FLAŞ BELLEK(FLASH MEMORY) NASIL ÇALIŞIR?

FLAŞ BELLEK(FLASH MEMORY) NASIL ÇALIŞIR?
Flash bellekler kısa bir süre içerisinde büyük bir gelişim
göstererek, insanların yanlarında taşıdığı günlük cihazlar
arasında yerini aldı. Hiç şüphesiz bu gelişimin en büyük
nedeni kolay kullanım ve taşınabilirlik olmuştur. Flash
bellekler sadece taşınabilir USB depolama aygıtı olarak
değil dijital kamera, cep telefonu, oyun konsolu gibi
cihazlarda da kullanılmaktadır. Flash bellekler standart
hafıza aygıtı olarak bilinen hard disk mantığından çok
farklı çalışır. Bu özellikleriyle “katı halli depolama
cihazı(solid State storage device)" olarak anılırlar. Çünkü
içlerinde
herhangi
bir
hareketli
mekanik
parça
barındırmazlar ve çalışma şekilleri tamamen elektroniktir.
Flash belleklere örnek vermek gerekirse;
-Bilgisayarlardaki BIOS (Basic Input-Output System) cipleri.
-CompactFlash kartları (çoğunlukla dijital kameralarda bulunur)
-SmartMedia ve microSD bellekler (çoğunlukla cep telefonu ve dijital kameralarda
kullanılır) -Memory Stick bellekler (çoğunlukla dijital kameralarda bulunur)
-PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) hafıza kartları
(çoğunlukla dizüstü bilgisayarlarda SSD yani katı halli diskler olarak kullanılırlar)
-Oyun konsollarında kullanılan hafıza kartları.
NASIL ÇALIŞIR:
Flash bellekler EEPROM
(Electronically Erasable Programmable Read-Only Memory) ciplerin
bir çeşididir. Aşağıda veri iletimi ve depolamanın nasıl yapıldığını şematik olarak
görmektesiniz:
Mor renkli kutu olarak görülmekte olanlar kontrol ve kayar nokta mekanizmalarını içeren
transistörlerdir. Bu iki transistor ince bir oksit tabakasıyla birbirinden ayrılmıştır.
Kayar nokta kapısı (floating gate) sadece kontrol kapısından (control gate) geçen kelime
çizgisine (wordline) bağlıdır. Bu bağlantı aşamasında hücre 1 değerini alır, bunu 0 (sıfır)
yapabilmek için Fowler-Nordheim Tunneling adı verilen işlem basamağının gerçekleşmesi
gerekir.
Tunneling işlemi, elektronların kayar nokta kapısındaki hareketini tanımlar. Yaklaşık 10
ile 13 volt arasında gelen elektrik akımı, yüküyle beraber bit hattından (bitline) gelir ve
kayar nokta kapısından girerek önce sürekli akım kanalına (drain) daha sonra da kaynak
kanalına (source) geçerek topraklanır.
Bu yüklenme kayar nokta kapısı transistörünün bir elektron tabancası gibi hareket etmesine
neden olur. Uyarılmış bu elektronlar ince oksit tabakasının diğer tarafına itilir ve
negatif yüklenirler. Bu negatif yüklü elektronlar kontrol ve kayar nokta kapıları arasında
bir bariyer vazifesi görürler. Hücre sensörü isimli özel bir yorumlayıcı bölüm bulunur. Bu
bölüm sayesinde kayar nokta kapısından geçen yük miktarı izlenir. Eğer bu kapıdan yükün
%50'sinden fazlası geçiyorsa bunun değeri 1’dir. Eğer yük miktarı %50'nin altında kalıyorsa
da değeri 0 (sıfır) olarak tanımlanır.
Flash bellek ciplerinin içinde yer alan hücrelerdeki elektronlar normale dönüp 1 değerini
alırlar. Bunu da yüksek gerilim yükü ile oluşan elektrik alanı ile sağlarlar. Flash
bellekler kapalı devredirler ve süregelen döngüsel görevlerin uygulanması şeklinde
çalışırlar. Eğer bir veri silinecekse, daha önceden belirlenmiş bloklara gereken elektrik
alan uygulanır ve blok sıfırlanmış olur. Silinen kısma tekrar yazılması mümkündür. Flash
bellekler geleneksel EEPROM'lardan çok daha hızlıdırlar. Çünkü EEPROM'lar birim zamanda tek
byte'lık veri temizleyebilirken, flash belleklerde bu bloklar halinde temizlenerek çok daha
hızlı silinir ve tekrar yazılırlar.
GAZETE HABERİ: (22 Ekim 2015/Milliyet)
‘FLAŞ’ YATIRIMA 19 MİLYAR DOLAR
Amerikalı önde gelen bilgisayar depolama birimi üreticisi Western Digital, flaş bellek
uzmanı Kaliforniyalı SanDisk’i 19 milyar dolara satın aldı.
TERİMLER SÖZLÜĞÜ:
CompactFlash(kısaltma CF) Flaş bellek kart
çeşididir. CompactFlash teknolojisi uzun
zamandır sahip olduğu pazar liderliğini SD
kartlara bırakmıştır.”CF” kartların yazma
hızı SD kartlara göre daha fazladır.
MicroSD:
Çıkarılabilir
flash
hafıza
kartları
için
bir
biçimdir.
SanDisk
TransFlash'tan türetilmiştir ve çoğunlukla
cep telefonlarında kullanılır.
SmartMedia: Sadece Toshiba’nın 2MB - 128MB
arası kapasitede ürettiği “Flash Memeory”
kartı olup uzun zamandan beri üretilmiyor.
Memory Stick: Sony’nin 1998’de piyasaya
çıkardığı Flash-Ram temelli bellektir.
EEPROM:
Elektrikle
yazılıp
silinme
özelliğine
sahiptir.
RAM'lara
birkaç
nanosaniyede
yazılabilirken
EEPROM'lar
için bu süre mikrosaniyelerdedir Buna ek
olarak RAM'lar genelde uçucudur, yani güç
kesilmesi halinde içerikleri yok olur.
22 Ekim 2015/Milliyet