Tenemos petabytes de datos en nuestros bolsillos. Fotografías digitales, archivos MP3, documentos Word, archivos PDF. La lista es interminable. Sin embargo, es posible que la unidad interna de la computadora portátil no sea adecuada para almacenar esta información. Probablemente quieras una copia de seguridad externa. Quizás esté preocupado por la seguridad. Los dispositivos de almacenamiento portátiles que utilizan memoria flash son la respuesta.
La memoria electrónica no es una panacea. Viene en una forma diseñada para un propósito específico. Se puede ver en computadoras, cámaras digitales, consolas de juegos domésticas, etc. Actúa más como un disco duro que como RAM. Este es un dispositivo de almacenamiento de estado sólido. Esto significa que no hay partes móviles. Todo es electrónico. No hay rotación mecánica.
Esta técnica se puede utilizar:
-Chip BIOS de la computadora
– Compact Flash (utilizado principalmente en cámaras digitales)
– Smart Media (también para cámaras digitales)
– Memory Stick (la cámara digital también funciona)
– Tarjetas de memoria PCMCIA Tipo I y Tipo II (discos de estado sólido en portátiles más antiguos)
– Tarjeta de memoria para consolas de videojuegos.
Esta tecnología es un chip EEPROM. Esto significa Memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente. Depende de la cuadrícula de columnas y filas. Cada unión tiene una celda con dos transistores.
Los dos transistores están separados por una fina capa de óxido. Una es una puerta flotante. La segunda es la puerta de control. El único camino desde una puerta flotante a una fila o línea de palabras es a través de la puerta de control. Si la ruta está intacta, el valor de la celda es 1.
Cambiar este valor a cero requiere un proceso extraño llamado túnel Fowler-Nordheim.
Flash: túneles y limpieza
La construcción de túneles cambia la posición de los electrones en la puerta flotante. La carga utilizada suele ser de 10 a 13 voltios. Esta carga proviene de una columna o línea de bits, va a una compuerta flotante y luego drena a tierra.
Esta carga hace que el transistor de puerta flotante se comporte como un cañón de electrones. Los electrones excitados son empujados al otro lado de la fina capa de óxido y capturados. Tienen carga negativa. Estos electrones cargados negativamente actúan como una barrera entre la puerta de control y la puerta flotante.
Un dispositivo especial llamado sensor celular monitorea el nivel de carga de la puerta flotante. Si el flujo se mantiene por encima del umbral del 50%, la lectura es 1. Cuando la carga cae por debajo de este umbral, el valor cambia a cero. Todas las puertas de una EEPROM vacía están completamente abiertas. Cada celda comienza con el número 1.
Cuando se aplica un campo eléctrico, los electrones de la celda de memoria flash pueden volver a la normalidad (“1”). Esto requiere una carga de mayor voltaje. La memoria flash utiliza borrado in situ para adaptarse a este rango. En algunos casos, se apunta a todo el chip y, en otros casos, se apunta a una porción predeterminada llamada bloque. Esto elimina la región de interés. Entonces puedes reescribirlo.
La memoria flash funciona mucho más rápido que la EEPROM tradicional. No se elimina un byte a la vez. Borra un bloque o un chip completo y reescribe la sección completa.
Piensa en la radio de un coche. Puede programar ajustes preestablecidos. La radio los recuerda cuando apagas el motor. En realidad, sin embargo, se utiliza memoria flash. Esa diferencia es importante. La RAM flash requiere energía para mantener el contenido. La memoria flash no requiere una fuente de alimentación externa para almacenar datos. Incluso cuando el motor está apagado, la radio del coche consume una pequeña cantidad de energía para retener los datos. Estos ajustes preestablecidos se perderán si la batería de su automóvil está completamente descargada.
Por lo tanto, comprender la diferencia entre RAM volátil y memoria flash no volátil es importante para la integridad de los datos.
¡La memoria ha aumentado!
-
Cómo funciona la memoria de la computadora
-
Cómo funciona la memoria
-
Cómo funciona la memoria virtual
-
Cómo funciona la ROM
-
Cómo funciona el almacenamiento extraíble
-
Cómo funciona la BIOS
Leer más
Tarjeta de memoria flash extraíble
La memoria flash tiene claras ventajas físicas sobre el óxido giratorio. Está tranquilo. No tiene piezas móviles que se desgasten o hagan ruido. También acorta significativamente la latencia. La huella física es pequeña y el peso insignificante. No es grande incluso si lo guardas en tu bolsillo.
Entonces, ¿por qué no utilizar flash para todo?
La respuesta es sencilla. Precio por megabyte. Los discos duros son mucho más económicos por el espacio de almacenamiento que ofrecen. Por la misma cantidad de dinero, su capacidad es mucho mayor. La memoria flash ofrece velocidad y durabilidad. Los discos duros ganan gracias a las economías de escala.
Esta realidad económica definió la era de la tecnología portátil. Retire el Disquete de estado sólido (SSFDC). La mayoría de la gente simplemente lo llama SmartMedia. Desarrollado por Toshiba. Se convirtió en el estándar para las cámaras digitales y PDA a finales de los 90 y principios de los 2000.
Formato de medios inteligentes
Las tarjetas SmartMedia son de menor tamaño. 2 MB 4 MB Hasta 128 MB. Ese era el límite.
Las tarjetas físicas son pequeñas. Longitud de unos 45 mm. Ancho: 37 mm. El espesor es inferior a 1 mm. Parece plástico grueso. Es más ligero que un disquete normal.
El diseño interno es muy sencillo. No hay placas de circuito complicadas. No se requiere ningún controlador complicado. Tiene un solo chip de memoria flash. Los electrodos planos se conectan al chip mediante cables de unión. Todo está incrustado en resina.
Esto utiliza una tecnología llamada Paquete delgado sobremoldeado (OMTP). Se puede rociar resina alrededor de piezas y electrodos. Se endurece en una sola pieza sólida. No se requiere soldadura. No hay necesidad de preocuparse por la tecnología de montaje en superficie. Todo lo que necesitas es un chip, alambre y plástico.
SmartMedia es sencillo y por tanto más económico de fabricar. Pero eso también significa que es frágil. Si el plástico se rompe, la tarjeta está defectuosa.
Esta elección de diseño explica su desaparición. Si la resina se rompe, la conexión se rompe. Y no puedes arreglarlo. Los discos duros tienen una función de corrección de errores. Smartmedia no es más que chips y cables.
Por qué falla la simplicidad
La falta de un chip de control es un defecto fatal. Las unidades SSD y USB modernas vienen con controladores. Controlar la nivelación del desgaste. Manejan bloques malos. Cifre sus datos si es necesario. Smartmedia no hace esto. Esta es una colección de memoria sin procesar lanzada al mundo.
Por este motivo, hoy en día rara vez se utilizan tarjetas SmartMedia de 128 MB. están desactualizados. Este formato ha sido sustituido por SD y CompactFlash. Estos formatos tienen controles. Son más fuertes. A medida que el precio de la memoria flash ha disminuido, ha desaparecido la necesidad de tarjetas pequeñas y frágiles separadas.
El almacenamiento interno es estándar. Los teléfonos absorben memoria. La cámara tiene una tarjeta grande. Ya no hay lugar para colocar una tarjeta de 1 mm de grosor.
El flash sigue encendido. Sin embargo, para uso dentro del dispositivo. No es una placa de resina removible y rompible. El precio de un megabyte ha bajado tanto que ya no se necesita el factor de forma más barato. Se requiere confiabilidad. Smartmedia simplemente no lo ofrece.
La tarjeta SmartMedia real es más que sólo memoria. Esto se construye pegando el módulo NAND a la placa base. Desliza un contacto simple en el dispositivo y obtiene energía y datos de él. La muesca en la esquina te indica exactamente qué voltaje necesitas. Mire la tarjeta con los contactos hacia arriba. Si la muesca está en el lado izquierdo, se necesitan 5 voltios. El lado derecho representa 3,3 voltios.
Cómo gestiona SmartMedia los bloques de datos
Las tarjetas SmartMedia no borran ni escriben todos los datos a la vez. Trabajan en pequeñas unidades. Estamos hablando de incrementos de 256 o 512 bytes. Este enfoque permite un rendimiento rápido y confiable. Puede determinar qué información se almacena. Esto es útil.
Sin embargo, son frágiles. Menos duradero que otras opciones de almacenamiento de estado sólido extraíbles. Tratar con cuidado. Mantenlo a salvo. Toshiba prácticamente detuvo la producción de las nuevas tarjetas más pequeñas debido a su mayor capacidad. xD-Picture Card y Secure Digital Card han tomado el control. SmartMedia es muy difícil de encontrar hoy en día.
¿En qué se diferencian las tarjetas CompactFlash?
SanDisk introdujo las tarjetas CompactFlash en 1994. Se diferencia de SmartMedia en dos aspectos.
- Es espeso.
- Utiliza un chip controlador.
Dentro de la robusta carcasa hay una pequeña placa de circuito. Tiene un chip de memoria flash incorporado y un controlador independiente. Por eso la tarjeta es más gruesa que la SmartMedia. Tiene 43 mm de ancho y 36 mm de largo. Hay 2 tipos de ellos.
Tipo I El grosor de la tarjeta es de 3,3 mm. Tipo II El grosor de la tarjeta es de 5,5 mm.
¿Por qué es importante el espesor? Encaja dentro del dispositivo. Las tarjetas de tipo II suelen incluir un disco duro o un controlador de memoria adicional. El tipo I se mantiene delgado, lo que lo hace adecuado para cámaras livianas y computadoras portátiles más antiguas.
Por qué el chip de control cambió todo
El chip controlador dentro de la tarjeta CompactFlash es responsable de la gestión de datos. SmartMedia depende del dispositivo host para la gestión de la memoria. Esto significa que existen importantes problemas de compatibilidad con sistemas más antiguos. CompactFlash facilita esta tarea.
Este cambio mejora el rendimiento. También puede aumentar la capacidad con el tiempo. Los usuarios pueden guardar más fotografías sin preocuparse por la potencia de procesamiento de su dispositivo.
¿Dónde se aplican hoy estos estándares más antiguos?
Estos no se encuentran en productos nuevos. Sin embargo, dominan el mercado de segunda mano. Los coleccionistas lo quieren. Los jugadores retro lo están buscando. El archivero busca una cámara digital antigua.
Si todavía tienes una tarjeta SmartMedia, revisa la muesca. Asegúrese de que el voltaje de su dispositivo coincida. No te dobles. No lo tires. El chip interno queda expuesto.
Las tarjetas CompactFlash son fáciles de encontrar. Muchos adaptadores los convierten en ranuras SD. Con algunos ajustes, puedes usarlo en dispositivos modernos.
Pasar de SmartMedia a CompactFlash no es sólo una cuestión de tamaño. Se trata de control. Los chips controladores brindan a los fabricantes más flexibilidad. Esto también aumenta el coste de fabricación de las tarjetas. Smartmedia sigue siendo barato. Por eso murió.
Sin embargo, se aplica la lógica. Más pequeño no es necesariamente mejor. En algunos casos, es posible que se requiera tamaño físico adicional. A veces quieres simplicidad sin partes móviles.
¿Cuál extrañas más? ¿SmartMedia pequeño o CompactFlash grande? La respuesta puede depender de la cámara que se utilice.
Ventajas de CompactFlash
A CompactFlash no le importa el consumo de energía. Puede manejar niveles lógicos de 3,3 V y 5 V. Esta flexibilidad de doble voltaje facilita la integración con dispositivos más antiguos. No tiene que preocuparse por si la placa base de su dispositivo es nueva o antigua. La tarjeta funciona bien.
Más grande que SmartMedia
El tamaño importa aquí. Las tarjetas CompactFlash son más gruesas que las SmartMedia. Este espacio extra es más que sólo plástico. Esto permite utilizar más chips flash NAND. De esta forma obtienes una mayor capacidad de almacenamiento. Mientras que SmartMedia alcanzó sus límites desde el principio, CompactFlash se ha expandido significativamente. Puedes encontrar tarjetas con capacidades que van desde los 8 MB hasta los 100 GB.
Diferencias del controlador
Aquí es donde la tecnología se vuelve interesante. CompactFlash contiene un controlador interno. Smartmedia no es así. Este pequeño chip hace el trabajo pesado. Maneja la depuración. Controlar la nivelación del desgaste. Traduce los comandos.
Esto es más importante para dispositivos con procesadores lentos. El controlador carga el trabajo del procesador principal. Las cámaras y los escáneres no requieren procesadores potentes para escribir datos rápidamente. La tarjeta se comunica con el host, pero el controlador maneja los detalles complejos.
Compensaciones por complejidad
Los chips controladores añaden complejidad. Agrega dimensión. Añade peso. Comparemos esto con la naturaleza básica de los medios inteligentes. Esta última es sólo la memoria de la tableta. No hay partes móviles. Sin silicona adicional. El flash compacto es más grande. La situación es aún más complicada. Pero esa complejidad conlleva rendimiento y capacidad. Paga por volumen y peso. Puedes entender eso en la práctica.
El paisaje del almacenamiento extraíble se define por un tira y afloja entre estándares abiertos y jardines privados amurallados. Si observa el hardware utilizado en las primeras cámaras digitales y dispositivos móviles, puede ver la influencia de PCMCIA (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Computadoras Personales). La gestión de ranuras PCMCIA Tipo I y Tipo II y estándares como CompactFlash y SmartMedia se basan en estas reglas específicas. ¿resultado? Un campo de juego nivelado donde no está atado a un ecosistema para sus necesidades básicas de almacenamiento.
Esta interoperabilidad cambia las reglas del juego. También puede insertar una tarjeta CompactFlash en la cámara, extraerla e insertarla en una ranura para tarjetas PCMCIA normal de su computadora portátil o en un adaptador conectado a un puerto USB. Algunos adaptadores también pueden leer estas tarjetas a través de una unidad de disquete. Esto suena anticuado, pero es una opción inteligente para los usuarios de máquinas más antiguas.
“La memoria extraíble estandarizada pone el mundo a tu alcance”.
Pero seamos claros: los estándares no ganan todas las batallas. El Memory Stick de Sony es un excelente ejemplo de un formato que se originó en un jardín amurallado único. Está estrechamente integrado en el ecosistema de Sony, pero eventualmente llegará también a dispositivos de terceros. Las tarjetas de memoria para consolas de videojuegos están aún más aisladas. Estos tienden a ser completamente únicos. Tomemos como ejemplo la PlayStation y la PlayStation 2 originales. Utiliza una tarjeta de memoria específica para guardar el progreso del juego. Cuando se lanzó PlayStation 3, ofrecía compatibilidad con versiones anteriores de los juegos, pero eliminaba la ranura de hardware de las tarjetas de memoria más antiguas.
¿Necesita transferir datos almacenados? No puede insertar la tarjeta directamente. Necesitas comprar un adaptador especial. Este es un punto conflictivo, pero también pone de relieve por qué las normas comunes son tan valiosas. Sin ellos, cada dispositivo se convierte en una isla. A medida que los componentes se vuelven más intercambiables (a través de tecnologías inalámbricas como Bluetooth ), la memoria estandarizada lo libera de las limitaciones del hardware.
La próxima generación: PRAM y memoria de cambio de fase
Mientras optimizábamos el flash, los ingenieros buscaban algo más rápido. En septiembre de 2006, Samsung anunció audazmente PRAM o Memoria de acceso aleatorio de cambio de fase.
Esta no es sólo una actualización incremental. PRAM intenta cerrar la brecha entre dos tipos de almacenamiento diferentes:
– RAM : Rápida pero inestable (los datos se pierden si se corta la energía).
– Flash : No volátil (almacena datos para siempre), pero más lento.
PRAM combina la velocidad de la RAM con la no volatilidad de la memoria flash. Algunos conocedores comenzaron a llamarla “La RAM perfecta ” porque prometía ofrecer lo mejor de ambos mundos.
En particular, es bastante agresivo. Samsung afirma que la PRAM es 30 veces más rápida que la memoria flash tradicional. Vida útil 10 veces más larga**. Estas no son sólo palabras de moda en marketing. Abordan dos de los mayores problemas del almacenamiento actual: la velocidad de escritura y la durabilidad.
Disponibilidad comercial e implicaciones futuras.
Samsung planea lanzar su primer chip comercial PRAM en 2010. ¿Cuál es la capacidad inicial? 512MB. A primera vista, esto puede parecer pequeño en comparación con los terabytes que se utilizan actualmente, pero recuerde dónde empezó todo. Estos chips están destinados a teléfonos móviles y otros dispositivos móviles. El objetivo no es reemplazar el disco duro de la noche a la mañana. Está destinado a sustituir la memoria flash de los dispositivos portátiles.
¿Puede PRAM reemplazar completamente la memoria flash? Esta es una gran oportunidad. Si los requisitos de velocidad y durabilidad se cumplen en las pruebas del mundo real, las arquitecturas de los dispositivos móviles podrían cambiar drásticamente. No más esperas a que se guarden los archivos. No más preocupaciones por los límites de desgaste de SSD. Grabación instantánea y continua.
Preguntas frecuentes
¿La memoria flash es lo mismo que la RAM?
No, el propósito es diferente. La RAM es volátil, lo que significa que los datos se borran cuando se apaga la alimentación. Se utiliza para procesamiento activo. La memoria flash no es volátil y retiene datos incluso cuando se apaga la alimentación. Se utiliza para almacenamiento.
¿Qué es exactamente la memoria flash?
También conocida como memoria flash, es un tipo de memoria no volátil que se puede borrar y reprogramar eléctricamente. Esto alimenta unidades USB, tarjetas SD y unidades de estado sólido modernas.
¿Dónde sigue?
Si desea comprender mejor cómo encajan estos componentes, hay muchos recursos disponibles. La memoria tiene una historia complicada, que evoluciona desde simples ROM hasta complejos sistemas de memoria virtual.
Artículos relacionados:
– Cómo funciona la memoria de la computadora
– Cómo funciona la memoria
– Cómo funciona la memoria virtual
– Cómo funciona la ROM
– Cómo funciona el almacenamiento extraíble
– Cómo funciona la BIOS
Enlaces útiles:
– Asociación CompactFlash
– Kingston: la guía definitiva de memoria
– Transtronics: cómo funciona la EPROM
– Una breve historia de la microprogramación.
Fuente:
– Gizmodo del Reino Unido. “Pretec lanza una tarjeta CompactFlash de 100 GB: ¡Dios mío!” 26 de septiembre de 2008.
– Yi continuo. “Intel y STMicroelectronics presentan el primer prototipo de memoria de cambio de fase de la industria”. 6 de febrero de 2008.
-supermediastore.com. “¿Qué son las tarjetas flash SmartMedia?”
– Techtree.com. “¿Cambio de fase en lugar de relámpago?” 11 de diciembre de 2006.
