Рубрика: СКОБЯНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
На твердую память
Автор: Юрий Ревич.
В 1999 году на предприятии, где я тогда трудился, встал вопрос о приобретении фотокамеры, которая могла бы без перезарядки сделать порядка нескольких сотен снимков. Максимальная емкость доступных карт для цифровиков была тогда 32 Мбайта, а на них не влезало и сотни «пережатых» JPEG’ов. Представьте себе – нам не хватало каких-то несчастных 100–200 Мбайт памяти на карте, чтобы приобрести вполне приличную по тем временам цифровую камеру. Я тыкал в лицо начальству перепечатанным из «Компьютерры» сообщением от Micron, обещавшей к концу года выпустить карточку аж в 192 Мбайта, но времени не было, и был приобретен дорогущий камкордер от Sony. Который оказался отвратительной машинкой, если его использовать как фотоаппарат.
Флэш-память – из тех самых инноваций, что вписались в нашу действительность легко и непринужденно, и при этом совершенно незаметно. Мобильная связь, КПК, MP3-плееры, цифровые камеры – каждый имел счастье почувствовать на собственной шкуре, как все это возникало, развивалось и входило в повседневную жизнь. Но ничего бы из этого не было, если бы не развитие технологий энергонезависимой памяти, рынок которой в настоящее время растет примерно на 30% в год.
Термин «флэш-память» (flash memory) придумал в июне 1984-го некто Шойи Аризуми (Shoji Ariizumi), сотрудник корпорации Toshiba, уже после того, как его руководитель доктор Фуджио Масуока (Fujio Masuoka) послал сообщение на конференцию разработчиков электронных приборов IEDM в Сан-Франциско о новом, изобретенном им типе энергонезависимой памяти. Причем в сообщении Масуоки содержалось описание сразу обеих современных архитектур этой памяти – как NOR, так и NAND. Так гласит официальная история, однако на рынок флэш-память вывела не Toshiba, а Intel, и только спустя четыре года, в 1988 году (слишком велики оказались трудности внедрения в производство). Однако первые микросхемы энергонезависимой памяти появились значительно раньше – еще в 1971 году. Чем же занимались инженеры в течение столь долгого времени?
Предыстория
Первые постоянные запоминающие устройства (ROM 7 ) не позволяли изменять однажды записанную информацию. В 1956 году сотрудник корпорации American Bosch Arma Йен Чоу (Wen Chow) получил патент на устройство, известное теперь как однократно программируемое ROM (OTPROM). В этом патенте, между прочим, впервые был употреблен термин «прожиг» (burn) – микромодуль состоял из матрицы с плавкими перемычками, которые при программировании пережигались подачей на них высокого напряжения. Любопытно, что этот способ дожил до наших дней – в мире не меньше четверти микроконтроллеров (специализированных микропроцессоров), особенно из тех, что попроще, до сих пор выпускаются именно с такой однократно программируемой встроенной памятью – ввиду крайней ее дешевизны. В самом деле, если программный код какой-нибудь игрушки отработан на опытных образцах, зачем его, однажды записанный, потом менять, и кто этим будет заниматься? Лишь в последние годы «прожигаемая» память стала постепенно вытесняться более удобной флэш-памятью – когда последняя подешевела настолько, что смысл в использовании OTPRAM почти пропал.
В 1967 году в незабвенной Bell Labs был построен первый образец EPROM – энергонезависимой памяти, которую можно было неоднократно перепрограммировать (стирая информацию рентгеном). В 1971 году (одновременно с изобретением первого микропроцессора) Intel разработала первый коммерческий образец EPROM (чип 1701 и его слегка усовершенствованный вариант 1702), который стирался ультрафиолетом через специальное окошко и потому получил название UV-EPROM.
Кристалл типичной UV-EPROM начала 1980-х емкостью 32–64 Кбайта
Такие типы энергонезависимой памяти (в нашей стране – УФППЗУ) выпускались еще примерно лет двадцать пять, вплоть до середины 90-х. Обращаться с ними было не слишком удобно – специальное стирание занимало много времени (и не дай бог недодержать кристалл под лампой!), зато память могла постепенно деградировать на обычном свету, отчего в процессе эксплуатации окошко заклеивали.
В 1974 году в Intel под непосредственным руководством Джорджа Перлегоса (George Perlegos), будущего основателя компании Atmel, была разработана микросхема EEPROM 2816 – электрически перепрограммируемое ПЗУ. Это и был прообраз сегодняшней флэш-памяти. Основой и EPROM, и EEPROM стал транзистор с плавающим затвором, изобретенный в той же Intel Доном Фрохманом (Don Frohman). И в последующем, несмотря на смены технологических эпох, принцип устройства ячейки энергонезависимой памяти остался неизменным – какой бы способ стирания и записи информации в ней не использовался.
Термины и аббревиатуры
RAM (random access memory) – память с произвольным доступом. В чистом виде, без приставок, сокращение RAM часто применяется для обозначения основной памяти ПК. Это любая память, содержимое которой уничтожается при выключении питания. Русское наименование «Оперативное Запоминающее Устройство» (ОЗУ) следует признать более соответствующим по смыслу, так как понятию «с произвольным доступом» соответствуют и многие типы EPROM.
DRAM (dynamic ram) – динамическая ram. Это электронная память, которая требует постоянного восстановления (регенерации) своего содержимого даже при включенном питании. Русский эквивалент этого названия – динамическое ОЗУ или ЗУПВ – «Запоминающее Устройство с Произвольной Выборкой». Хотя последнее есть фактически перевод более общего термина RAM, но применяется обычно к динамической ее разновидности
SRAM (static ram) – статическая ram, статическое ОЗУ. Энергозависимая память, построенная на триггерах и потому, в отличие от DRAM, регенерации не требующая. Намного более дорогая и менее емкая в расчете на микросхему.
SDRAM (synchronous dram) – синхронная dram. Отличается наличием специального логического блока и двухбанковой структуры. Все операции записи/чтения синхронизированы с основным тактовым сигналом. Практически вся оперативная память в современных ПК относится именно к этой разновидности.
