Exemplo de uma memória flash utilizada em um flash drive USB (pen drive).
Memória flash é uma memória de computador do tipo EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory), desenvolvida na década de 1980 pela Toshiba, cujos chips são semelhantes ao da Memória RAM, permitindo que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. Em termos leigos, trata-se de um chip re-escrevível que, ao contrário de uma memória RAM convencional, preserva o seu conteúdo sem a necessidade de fonte de alimentação.[1][2] Esta memória é comumente usada em cartões de memória, flash drives USB (pen drives), MP3 Players, dispositivos como os iPods com suporte a vídeo, PDAs, armazenamento interno de câmeras digitais e celulares.
Memória flash é do tipo não volátil o que significa que não precisa de energia para manter as informações armazenadas no chip. Além disso, a memória flash oferece um tempo de acesso (embora não tão rápido como a memória volátil DRAM utilizadas para a memória principal em PCs ) e melhor resistência do que discos rigídos. Estas características explicam a popularidade de memória flash em dispositivos portáteis. Outra característica da memória flash é que quando embalado em um "cartão de memória" são extremamente duráveis, sendo capaz de resistir a uma pressão intensa, variações extremas de temperatura, e até mesmo imersão em água.[3]
Uma limitação é que a memória flash tem um número finito de modificações (escrita/exclusão).Porém este efeito é parcialmente compensado por alguns chip firmware ou drivers de arquivos de sistema de forma dinâmica e escreve contando o remapeamento dos blocos, a fim de difundir as operações escritas entre os setores.[3]
Vantagens[]
Cartão de memória que utiliza a tecnologia flash
As maiores vantagens desse tipo de memória é sua ocupação mínima de espaço, seu baixo consumo de energia, sua alta resistência, sua durabilidade e segurança, contando com recursos como ECC (Error Correcting Code), que permite detectar erros na transmissão de dados. A tecnologia faz uso de semicondutores (solid state), sendo assim, não tem peças, evitando problemas de causa mecânica.[2][1]
Também vem começando a ser chamado de disco sólido pelo grande futuro que tem pela frente, já que além de ser muito mais resistente que os discos rígidos atuais, apresenta menor consumo de energia elétrica, maiores taxas de transferência, latências e peso muito mais baixos. Chega a utilizar apenas 5% dos recursos normalmente empregados na alimentação de discos rígidos.
Com tantas vantagens, a tendência futura é que os fabricantes de computadores tendem a substituir os disco rígidos por unidades flash. O que poderá ser expandida para os desktop nos próximos 5 anos, pois a sua fabricação ainda é de alto custo para as empresas.[1]
Flash NAND e NOR[]
Existem dois tipos de memórias flash, a NAND e a NOR.
Dois chips de memória flash em comparação com uma moeda
Flash NOR[]
A memória flash NOR (Not OR) permite acessar os dados da memória de maneira aleatória, mas com alta velocidade. Foi a primeira a se popularizar, chegando ao mercado em 1988, seus chips possuem uma interface de endereços semelhante à da memória RAM, sendo utilizado para armazenar o BIOS das placas-mãe e também firmwares de vários dispositivos, que antes eram armazenados em memória ROM ou EPROM. Alguns dos problemas nesse tipo de memória devem-se ao seu alto custo, e ao seu alto tempo de gravação nas células. Mas embora esses problemas existam, ela é largamente utilizada até hoje em celulares, palmtops e firmware. Chegaram a ser empregues na fabricação das memórias PCMCIA e CompactFlash, mas com a introdução do tipo NAND, desapareceram deste ramo.[4][2]
Flash NAND[]
A memória flash NAND (Not AND) trabalha em alta velocidade, faz acesso seqüencial às células de memória e trata-as em conjunto, isto é, em blocos de células, em vez de acessá-las de maneira individual.[2] Essa arquitetura foi introduzida pela Toshiba em 1989. Cada bloco consiste em um determinado número de páginas. As páginas são tipicamente 512, 2048 ou 4096 bytes em tamanho. A página é associada a alguns bytes (tipicamente 12-16 bytes). Atualmetente são os tipos de memória mais usados em dispositivos portáteis.[4]
Tamanhos típicos dos blocos:[]
- 32 páginas de 512 bytes para cada tamanho de um bloco de 16 kiB
- 64 páginas de 2048 bytes para cada tamanho de um bloco de 128 kiB
- 64 páginas de 4096 bytes para cada tamanho de um bloco de 256 kiB
- 128 páginas de 4096 bytes para cada tamanho de um bloco de 512 kiB
Embora a programação seja realizada em uma página base,a exclusão dos dados só pode ser executada em um bloco base. Outra limitação do flash NAND é que um bloco de dados só pode ser escrito seqüencialmente. Número de Operações (NOPs) é o número de vezes que os setores podem ser programados. A maior parte dos dispositivos NAND saem da fábrica com alguns blocos defeituosos, que normalmente são identificados e classificados de acordo com uma determinada marcação de bloco defeituoso. Ao permitir que alguns blocos defeituosos saiam os fabricantes alcançam mais rendimentos do que seria possível, caso todos os blocos fossem bons. Isto reduz significativamente os custos da Memória flash NAND e diminui ligeiramente a capacidade de armazenamento das partes.[3]
Principais diferenças entre NOR e NAND[]
- As conexões das células individuais de memória são diferentes.
- A densidade de armazenamento chips é atualmente mais elevado em memórias NAND.
- O custo da NOR é muito mais elevado.
- A NOR perminte acessos aleatórios, enquanto a NAND permite apenas acesso sequencial à memória.
- A leitura é muito mais rápida na NOR.[5]
Sistema de Arquivos Flash[]
O conceito básico dos sistemas de arquivos flash é o seguinte: quando os dados armazenados vão ser atualizados, o sistema de arquivos faz uma cópia deles para um novo bloco de memória, remapeia os ponteiros de arquivo e depois apaga o antigo bloco quando tiver tempo. Na prática, esse sistema de arquivos é utilizado em dispositivos com memória flash embutida que não possuem controladores. Os cartões de memória e drives USB flash são incorporados de controladores e devem desempenhar correção de erros, então o uso de um ou outro sistema de arquivos flash pode não acrescentar nenhum benefício, então os dispositivos flash removíveis utilizam o sistema de arquivos FAT universal, permitindo assim a compatibilidade com câmeras, computadores, PDAs e outros dispositivos portáteis com slots para cartões de memória.[3]
Padronização[]
Um grupo chamado Open Nand Flash Interface Working Group(ONFI) desenvolveu uma interface padronizada para os chips NAND flash, tornando possível a interoperabilidade entre dispositivos NAND de diferentes fornecedores. A versão 1.0 da especificação ONFI foi liberada em Dezembro de 2006, com as seguintes especificações:
- interface física normalizada(pinout) para NAND flash em TSOP-48, LGA-52 e BGA-63.
- um comando padrão estabelecido para ler, escrever e apagar dados nos chips NAND.
- mecanismo de auto-identificação, comparável ao Serial Presence detection(características dos SDRAM)
O grupo tem apoio dos principais fabricantes de memória NAND - tais como a Intel, Micron Technology e Sony - e dos principais fabricantes de dispositivos que integram chips NAND. Alguns fornecedores, incluindo Intel, Dell e Microsoft, formaram um grupo para proporcionar um padrão de software e hardware programando interfaces para subsistemas de memória não-volátil, incluindo a flash cache, dispositivo ligado ao PCI Express.[3]
Taxas de Transferência[]
Geralmente é anunciada somente a velocidade máxima de leitura, pois os cartões de memória NAND são mais rápidos lendo do que escrevendo dados. O tempo de acesso influencia no desempenho, mas não tem tanta importância comparando com o disco rígido. Às vezes denotado em MB/s(megabytes por segundo), ou em número de “X” como 60x, 100x ou 150x. O “X” se refere à velocidade com que uma única unidade de CD entregaria os dados, 1x é o mesmo que 150 kilobytes por segundo. Por exemplo, um cartão de memória 100x vai a 150 KiB x 100 = 15000 KiB por segundo = 14,65 MiB por segundo (A velocidade exata depende da definição de Megabyte que o comerciante opta por utilizar).[3]
Substituto para discos rígidos[]
Uma extensão óbvia da memória flash seria um substituto para os discos rígidos, já que ela não possui as limitações mecânicas e latência dos mesmos. A idéia de um drive de estado sólido, ou SSD, torna-se atraente se considerarmos velocidade, ruído, consumo de energia e confiabilidade. Porém, ainda existem algumas desvantagens que devem ser consideradas. Por exemplo, o custo por gigabyte de memória flash ainda é maior do que dos discos rígidos. Outra preocupação é o fato de existir um número finito de ciclos de leitura e escrita, o que tornaria inviável de sustentar um sistema operacional. Algumas técnicas estão sendo utilizadas na tentativa de combinar as vantagens das duas tecnologias, usando a flash como uma cache de alta velocidade para arquivos do disco que são muito referenciados mas pouco modificados, tais como aplicativos e arquivos executáveis do sistema operacional.[3]
Recentemente, a Intel desenvolveu um cartão de memória flash que pode ser usado como HD em laptops usados em regiões rurais e países em desenvolvimento. Essa tecnologia não serve apenas para tornar mais leves e portáteis os computadores, mas sim mais resistentes à poeira. Discos rígidos tradicionais geralmente travam quando há excesso de partículas sólidas no ar. Os computadores com memória flash não apresentariam essa limitação.Erro de citação: Marca <ref> inválida;
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Referências[]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Especiais - ATA, SATA, barramentos e afins Visitado em 6 de março de 2008.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Emerson Alecrim - Cartões de memória Flash (12 de junho de 2005) Visitado em 8 de março de 2008
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 Wikipedia english - Flash memory Visitado em 17 de junho de 2008.
- ↑ 4,0 4,1 Carlos E. Morimoto. Memória flash (16 de março 2007) Visitado em 6 de março de 2008.
- ↑ Wikipedia Español - Memoria flash Visitado em 17 de junho de 2008.
Ver_também[]
- Cartão de memória
- USB Flashdisk
- SSD