הבדלים בין גרסאות בדף "זיכרון בלתי נדיף"

עריכה
(עריכה)
(עריכה)
[[File:USB flash drive.jpg|thumb|200x200px]]
זיכרון ההבזק מבוסס על תאים הבנויים מ[[טרנזיסטור]] [[MOSFET]]- בדרך כלל מסוג nMOS הנמצאים [[מערך|במערכים]]. לכל טרנזיסטור (תא) יש כתובת המוגדרת ע"פ ה[[טור]] והשורה.
שלושה הפעולות הבסיסיות של התא הן: [[כתיבה]], [[קריאה]] ומחיקה. מנגנון הפעולה בין כתיבה ומחיקה בטרנזיסטור של זיכרון הבזק מבוצע על-ידי שינוי מצב של שכבה במבנה השער (Gate) הנקראת "שער צף" Floting Gate (נקראת כך בשל העובדה ששכבה זו אינה מהודקת). השכבה נטענת באלקטרונים ופורקת אותם במצב המחיקה ובכך משנה את התכונות הפיזיקליות של החומר בהשכבה הצפה, שינוי זה לא משתנה עם ניתוק מקור המתח חשמלי דבר המאפשר את הפעולה של הזיכרון הבלתי נדיף. זיכרון ההבזק מאחסן מידע ב[[מערך (מבנה נתונים)|מערך]] של טרנזיסטורי גשר צף, הנקראים "תאים". ישנם תאי '''Single Level''' שבהם ניתן לאחסן [[סיבית]] אחת, ותאי '''Multi Level''' שבהם ניתן לאחסן כמה סיביות.{{ש}}
עיקרון פעולה סיבית בתא של זיכרון הבזק Single Level:{{ש}}
בתהליך הכתיבה הפעלת ממתח גבוה בשער בשילוב ממתח גבוה במקור (Source) יביא ליצירת תעלה בין המקור לשפך (Drain) וליצירת אלקטרונים חמים אשר בשל שדה חשמלי גבוה בין השער לתעלה גורם לאלקטרונים לעבור מנהור לתוך השכבה הצפה ולשנות את מצבה האלקטרו-סטטי של שכבה זו היות והיא טעונה שליילת בשל האלקטרונים הכלואים בה. המטענים השלילים הכלואים בשכבה הצפה לא מאפשרים לפתוח את התעלה בין המקור לשפך במתח הסף הרגיל המאלץ על שער הטרנזיסטור (מתח סף הוא המתח הפותח את התעלה בטרנזיסטור) דבר שלא מאפשר למתג את הטרנזיסטור במתח זה.
בתהליך הקריאה מפעילים מתח סף בשער בשלוב מתח רגיל במקור, במידה והתעלה תפתח ותתבצע הולכת מטען בין המקור לשפך סימן שאין מטען כלוא בשכבה הצפה, כלומר התא "מחוק", במידה ואין הולכה בין המקור לשפך באילוץ מתח הסף על השער (התעלה סגורה ואין מיתוג) סימן שיש מטען כלוא בשכבת הצפה –כלומר "התא כתוב", תהליך זה מהווה את הסיבית של 1 או 0 לוגיים. תהליך המחיקה מבוצע באותו האופן של הכתיבה רק במימתחים הפוכים לכתיבה כך שהמטענים שעברו מנהור ונכלאו בשכבת השער הצפה יעברו מנהור לכיוון ההפוך, בחזרה למצע ובכך השכבה תחזור למצבה הבסיסי.
[[קובץ:MOSFET junction structure.png|thumb]]
תהליך המחיקה מבוצע באותו האופן של הכתיבה רק במימתחים הפוכים לכתיבה כך שהמטענים שעברו מנהור ונכלאו בשכבת השער הצפה יעברו מנהור לכיוון ההפוך, בחזרה למצע ובכך השכבה תחזור למצבה הבסיסי.
עיקרון פעולה שתיMulti סיביות בתאLevel:
 
בתקופתמבתקופת ה- Big Data הביקוש הגובר למידע ולאחסונו דורש זיכרון בעל קיבולת גבוהה ובעל ממדים קטנים, דבר שיצר את המוטיבציה לתכנון ופיתוח זיכרון Multi Level בעל תאים המכילים יותר מסיבית אחת. בתחילה ניסו להגדיל את גודל התא על ידי שימוש בטכנולוגיה היוצרת מספר רמות של מתחי סף התואמים רמות שונות של טעינת השכבה הצפה אך טכנולוגיה זו נקלה בקשיי אמינות בשל חפיפות חלקיות במתחי הכתיבה והמחיקה של הסביות דבר שגרם לאיבוד מידע ושגיאות.
הודות לטכנולוגיית "הזרקת מוביל חמה" התאפשר לבנות תאים בעלי מספר סיביות בכל תא עם אמינות גבוהה.{{ש}}
בתחילה ניסו להגדיל את גודל התא בטכנולוגיית שער צף, אך נתקלו בקשיים אמינות שכן מתח המחיקה ומתח הכתיבה היו כמעט זהים וגרמו לאיבוד מידע ושגיאות.
טכנולוגיה נוספת לפעולת שתי סיביות בתא מבוססת על שער צף הבנוי משלוש שכבות כעין "סנדוויץ" הכולל שכבת ניטריד בין שתי שכבות של תחמוצת הצורן. שכבת הניטריד הינה מבודדת מאוד ואינה נותנת למטען הכלוא "לטייל" ולשנות את מיקומו לאורך השער הצף. טכנולוגיה זו מפרידה בין שתי פינות של השכבה הצפה כך שכל פינה תפעל למען קיומה של סיבית אחת, וכן יוצרת תהליך בו מקור ושפך מתחלפים בתפקידיהם כך שפעם צד אחד הוא מקור ופעם הוא הופך להיות השפך תלוי בכיוון הממתח והפוך גם בצד הנגדי. אם מספקים מתח גבוה לשער ובין המקור לשפך- מצד אחד נקבל כליאת מטען באמצעות זרם מנהור לאחת הפינות שבשכבת הניטריד בהתאמה לכיוון הזרם. ממתח הפוך יגרום ליצירת זרם לצד הנגדי ומטען יכלא בזרם מנהור לצד הנגדי של השכבה הצפה. השכבה המבודדת תגרום למטען להישאר משני צדי התא ללא תזוזה בין הצדדים. באופן זה אפשר לכתוב שתי סיביות בתא אחד. קריאת כל צד בתא תעשה ע"י מתח סף רגיל בשער ובמקור/שפך בהתאמה תלוי איזה צד מעוניינים לקרוא. כדי לקבוע אם סף הערך "כתוב" או מחוק - נהוג להשוות את המתח המתקבל (אחרי הפיכת הזרם למתח באמצעות נגד) עם מתח ייחוס. על-ידי ההשוואה עם מתח הייחוס אפשר לקבוע את ערך התא (מתחת למתח שנקבע - "כתוב" מעל מתח שנקבע - "מחוק").
הודות לטכנולוגיית "הזרקת מוביל חמה" התאפשר לבנות תאים בעלי מספר סיביות בכל תא עם אמינות גבוהה.
[[קובץ:MOSFET junction structure.png|thumb]]
עיקרון פעולה שתי סיביות בתא:
מייצרים שינוי בשער הצף של הטרנזיסטור כך שיהיה בנוי משלוש שכבות כעין סנדוויץ'' הכולל שכבת ניטריד בין שתי שכבות של תחמוצת הצורן .שכבת הניטריד הינה מבודדת מאוד ואינה נותנת למטען הכלוא "לטייל" ולשנות את מיקומו לאורך השער הצף.''
העיקרון בטכנולוגיה זו היא ההפרדה בין שתי פינות של השכבה הצפה כך שכל פינה תפעל למען קיומה של סיבית אחת. עיקרון נוסף הוא יצירת תהליך בו מקור ושפך מתחלפים בתפקידיהם כך שפעם צד אחד הוא מקור ופעם הוא הופך להיות השפך תלוי בכיוון המימתח והפוך גם בצד הנגדי.
אם מספקים מתח גבוה לשער ובין המקור לשפך- מצד אחד נקבל כליאת מטען באמצעות זרם מנהור לאחת הפינות שבשכבת הניטריד בהתאמה לכיוון הזרם.
ממתח הפוך יגרום ליצירת זרם לצד הנגדי ומטען יכלא בזרם מנהור לצד הנגדי של השכבה הצפה.
השכבה המבודדת תגרום למטען להישאר משני צדי התא ללא תזוזה בין הצדדים. באופן זה אפשר לכתוב שתי סיביות בתא אחד.
קריאת כל צד בתא תעשה ע"י מתח סף רגיל בשער ובמקור/שפך בהתאמה תלוי איזה צד מעוניינים לקרוא .
 
 
כדי לקבוע אם סף הערך "כתוב" או מחוק - נהוג להשוות את המתח המתקבל (אחרי הפיכת הזרם למתח באמצעות נגד) עם מתח ייחוס.
 
ע"י ההשוואה עם מתח הייחוס אפשר לקבוע את ערך התא (מתחת למתח שנקבע - "כתוב" מעל מתח שנקבע - "מחוק").