que son más pequeñas y por lo tanto fáciles de transportar.
Además la velocidad es mucho mayor con respecto a las otras memorias existentes
debido a su capacidad de borrar y escribir en una misma operación.

1.1 Historia

El inventor del tipo de memoria flash fue Fujio Masuoka en 1984, basándose en las
memorias EEPROM existentes en esa época. Su creación fue presentada en la reunión
de aparatos electrónicos de la IEEE.
La memoria EEPROM: (electrical erasable PROM) es un tipo de memoria ROM que
puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente (aunque sólo pueda ser
borrada y reprogramada entre 100.000 y 1.000.000 de veces), a diferencia de la EPROM
que ha de borrarse mediante rayos ultravioleta. El borrado se hace selectivamente byte
a byte con corriente eléctrica. La Memoria Flash frente a su antecesora EEPROM puede
ser borrada y reprogramada dentro de una computadora y además permite el borrado
bloque a bloque. En cambio las EEPROM necesitan un dispositivo especial llamado
lector de PROM.

Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que
conocemos hoy, como la SmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó
aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía Rio comercializó el primer
‘Walkman’ aprovechando el modo de funcionamiento de SmartMedia solucionando así
el problema de los “saltos” provocados en el discman.
En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash)
basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños
dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3
portátiles, tarjetas de memoria para vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para
las PC Card que permite la conexión a redes inalámbricas.



-Gran resistencia a los golpes
-Muy silencioso
-Bajo consumo
-Pequeño tamaño
-Muy ligero y versátil
-Elevada resistencia térmica

2.-Tipos y sus caracteristicas

Los principales usos de este tipo de memorias son las baterías de teléfonos móviles,
PDAs (Personal Digital Assistant), cámaras de fotos digitales, reproductores MP3, etc.
Según su potencia y su precisión, permiten un número limitado y variable de escrituras
y borrados. Constan de puertas lógicas NOR y NAND para almacenar sus
correspondientes ceros y unos(como mas tarde veremos en “Principios de
funcionamiento”).
Las memorias flash también presentan otras características, como:



Tipos de memoria flash:
Hay dos formas de clasificar las memorias flash, según su funcionamiento interno,
NAND y NOR y según su formato físico y su utilización, tarjetas de memoria y pen
drives:

2.1 - Según su formato:

1.-Tarjetas de memoria:


(cámara, pdas, móvil).


Son dispositivos pensados para estar dentro de otro dispositivo electrónico

Tipos de tarjeta de memoria flash:



-Compact flash: CF es el tipo de memoria más común. Es la más barata aunque también
la más voluminosa.

-Multimedia Card o MMC: Son ligeras y pequeñas y su única desventaja es la poca
resistencia en comparación a las otras tarjetas.

-Tarjetas SD: Son la evolución de las anteriores MMC (multimedia card). Incluyen
circuitos adicionales destinados a la gestión de derechos digitales. Sus principales
características son su precio competitivo y su gran capacidad de almacenamiento.

-XD: Es un modelo que apareció en 2002. Son empleadas por cámaras fotográficas Fuji
y Olympus. Su tamaño es muy reducido (como un sello pequeño) pero su precio es,
junto con las memory stick, el más elevado.

-Memory Stick: es la solución de Sony para este tipo de memorias. Tiene una forma
alargada que la distingue claramente del resto de formatos. Lleva incorporado un
sistema de control de derechos digitales.


Son dispositivos pensados para ser usados como discos duros portátiles. Llevan

Despues veremos el funcionamiento de las memorias de puertas NAND y NOR,

-Smart Media: Aproximadamente iguales en superficie a las Compact Flash pero mucho
más delgadas. También son conocidas como SSFDC (Solid State Flash Digital Card).
No tienen mucha capacidad a precios razonables ya que su precio aumenta demasiado
para tarjetas de más capacidad.


2.-Pen drive:

una memoria flash en su interior y un conector usb (la mayoria son USB 2.0) que nos
permite conectarlos directamente al ordenador. Son de reducido tamaño lo que permite
llevarlos "encima" sin problemas. Se pueden usar de llaveros ya que son bastante
resistentes a caídas y golpes. La ventaja de estos dispositivos es que se conectan
directamente al ordenador y no requieren instalación de software adicional.

2.2 - Según su funcionamiento interno


en este apartado nos limitaremos a dar unas breves características de comparación:

El tipo NOR permite una lectura y escritura más lenta que NAND, pero archiva muy
rápido las rutas de acceso aleatorias. Esto hace que NOR sea más adecuado para la
ejecución y almacenamiento de comandos , mientras que NAND es más indicado para
el almacenamiento masivo de datos.
En cuanto a la arquitectura, NAND puede almacenar más datos en un espacio de silicio
más pequeño, lo que ahorra el coste por bit. En el pasado, cuando el almacenamiento de
datos era más bajo, NOR tuvo mayor influencia en el mercado. Hoy, con el gran
incremento de la necesidad de guardar más datos, el consumo de la electrónica y el
negocio de los dispositivos, NAND ha superado de lejos a NOR.

3.-Principios del funcionamiento

Las memoria flash están fabricadas con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar
los 0’s ó 1’s correspondientes.



Puerta NOR

Puerta NAND




Las memorias Flash son un tipo de memoria EEPROM, que contienen una matriz de
filas y columnas con celdas que tienen dos transitores en cada intersección.
Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información, pero las más actuales
memorias flash, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de
electrones que almacenan.

Los dos transistores están separados por una fina capa de óxido.
Uno de los transistores recibe el nombre de floating gate. El floating gate esta
conectado a la fila (wordline) a través del otro transitor, control gate.
Cuando esta conexión se establece, el valor de la celda cambia a 0
Uno de ellos es el floating gate, y el otro es el control gate. El floating gate solo está
conectado a la fila, o al wordline, a través del control gate. Cuando esta conexión se
establece el valor de la celda cambia a 0, pues el valor por defecto es 1 cuando ambos
transistores no esta unidos.

Esto quiere decir que para modificar los valores de las celdas (borrar o escribir) se le
debe aplicar una descarga eléctrica (que va de los 0 a los 13 voltios) que transfiere (0)
o no (1) electrones, dependiendo del estado de unión de los transistores.

Para leer, la memoria flash tiene sensores de celda que detectan el contenido de las
mismas, ya sea un 1 o un 0. El conjunto de estos bits formaran luego el archivo a
recuperar.



4.-Memorias flash en la actualidad


La compañía SandDisk a lanzado este año su nueva línea de memorias flash NAND con
una capacidad de 64Gb el doble de lo que hasta ahora estaban utilizando. Esta nueva
línea de memorias flash ha sido bautizada como SandDisk X3 que ofrece un mayor
redimiento energético, son más robustas y en un tamaño más reducido (16×20x1.4mm).
Aunque otras empresas como Samsung y Toshiba ya tenian en el mercado memorias de
este tamaño, la diferencia es que con la nueva tecnológia X3 permite cargar el código y
sistema operativo de un móvil.

Kingston es la compañía que en la actualidad tiene en el mercado la memoria flash usb
con mayor capacidad (256Gb), aunque tiene un precio muy elevado 1.108 dólares.

En la actualidad el desarrollo de las memorias flash es mucho más rápido en
comparación con otras memorias. Esto es posible gracias al uso personal que se dan a
estas memorias tanto en los reproductores portátiles de MP3 y DVDs como en los
teléfonos móviles que permite seguir invirtiendo en el desarrollo de tecnología para las
memorias flash.



5.-Futuro de las memorias flash

Las empresas de semiconductores intentan constantemente incrementar tanto la
capacidad como la velocidad de estas memorias. Para ello trabajan en la integración de
varias funciones de estos dispositivos en un solo chip, que reduciría la cantidad de
partes y sobretodo el coste total de la memoria flash.

Lo que actualmente se está tratando de desarrollar tendrá lugar en gran medida gracias
al nuevo puerto Usb 3.0 con un consumo más bajo y una velocidad 10 veces mayor.

Se calcula que para 2013, una cuarta parte de los dispositivos US