Хто винайшов флеш -накопичувач і коли

Багато добре відомих винаходів, які здійснюють прорив у науці та техніці, здаються випадковими процесами і пов'язані з іменами вчених та інженерів, які безпосередньо з цим пов'язані. Але якщо копатися глибше, виявляється, що значна частина відкриттів робиться незалежними групами дослідників майже одночасно та в різних місцях, що вказує на неминучість технологічного прогресу. Так, слава відкривача отримує лише одне, але той факт, що багато груп людей завжди працюють над терміновими технічними проблемами, сьогодні вважається незаперечним. Вражаючим прикладом є історія формування та розвитку мікроелектроніки, яка розпочалася з відкриття напівпровідників.

Одним з головних напрямків у цій галузі є створення та вдосконалення пристроїв зберігання пам'яті. І я мушу сказати, що саме тут парадигма ми згадували в максимально проявленій мірі і продовжують проявлятися. Хто з молоді знає про магнітні диски чи диск? Оптичні диски (CD/DVD) також швидко стали анахронізмом на передньому плані флеш-пам'яті, приводи, які в різних версіях використовуються майже на всіх пристроях з електронним блоком управління, від пральних машин до флеш-приводів USB.

Але було б неправильно сказати, що флеш -пам'ять - це недавній винахід. Історія розвитку цієї технології вдосконалюється з моменту з’явилися перші транзистори ..

Як все починалося

Він відомий напевно, коли з'явився перший USB -флеш -накопич. Але мало хто знає, що перші прототипи флеш -пам’яті мали просто смішний обсяг кількох кілобайт за поточними стандартами і пройшли довгий шлях до поточного успіху маси.

Напівпровідникові діоди, які замінили світильники в середині минулого століття, призвели до початку епохи епохи мініатюризації електроніки, і вже в 1956 Чау - програмний тип пам'яті. Невідомо, хто точно дав назву флеш -пам'яті, але у патенті вже взяв участь слово Flash, який вказував на метод, який використовується для отримання такої пам'яті.

Суть винаходу полягала в тому, щоб створити двовимірний масив діодів, кожен з яких мав перемичку. Процес запису даних на флеш -пам’яті був поданням підвищеного струму до потрібних елементів ланцюга, в результаті яких розтоплені перемички. Таким чином, можна було кодувати дані у бінарну систему: 0 - Якщо перемичка ціла, 1- якщо розплавлений. Пристрої флеш -пам'яті називали програмістами.

Оскільки корпорація Bosch Arma працювала військовою. І лише в 1969 році, коли патент став загальнодоступним, з’явився перша промислова енергетика, залежна від типу випускного типу. Вона володіла низкою переваг, включаючи невеликі розміри, швидкий час читання, але не була без вад, одна з яких виявилася низькою надійністю - 10-35% продуктів були запрограмовані з помилками, які неможливо було виправити.

Однак можна було з цим миритися, але таким чином неможливо було створити велику пам’ять обсягу, необхідно було створити спосіб збільшити щільність збережених елементів мікроцирку. Нарешті, неможливість переписування значно обмежувала обсяг цього типу енергетичної залежної твердотільної спалаху. Прорив не довелося довго чекати.

Перші успіхи

У 1971 році Intel Engineer Dov Froman під час вивчення причин великої кількості вивільнення дефектних інтегрованих схем виявило, що наявність домішок металів у напівпровідниках впливає на властивості транзисторів, що дозволило йому вигадувати прототип спалаху EPROM Flash Memory з можливістю стирання даних. Щоб змінити стан транзистора, необхідно було опромінити його ультрафіолетовим світлом. Принцип програмування залишався незмінним - постачання посилених струмів транзисторів, кожен з яких кодував 1 біт, але вони логічно об'єднувались у блок з 8 транзисторів, кодуючи 1 байти інформації.

Для опромінення мікроциркум Flash Memory, у верхній частині було зроблено прозорий вікно, а для виключення впливу денного світла було запечатано логотипом виробника. При використанні потужної ультрафіолетової лампи процес промивання даних зайняв кілька годин, тоді як вся матриця була стерта одночасно. Кількість циклів флеш -пам'яті була необмеженою, на відміну від процедури промивання, що призвело до поступового знищення затвора транзистора.

Обмеження, пов'язані з необхідністю використання джерела ультрафіолетового випромінювання для стирання інформації, були подолані інженерами Intel у 1978 році, коли Джордж Перлегос покращив структуру транзисторного блоку спалаху, додаючи до нього тонкий шар ізоляції. Новий тип оператора даних називається EEPROM і використовувався для виготовлення мікросхеми Intel 2816. На жаль, ця технологія також мала значний недолік технічних труднощів правильного подачі струму через тонкий шар діелектрика.

Через 6 років Фуджіо Масуока з Toshiba покращив флеш-пам’ять, досягнувши значного збільшення обсягу, запису та стирання даних, і в 1988 році Intel розпочала масове виробництво першої флеш-пам'яті на основі не-спалаху на основі японського патенту. Через рік Toshiba оголосив про випуск пам'яті NAND, яка характеризується логічно структурованою організацією адресованої архітектури у вигляді блоків та сторінок. Для управління цим цільовим простором флеш -пам’ять обладнано спеціальними послугами мікрокрутів, які використовуються донині. Перші прототипи були відносно простими і відповідали лише за вирішення операцій з комірками пам'яті. Сучасні мікросхеми FSP-це досить потужні та продуктивні багатоядерні мікросхеми, які служать для вирішення флеш-пам'яті, а також для виправлення помилок, а також для видалення "інформації" сміття, накопиченого в пам'яті.

Саме FSP в даний час є "серцем" флеш -пам'яті, що робить вагомий внесок у тривалість розвитку нових мікросхем.

Труднощі з стиранням та переписуванням даних висунули флеш -пам'ять у досить вузьку нішу - до запису мікрополограмів типу прошивки, зміна якої не часто потрібна.

Для масового зберігання даних у стаціонарних комп'ютерах використовувались магнітні носії, випуск використовувались як носячі приводи тривалий час, що вимагає читача - диск. Поява оптичних дисків дозволила неодноразово збільшувати обсяги записаних даних, але також вимагав використання спеціального накопичувача, крім того, сам запис був досить довгим процесом і не відрізнявся надійністю. Однак самі диски CD/DVD легко подряпали, підлягали негативним наслідкам багатьох інших зовнішніх факторів.

І тоді на сцену вийшло нове покоління флеш -пам'яті. Початок нового тисячоліття, коли з’явився перший флеш -накопичувач, характеризувався швидким розвитком мікроелектроніки. У 2000 році інженери M-Sistems (Ізраїль) розробили носячий диск-дисплей з об'ємом 8 Мб. Приблизно в той же час його розвиток того ж тома, Thinkdrive, оголосив про Сінгапурську компанію M-Sistems.

Паралельно розвиток флеш-пам’яті зазнала значно більших обсягів, але вимагає використання рекреації для читачів картки.

SD -картки

У той же час, коли з’явилися перші приводки USB-Flash, консорціум декількох великих ІТ-компаній (Sandisk, Panasonic та Toshiba), який називається Асоціацією SD, почали розробляти нове покоління збільшення обсягу. Через деякий час до асоціації приєднався ряд інших гігантів галузі, включаючи Кінгстон, Intel, AMD, Apple, HP, Nikon, Canon тощо. Як результат, SD -картки з потужністю 2 ГБ народилися, що було справжнім проривом. Такі флеш -карти активно використовувались у цифрових камерах, і спочатку цього обсягу було досить достатньо. Але в міру збільшення роздільної здатності CMOS-матриць розміри файлів також збільшилися, крім того, стало можливим зняти відео, що вимагає значно більшого гучності флеш-пам'яті. Подвоєння карт SD не вирішило проблему, і в 2006 році був винайдений формат Flash Drive SDHC, що дозволило збільшити потужність перевізників до 32 ГБ. Несумісність на рівні карткових очеретів виявилася єдиним значним недоліком нового формату, але незабаром стільки пам’яті відсутня.

Наповнення флеш -пам’яті знову піддавалося вдосконаленню, тому формат SDXC з'явився з можливістю зберігання до 2 ТБ інформації, яка все ще стосується цього дня. Чи достатньо цього обсягу протягом тривалого часу? Якщо вам здається, що так, то радимо вам не поспішати з висновками ..

Карти microSD

Картки SD були хорошими для всіх, як за обсягом, так і, якщо можливо, швидкісного переписування даних. Розміри також були такими, що вони дозволили їм використовувати їх у цифрових камерах та інших комп'ютерних технологіях. Але тут смартфони з’являються на передньому плані, де боротьба проводиться на кожен додатковий квадратний міліметр. І для SD -карт більше не було місця.

Потрібно було багато зменшення розмірів, що було досягнуто за допомогою наступного покоління флеш -пам'яті - MicroSD -карти. Вони в чотири рази менше, зберігаючи об'ємні та швидкі характеристики старшого аналога. У більшості випадків використання карт microSD також можливе в слотах для звичайних SD -карт, достатньо наявності адаптера адаптера, але більша карта в невеликому слоті може бути розміщена будь -яким чином.

Що стосується формату збережених даних, він ідентичний обом технологіям, в той час як постійно розвивається. Останній введений формат - MicroSduc, який дозволяє зберігати на носі до 128 ТБ.

Зауважте, що історія вдосконалення флеш -пам’яті аж ніяк не настільки безхмарна, як це може здатися. Поряд із порівнянними форматами, існувало ряд не зовсім успішних різновидів флеш -пам’яті, на них було витрачено величезну кількість людських та фінансових ресурсів. Досить згадати формати флеш -пам'яті, які не отримали широкого поширення:

• CompactFlash- з'явився в 1990 році, флеш-пам'ять характеризувалася швидкістю даних запису за цей час- близько 90 Мб/с;
• Memorystick- Перші перевізники такого типу флеш-пам'яті з обсягом 128 Мб з'явилися у продажу в 1998 році;
• MemoryStick Pro вийшов на ринок через 5 років і мав половину розмірів порівняно з МС;
• Duo MemoryStick Pro, опублікований у 2006 році, мав збільшений обсяг.

Поточне покоління безумовно виживе до того часу, коли з’явиться нова нова тип флеш -пам’яті, але чи ці зміни будуть революційними чи матимуть еволюційний характер, ви можете лише здогадуватися. Судячи з кількості публікацій у спеціалізованих публікаціях, розвиток у цьому напрямку проводиться досить інтенсивно.