12. Флэш-память: структура, параметры
Запись положительным напряжением - "+" (+20,+30 В), а стирание "-" напряжением (-20,-30 В). В настоящее время программируют от внешнего источника 5 В.
Чтобы программировать и стирать ее требуется программатор. К микросхеме добавляется внешний интерфейс, т. е. несколько регистров (адрес, состояние, управление), УУ, которое автономно управляет стиранием и программированием. Т. о., получается флэш-память.
Суть: структура состоит из нескольких блоков, секторов памяти. УУ обеспечивает следующие режимы:
считывание информации из блока;
стирание инф. из отдельных блоков (квазистирание 1 слова).
Блоки переупорядочиваются, что позволяет параллельно 1 блок читать, а другой записывать.
Существует язык команд флэш-памяти. Его команды:
идентификации устройства (идентификация производителя + информация, которая может быть перепрограммирована);
команды стирания;
команды записи.
Алгоритмы стирания и записи сознательно усложнены, чтобы не было случайной записи или стирания. Требуется выполнить несколько циклов записи и чтения.
Некоторые схемы флэш-памяти имеют буферную область, имеется сектор, в котором записана программа, с которой в дальнейшем можно будет загрузиться. Алгоритм перезаписи в буферную зону усложнен.
Флэш-память относится к EEPROM. Особая технология ЗЯ, 30 % плотнее DRAM. Чистая ячейка=1 при записи обнуляется. 1-я Флэш-память 5 В, запись/чтение 12 В. Позже появились +5 В до 1,65 В.
Параметры:
Гарантированное число циклов записи/чтения 100 тыс
Время доступа ч/з 35 нс – 200 нс
Архитектура:
Симметричная (блоки по 64 кб)
Асимметричная (8 блоков по 8 кб)
Организация ЗЯ:
NOR: NOT-OR (ИЛИ-НЕ) – быстрое произвольное считывание.
NAND: NOT-AND (И-НЕ) – быстрое считывание при последовательном доступе.
13. Память с ассоциативным доступом.
Память с выборкой по содержанию. Очень часто требуется выбрать элементы по каким то параметрам.
При ассоциативном доступе место хранения информации при чтении и записи определяется не адресом, а значением некоторого ключа поиска. Каждое записанное и хранимое в ассоциативной памяти слово имеет поле ключа. Значение этого ключа сравнивается со значением ключа поиска при чтении данных из памяти. В случае совпадения сравниваемых значений информация считывается из памяти.
Ассоциативная память эффективна для решения задач, связанных с поиском данных. Однако ее использование ограничено в силу сравнительно высокой ее сложности.
Действительно, с аппаратной точки зрения сам поиск может быть организован по-разному: последовательно по разрядам ключевых полей или параллельно по всем ключам во всем массиве памяти. Второй способ, конечно, более быстрый, но требует соответствующей организации (ключевой части) памяти, которая должна иметь для этого в ключевой части каждого хранимого слова схемы сравнения. Именно поэтому такая память существенно более дорогая, чем оперативная, и используется в основном для решения задач, требующих быстрого поиска в небольших объемах информации.
Одним из частых применений ассоциативной памяти является быстрое преобразование логических (линейных) адресов данных в физические (т.е. адреса ячеек памяти), выполняемое, например, так называемым буфером трансляции адресов. Другой близкой задачей является определение того, имеется ли требуемая информация в верхних уровнях ЗУ или необходима ее подкачка из более медленных ЗУ.
Память с выборкой по содержанию. Очень часто требуется выбрать элементы по каким то параметрам.
Организация ассоциативной памяти.
Существуют различные структуры организации ассоциативной памяти. Используются специфические запоминающие ячейки, реализующие ассоциативные очереди. Обычные запоминающие ячейки работают в режимах запись, чтение и хранение. Для ассоциативно запоминающих ячеек существует режим поиска. Поступает код поиска и в зависимости от операции логической или арифметической формируется выходной сигнал. Как бы опрашивается ячейка и если условия выполняются , то она сформирует свой сигнал. Поиск может осуществляться над группой ячеек и между ними будут осуществляться эти операции. Сохраняются обычные методы доступа. Вначале накопитель инициализируется. В него записываются информация и этой записанной информацией выполняется определенные действия. Код поступает на все или на группы строк накопителя. Используется при обработке информации, где требуется высокий параллелизм вычисления. Распознавание образов. Требуется выполнить поиск.