Дипломная работа: Восстановление данных с флеш-носителей

Рассмотрим простейшую ячейку флеш-памяти на одном n-p-n транзисторе. Ячейки подобного типа чаще всего применялись во flash-памяти с NOR архитектурой, а также в микросхемах EPROM. Поведение транзистора зависит от количества электронов на "плавающем" затворе. "Плавающий" затвор играет ту же роль, что и конденсатор в DRAM, т. е. хранит запрограммированное значение.[3]

Рис.2 Чтение при отсутствии заряда[3]	Чтение при отсутствии заряда При чтении, в отсутствие заряда на "плавающем" затворе, под воздействием положительного поля на управляющем затворе, образуется n-канал в подложке между истоком и стоком, и возникает ток.
Чтение при наличии заряда Наличие заряда на "плавающем" затворе меняет вольтамперные характеристики транзистора таким образом, что при обычном для чтения напряжении канал не появляется, и тока между истоком и стоком не возникает.	Рис. 3 Чтение при отсутствии заряда[3]
Рис. 4 Запись[3]	Запись При программировании на сток и управляющий затвор подаётся высокое напряжение (причём на управляющий затвор напряжение подаётся приблизительно в два раза выше). "Горячие" электроны из канала инжектируются на плавающий затвор и изменяют вольтамперные характеристики транзистора. Такие электроны называют "горячими" за то, что обладают высокой энергией, достаточной для преодоления потенциального барьера, создаваемого тонкой плёнкой диэлектрика.
Стирание При стирании высокое напряжение подаётся на исток. На управляющий затвор (опционально) подаётся высокое отрицательное напряжение. Электроны туннелируют на исток.	Рис. 5 Стирание[3]

Многоуровневые ячейки

Рис. 6 Одноуровневая и многоуровневая ячейка

Через несколько лет после выпуска флеш-дисков были проведены успешные испытания микросхем, в которых ячейка хранила уже два бита. На такую память можно было записать в два раза больше информации. В настоящее время уже

?????????? ????????????? ?????????? ?????? ? ?????????????? ????????. ? ?????????? ? MLC (MultiLevel Cell) ?????????? ???????? ??????? ??????, ??????? ????????????? ?? ??????????? ???????. ????????? ????? ????????, ?????????? ? ?????? ????? ???? ???????????? ?????????? ???????? ????????????, ?? ???? ? ??????? ?? "???????" ????-??????, MLC ???????? ????????? ????? ???? ??????? ???????, ?????????? ?? "?????????" ??????, ?, ??????????????, ??????? ????? ?????????. ??? ???? ??????? ????????? ? ???????????? ???????? ???????????? ?????????? ???????? ???. ???????? ?????? ?? ??????? ????? ?????????? ?????????? ?????????? ?????????? ??????????? ? ?? ?????? ????? ????????? ??????????? ??????? ??????????. ? ????????? ????? ?????? ???????? ????????? ? ??????? ??????????? ????? ???, ??????? ???????? ??????? ?????????????? ??????. ?? ????? ?????? ?? "?????????" ?????? ?????????? ?????????? ??????, ??????????????? ???????????? ?????????. ?? ???????? ?????? ?? "?????????" ??????? ??????? ????????? ?????????? ???????????. ????????? ?????????? ??????????? ????? ???????? ??? ?????? ? ?????????? ?? ???? ?????????? ?????????, ? ?????? ? ?????????? ?????????????????? ???. ?????????? ? MLC ????? ???? ?????????? ? ?????????? IntelStrataflash.[2]

Доступ к флеш-памяти

Различают три метода доступа к микросхеме: обычный, пакетный и страничный. Все они используются в зависимости от ситуации, так как отличаются по скорости доступа, имеют свои преимущества и недостатки.

-Обычный доступ (Conventional). Произвольный асинхронный доступ к ячейкам памяти. Используется в тех ситуациях, когда необходимо считать малое количество информации с микросхемы памяти.

-Пакетный (Burst). Синхронный, данные читаются параллельно, блоками по 16 или 32 бита за один раз. После чтения информации в буфер происходит синхронизация блоков, и, в конечном итоге, данные передаются уже последовательно. Преимущество перед обычным типом доступа - быстрое последовательное чтение данных. Недостаток - медленный доступ при чтении определённых ячеек памяти.

-Страничный (Page). По принципу напоминает пакетный вид, но данные принимаются асинхронно, блоками по 4 или 8 слов. Преимущества - очень быстрый произвольный доступ в пределах текущей страницы. Недостаток - относительно медленное переключение между блоками.

В последнее время появились микросхемы флеш-памяти, позволяющие одновременную запись и стирание (RWW - Read While Write или Simultaneous R/W) в разные банки памяти.

Архитектура флеш-памяти