Flash bellekler kısa bir süre içerisinde büyük bir gelişim
göstererek, insanların yanlarında taşıdığı günlük cihazlar arasında yerini aldı.
Hiç şüphesiz bu gelişimin en büyük nedeni kolay kullanım ve taşınabilirlik
olmuştur. Flash bellekler sadece taşınabilir usb depolama aygıtı olarak değil
dijital kamera, cep telefonu, oyun konsolu gibi cihazlarda da kullanılmaktadır.
Flash bellekler standart hafıza aygıtı olarak bilinen hard disk mantığından çok
farklı çalışır. Bu özellikleriyle “katı halli depolama cihazı (solid state
storage device)” olarak anılırlar. Çünkü içlerinde herhangi bir hareketli
mekanik parça barındırmazlar ve çalışma şekilleri tamamen
elektroniktir.
Flash belleklere örnek vermek gerekirse;
Bilgisayarlardaki BIOS çipleri
Compact Flash
kartları(çoğunlukla dijital kameralarda bulunur)
Smart Media ve microSD
bellekler(çoğunlukla cep telefonu ve dijital kameralarda kullanılır)
Memory
Stick bellekler(çoğunlukla dijital kameralarda bulunur)
PCMCIA hafıza
kartları(çoğunlukla dizüstü bilgisayarlarda SSD yani katı halli diskler olarak
kullanılırlar)
Oyun konsollarında kullanılan hafıza kartları
Nasıl
Çalışır?
Flash bellekler EEPROM çiplerin bir çeşididir.
Aşağıda veri
iletimi ve depolamanın nasıl yapıldığını şematik olarak
görmektesiniz:
Mor renkli kutu olarak görülmekte olanlar kontrol ve kayar nokta
mekanizmalarını içeren transistörlerdir. Bu iki transistör ince bir oksit
tabakasıyla birbirinden ayrılmıştır. Kayar nokta kapısı (floating gate) sadece
kontrol kapısından (control gate) geçen kelime çizgisine (wordline) bağlıdır. Bu
bağlantı aşamasında hücre 1 değerini alır, bunu 0 yapabilmek için
Fowler-Nordheim Tunneling adı verilen işlem basamağının gerçekleşmesi
gerekir.
Tunneling işlemi, elektronların kayar nokta kapısındaki
hareketini tanımlar. Yaklaşık 10 ile 13 volt arasında gelen elektrik akımı,
yüküyle beraber bit hattından(bitline) gelir ve kayar nokta kapısından girerek
önce sürekli akım kanalına (drain) daha sonra da kaynak kanalına (source)
geçerek topraklanır.
Bu yüklenme kayar nokta kapısı transistörünün bir elektron
tabancası gibi hareket etmesine neden olur. Uyarılmış bu elektronlar ince oksit
tabakasının diğer tarafına itilir ve negatif yüklenirler.
Bu negatif yüklü
elektronlar kontrol ve kayar nokta kapıları arasında bir bariyer vazifesi
görürler. Hücre sensörü isimli özel bir yorumlayıcı bölüm bulunur. Bu bölüm
sayesinde kayar nokta kapısından geçen yük miktarı izlenir. Eğer bu kapıdan
yükün %50′sinden fazlası geçiyorsa bunun değeri 1′dir. Eğer yük miktarı %50′nin
altında kalıyorsa da değeri 0 olarak tanımlanır.
Flash bellek çiplerinin içinde yer alan hücrelerdeki
elektronlarlar normale dönüp 1 değerini alırlar. Bunu da yüksek gerilim yükü ile
oluşan elektrik alanı ile sağlarlar. Flash bellekler kapalı devredirler ve
süregelen döngüsel görevlerin uygulanması şeklinde çalışırlar.
Eğer bir veri
silinecekse, daha önceden belirlenmiş bloklara gereken elektrik alan uygulanır
ve blok sıfırlanmış olur. Silinen kısma tekrar yazılması mümkündür. Flash
bellekler geleneksel EEPROM’lardan çok daha hızlıdırlar. Çünkü EEPROM’lar birim
zamanda tek byte’lık veri temizleyebilirken, flash belleklerde bu bloklar
halinde temizlenerek çok daha hızlı silinir ve tekrar yazılırlar.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder