Temos petabytes de dados em nossos bolsos. Fotos digitais, arquivos MP3, documentos Word, arquivos PDF. A lista é interminável. No entanto, a unidade interna do laptop pode não ser adequada para armazenar essas informações. Você provavelmente deseja um backup externo. Talvez você esteja preocupado com a segurança. Dispositivos de armazenamento portáteis que usam memória flash são a resposta.
A memória eletrônica não é uma panacéia. Ele vem em um formato projetado para uma finalidade específica. Ele pode ser visualizado em computadores, câmeras digitais, consoles de jogos domésticos, etc. Ele funciona mais como um disco rígido do que como RAM. Este é um dispositivo de armazenamento de estado sólido. Isso significa que não há peças móveis. Tudo é eletrônico. Não há rotação mecânica.
Esta técnica pode ser usada:
- Chip BIOS do computador
- Compact Flash (usado principalmente em câmeras digitais)
- Smart Media (também para câmeras digitais)
- Memory stick (câmera digital também funciona)
- Cartões de memória PCMCIA Tipo I e Tipo II (discos de estado sólido em laptops mais antigos)
- Cartão de memória para consoles de videogame
Esta tecnologia é um chip EEPROM. Isso significa Memória somente leitura programável apagável eletricamente. Depende da grade de colunas e linhas. Cada junção possui uma célula com dois transistores.
Os dois transistores são separados por uma fina camada de óxido. Um deles é um portão flutuante. A segunda é a porta de controle. O único caminho de uma porta flutuante até uma linha ou linha de palavra é através da porta de controle. Se o caminho estiver intacto, o valor da célula será 1.
Alterar esse valor para zero requer um processo estranho chamado Túnel Fowler-Nordheim.
Flash: tunelamento e limpeza
Tunelamento altera a posição dos elétrons na porta flutuante. A carga usada é normalmente de 10 a 13 volts. Essa carga vem de uma coluna ou linha de bits, vai para uma porta flutuante e depois é drenada para o solo.
Essa carga faz com que o transistor de porta flutuante se comporte como um canhão de elétrons. Os elétrons excitados são empurrados para o outro lado da fina camada de óxido e capturados. Eles têm uma carga negativa. Esses elétrons carregados negativamente atuam como uma barreira entre a porta de controle e a porta flutuante.
Um dispositivo especial chamado sensor de célula monitora o nível de carga da porta flutuante. Se o fluxo permanecer acima do limite de 50%, a leitura será 1. Quando a carga cair abaixo deste limite, o valor muda para zero. Todas as portas de uma EEPROM vazia estão totalmente abertas. Cada célula começa com o número 1.
Quando um campo elétrico é aplicado, os elétrons na célula da memória flash podem retornar ao normal (‘1’). Isso requer carregamento de tensão mais alta. A memória flash usa apagamento in-situ para acomodar esse intervalo. Em alguns casos, todo o chip é direcionado e, em outros casos, uma porção predeterminada chamada bloco é direcionada. Isso remove a região de interesse. Então você pode reescrevê-lo.
A memória Flash funciona muito mais rápido que a EEPROM tradicional. Não é removido um byte de cada vez. Apague um bloco ou um chip inteiro e reescreva toda a seção.
Pense em um rádio de carro. Você pode programar predefinições. O rádio se lembra deles quando você desliga o motor. Na realidade, porém, a memória flash é usada. Essa diferença é importante. Flash RAM requer energia para manter o conteúdo. A memória flash não requer uma fonte de alimentação externa para armazenar dados. Mesmo quando o motor está desligado, o rádio do carro consome uma pequena quantidade de energia para reter dados. Essas predefinições serão perdidas se a bateria do seu carro estiver completamente descarregada.
Portanto, compreender a diferença entre RAM volátil e memória flash não volátil é importante para a integridade dos dados.
A memória aumentou!
-
Como funciona a memória do computador
-
Como funciona a memória
-
Como funciona a memória virtual
-
Como funciona a ROM
-
Como funciona o armazenamento removível
-
Como funciona o BIOS
Leia mais
Cartão de memória flash removível
A memória flash tem vantagens físicas claras sobre a ferrugem rotativa. Está quieto. Não possui peças móveis que possam desgastar ou chocalhar. Também reduz significativamente a latência. A pegada física é pequena e o peso insignificante. Não é grande mesmo se você colocar no bolso.
Então por que não usar flash para tudo?
A resposta é simples. Preço por megabyte. Os discos rígidos são muito mais baratos pelo espaço de armazenamento que oferecem. Pela mesma quantia de dinheiro, sua capacidade é muito maior. A memória flash oferece velocidade e durabilidade. Os discos rígidos vencem devido às economias de escala.
Esta realidade económica definiu a era da tecnologia portátil. Remova o disquete de estado sólido (SSFDC). A maioria das pessoas simplesmente chama isso de SmartMedia. Desenvolvido pela Toshiba. Tornou-se o padrão para câmeras digitais e PDAs no final dos anos 1990 e início dos anos 2000.
Formato Smartmedia
Os cartões SmartMedia são menores. 2 MB 4 MB Até 128 MB. Esse foi o limite.
Os cartões físicos são pequenos. Comprimento cerca de 45 mm. Largura: 37mm. A espessura é inferior a 1 mm. Parece plástico grosso. É mais leve que um disquete normal.
O design interno é muito simples. Não existem placas de circuito complicadas. Não é necessário nenhum driver complicado. Possui apenas um chip de memória flash. Os eletrodos planares são conectados ao chip por meio de fios de ligação. Tudo está embutido em resina.
Isso usa uma tecnologia chamada Overmolded Thin Package (OMTP). A resina pode ser pulverizada ao redor de peças e eletrodos. Ele endurece em uma peça sólida. Não é necessária soldagem. Não há necessidade de se preocupar com a tecnologia de montagem em superfície. Tudo que você precisa é de um chip, fio e plástico.
SmartMedia é simples e, portanto, mais barato de fabricar. Mas isso também significa que é frágil. Se o plástico quebrar, o cartão está com defeito.
Esta escolha de design explica o seu desaparecimento. Se a resina quebrar, a conexão será quebrada. E você não pode consertar isso. Os discos rígidos possuem uma função de correção de erros. Smartmedia nada mais é do que chips e fios.
Por que a simplicidade falha
A falta de um chip de controle é uma falha fatal. SSDs e unidades USB modernas vêm com drivers. Controlar o nivelamento do desgaste. Eles lidam com blocos ruins. Criptografe seus dados, se necessário. A Smartmedia não faz isso. Esta é uma coleção de memória bruta liberada para o mundo.
É por isso que os cartões SmartMedia de 128 MB raramente são usados hoje em dia. eles estão desatualizados. Este formato foi substituído por SD e CompactFlash. Esses formatos possuem controles. Eles são mais fortes. À medida que o preço da memória flash diminuiu, a necessidade de cartões pequenos e frágeis separados desapareceu.
O armazenamento interno é padrão. Os telefones sugam memória. A câmera possui um cartão grande. Não há mais lugar para colocar um cartão com 1 mm de espessura.
Flash ainda ligado. Porém, para uso dentro do aparelho. Não é uma placa de resina removível e quebrável. O preço de um megabyte caiu tanto que o formato mais barato não é mais necessário. A confiabilidade é necessária. A Smartmedia simplesmente não oferece isso.
O cartão SmartMedia real é mais do que apenas memória. Isso é construído colando o módulo NAND na placa base. Você insere um contato simples no dispositivo e ele obtém energia e dados dele. O entalhe no canto informa exatamente qual voltagem você precisa. Olhe para o cartão com os contatos voltados para cima. Se o entalhe estiver no lado esquerdo, serão necessários 5 volts. O lado direito representa 3,3 volts.
Como SmartMedia gerencia blocos de dados
Os cartões SmartMedia não apagam nem gravam todos os dados de uma vez. Eles trabalham em pequenas unidades. Estamos falando de incrementos de 256 ou 512 bytes. Essa abordagem permite um desempenho rápido e confiável. Você pode determinar quais informações são armazenadas. Isso é útil.
No entanto, eles são frágeis. Menos durável do que outras opções removíveis de armazenamento em estado sólido. Manuseie com cuidado. Mantenha-o seguro. A Toshiba praticamente interrompeu a produção dos novos cartões menores devido à sua maior capacidade. xD-Picture Card e Secure Digital Card assumiram o controle. SmartMedia é muito difícil de encontrar hoje em dia.
Qual a diferença entre os cartões CompactFlash?
A SanDisk lançou os cartões CompactFlash em 1994. Ele difere do SmartMedia de duas maneiras.
- É grosso.
- Usa um chip controlador.
Dentro do case resistente há uma pequena placa de circuito. Possui um chip de memória flash integrado e um controlador separado. É por isso que o cartão é mais grosso que o SmartMedia. Tem 43 mm de largura e 36 mm de comprimento. Existem 2 tipos deles.
Tipo I A espessura do cartão é de 3,3 mm. Tipo II A espessura do cartão é de 5,5 mm.
Por que a espessura é importante? Encaixe dentro do aparelho. As placas Tipo II geralmente incluem um disco rígido ou controlador de memória adicional. O Tipo I permanece fino, tornando-o adequado para câmeras leves e laptops mais antigos.
Por que o chip de controle mudou tudo
O chip controlador dentro do cartão CompactFlash é responsável pelo gerenciamento de dados. SmartMedia depende do dispositivo host para gerenciamento de memória. Isso significa que existem grandes problemas de compatibilidade com sistemas mais antigos. CompactFlash facilita essa tarefa.
Essa mudança melhora o desempenho. Você também pode aumentar a capacidade ao longo do tempo. Os usuários podem salvar mais fotos sem se preocupar com o poder de processamento do dispositivo.
Onde esses padrões mais antigos são aplicados hoje?
Estes não são encontrados em novos produtos. No entanto, eles dominam o mercado de usados. Os colecionadores querem isso. Os jogadores retrô estão procurando por isso. O arquivista está procurando uma câmera digital antiga.
Se você ainda possui um cartão SmartMedia, verifique o entalhe. Certifique-se de que a voltagem do seu dispositivo corresponda. Não dobre. Não jogue fora. O chip interno está exposto.
Os cartões CompactFlash são fáceis de encontrar. Muitos adaptadores os convertem em slots SD. Com alguns ajustes, você pode usá-lo em dispositivos modernos.
Mudar do SmartMedia para o CompactFlash não envolve apenas tamanho. É uma questão de controle. Os chips controladores oferecem aos fabricantes mais flexibilidade. Isto também aumenta o custo de fabricação dos cartões. Smartmedia ainda é barata. É por isso que morreu.
No entanto, a lógica se aplica. Menor não é necessariamente melhor. Em alguns casos, pode ser necessário tamanho físico adicional. Às vezes você quer simplicidade sem peças móveis.
De qual você sente mais falta? SmartMedia pequeno ou CompactFlash grande? A resposta pode depender da câmera usada
Vantagens do CompactFlash
CompactFlash não se preocupa com o consumo de energia. Ele pode lidar com níveis lógicos de 3,3 V e 5 V. Esta flexibilidade de dupla voltagem facilita a integração com dispositivos mais antigos. Você não precisa se preocupar se a placa-mãe do seu dispositivo é nova ou antiga. O cartão funciona bem.
Maior que SmartMedia
O tamanho é importante aqui. Os cartões CompactFlash são mais grossos que os SmartMedia. Este espaço extra é mais do que apenas plástico. Isso permite que mais chips flash NAND sejam usados. Desta forma você obtém uma maior capacidade de armazenamento. Embora o SmartMedia tenha atingido seus limites logo no início, o CompactFlash se expandiu significativamente. Você pode encontrar cartões com capacidades que variam de 8 MB a 100 GB.
Diferenças do controlador
É aqui que a tecnologia se torna interessante. CompactFlash contém um driver interno. Smartmedia não é assim. Este pequeno chip faz o trabalho pesado. Lida com depuração. Controlar o nivelamento do desgaste. Traduza os comandos.
Isto é mais importante para dispositivos com processadores lentos. O controlador carrega o trabalho do processador principal. Câmeras e scanners não requerem processadores poderosos para gravar dados rapidamente. A placa se comunica com o host, mas o controlador cuida dos detalhes complexos.
Compensações para complexidade
Os chips controladores adicionam complexidade. Acrescenta dimensão. Adicione peso. Compare isso com a natureza básica da mídia inteligente. Esta última é apenas a memória do tablet. Não há peças móveis. Sem silicone extra. O flash compacto é maior. A situação é ainda mais complicada. Mas com essa complexidade vem o desempenho e a capacidade. Pague por volume e peso. Você pode entender isso na prática.
A paisagem do armazenamento removível é definida por um cabo de guerra entre padrões abertos e jardins murados privados. Se você observar o hardware usado nas primeiras câmeras digitais e dispositivos móveis, poderá ver a influência da PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association). O gerenciamento de slots e padrões PCMCIA Tipo I e Tipo II como CompactFlash e SmartMedia são baseados nessas regras específicas. resultado? Condições de concorrência equitativas onde você não está vinculado a um ecossistema para suas necessidades básicas de armazenamento.
Essa interoperabilidade é uma virada de jogo. Você também pode inserir um cartão CompactFlash na câmera, retirá-lo e inseri-lo em um slot de cartão PCMCIA comum em seu laptop ou em um adaptador conectado a uma porta USB. Alguns adaptadores também podem ler esses cartões através de uma unidade de disquete. Isso parece antiquado, mas é uma escolha inteligente para usuários de máquinas mais antigas.
“Memória removível padronizada coloca o mundo ao seu alcance.”
Mas sejamos claros: os padrões não vencem todas as batalhas. O Memory Stick da Sony é um excelente exemplo de formato que se originou em um jardim murado exclusivo. Está totalmente integrado ao ecossistema da Sony, mas eventualmente também chegará a dispositivos de terceiros. Os cartões de memória para consoles de videogame são ainda mais isolados. Eles tendem a ser completamente únicos. Veja o PlayStation e o PlayStation 2 originais como exemplo. Ele usa um cartão de memória específico para salvar o progresso do jogo. Quando o PlayStation 3 foi lançado, ele oferecia compatibilidade retroativa para os próprios jogos, mas removeu o slot de hardware dos cartões de memória mais antigos.
Você precisa transferir dados armazenados? Você não pode inserir o cartão diretamente. Você precisa comprar um adaptador especial. Este é um ponto de discórdia, mas também destaca a razão pela qual as normas comuns são tão valiosas. Sem eles, todo dispositivo se torna uma ilha. À medida que os componentes se tornam mais intercambiáveis (por meio de tecnologias sem fio, como Bluetooth ), a memória padronizada libera você das limitações de hardware.
A próxima geração: PRAM e memória de mudança de fase
Enquanto otimizamos o flash, os engenheiros procuram algo mais rápido. Em setembro de 2006, a Samsung anunciou corajosamente PRAM ou Phase Change Random Access Memory.
Esta não é apenas uma atualização incremental. A PRAM tenta preencher a lacuna entre dois tipos de armazenamento diferentes:
– RAM : Rápido, mas instável (os dados são perdidos se a energia for desligada).
– Flash : Não volátil (armazena dados para sempre), mas mais lento.
A PRAM combina a velocidade da RAM com a não volatilidade da memória flash. Alguns especialistas começaram a chamá-lo de “The Perfect RAM ” porque prometia oferecer o melhor dos dois mundos.
Em particular, é bastante agressivo. A Samsung afirma que a PRAM é 30 vezes mais rápida que a memória flash tradicional. Vida útil 10x mais longa**. Estas não são apenas palavras da moda de marketing. Eles abordam dois dos maiores problemas do armazenamento atual: velocidade de gravação e durabilidade.
Disponibilidade comercial e implicações futuras
A Samsung planeja lançar seu primeiro chip comercial PRAM em 2010. Qual é a capacidade inicial? 512MB. À primeira vista, isso pode parecer pequeno comparado aos terabytes atualmente em uso, mas lembre-se de onde tudo começou. Esses chips são voltados para celulares e outros dispositivos móveis. O objetivo não é substituir o disco rígido durante a noite. Destina-se a substituir a memória flash de dispositivos portáteis.
A PRAM pode substituir completamente a memória flash? Esta é uma grande oportunidade. Se os requisitos de velocidade e durabilidade forem verdadeiros em testes reais, as arquiteturas de dispositivos móveis poderão mudar drasticamente. Chega de esperar que os arquivos sejam salvos. Não se preocupe mais com os limites de desgaste do SSD. Gravação instantânea e contínua.
Perguntas frequentes
A memória flash é igual à RAM?
Não, o propósito é diferente. A RAM é volátil, o que significa que os dados são apagados quando a energia é desligada. Usado para processamento ativo. A memória flash não é volátil e retém dados mesmo quando a energia é desligada. É usado para armazenamento.
O que exatamente é memória flash?
Também conhecida como memória flash, é um tipo de memória não volátil que pode ser apagada e reprogramada eletricamente. Isso alimenta unidades USB, cartões SD e unidades de estado sólido modernas.
Onde será o próximo
Se você quiser entender melhor como esses componentes se encaixam, existem muitos recursos disponíveis. A memória tem uma história complicada, evoluindo de ROMs simples para sistemas complexos de memória virtual.
Artigos relacionados:
– Como funciona a memória do computador
– Como funciona a memória
– Como funciona a memória virtual
– Como funciona a ROM
– Como funciona o armazenamento removível
– Como funciona o BIOS
Links úteis:
– Associação CompactFlash
– Kingston: o guia definitivo de memória
– Transtronics: Como funciona a EPROM
– Uma breve história da microprogramação
Fonte:
– Gizmodo do Reino Unido. “Pretec lança cartão CompactFlash de 100 GB: Meu Deus!” 26 de setembro de 2008.
– Yi Contínuo. “Intel e STMicroelectronics revelam protótipo de memória de mudança de primeira fase da indústria.” 6 de fevereiro de 2008.
– supermediastore. com. “O que são cartões flash SmartMedia?”
– Techtree. com. “Mudança de fase em vez de relâmpago?” 11 de dezembro de 2006.
