Đang tải... (xem toàn văn)
nguyên lý lưu trữ dữ liệu của usb
Kiến Trúc Máy Tính Đề tài:Phân tích tìm hiểu nguyên lý lưu trữ giữ liệu thiết bị USB Flash memory Nhóm số 7: Vũ Huy Hùng Vũ Văn Qúy Lớp :65DCDT22 Mục Lục I Giới thiệu chung USB Flash II Cấu tạo USB Flash III Nguyên lý lưu trữ Chip Flash Giới thiệu Chip Flash Ghi- xóa liệu Cell NOR Flash NAND Flash IV Ứng dụng I Giới thiệu • • USB = (Univer Serial Bus) chuẩn kết nối đa dụng máy tính USB Flash thiết bị lưu trữ sử dụng nhớ flash ( dạng IC nhớ hỗ trợ cắm nóng, tháo lắp nhanh) tích hợp với giao tiếp USB - USB Flash sử dụng loại nhớ dạng non-volatile, nghĩa nhớ không liệu ngắt nguồn điện Khá phổ biến nhớ NVRAM ( non-volatile random access memory), gọi flash memory (bộ nhớ chớp nhoáng) Dung lượng → 256 GB II Cấu tạo Hình ảnh cấu tạo bên USB dạng dùng nhớ Flash (Chip bên trái chip nhớ flash) 1 Đầu cắm đực (male) giao tiếp USB Bộ điều khiển nhớ Các đầu nối không chân cắm Chíp nhớ NAND flash Bộ giao động tinh thể thạch anh 12.000 MHz Đèn LED báo hiệu trạng thái làm việc USB flash Chuyển mạch để lựa chọn chế độ làm việc USB flash Khoảng trống cho phép nâng cấp lên thêm chíp nhớ NAND flash thứ hai III Nguyên lý lưu trữ liệu 1.Giới thiệu Chip Flash o Chip USB Flash 1flash memory o Flash memory kỹ thuật Bộ nhớ flash loại EEPROM nhớ đọc/ghi điện không liệu ngừng cung cấp điện Chúng có ô nhớ lập dạng cổng logic NAND NOR, cho phép đọc/ghi khối nhỏ , khác với EEPROM xóa ghi lại theo block, ban đầu EEPROM xóa toàn o Flash memory rẻ nhiều so với EEPROM 2) Cell o Flash memory lưu thông tin mảng ô nhớ (cell) Các cell nhận giá trị qua trình phức tạp gọi Fowler-Nordheim tunneling o Tunneling dùng để thay đổi cách đặt electrons floating gate Những Electrons kích thích đẩy qua (bởi điện tích khoảng 10 đến 13 volts) chặn lại mặt khác lớp Oxit dày o Một thiết bị đặc biệt gọi cell sensor theo dõi mức truyền electron qua floating gate Nếu ngưỡng 50% giá trị 1, vượt 50% nhận giá trị Các electrons đẩy trở lại vị trí ban đầu, cell nhận giá trị o Mỗi cell tương tự MOSFET, cổng điều khiển (control gate CG) giống Transistor MOS, có cổng luân chuyển (floating gate FG) bảo vệ lớp oxit dày FG đứng CG kênh MOSFET Bởi FG tế bào điện độc lập cách ly lớp cách điện, nên electron bị lọt vào lớp bị giữ lại (và lưu trữ thông tin ko ảnh hưởng thời gian) o Trạng thái mặc định tương ứng logic với giá trị “1” nhị phân, dòng điện qua kênh với điện áp thích hợp tới cổng điều khiển o Ghi liệu, tương đương việc chuyển cell thành giá trị “0” thủ tục đây: o Điện áp 5V đặt vào CG o Kênh on , electron di chuyển source drain o Điện áp source drain đủ cao để vài electron có lượng cao nhảy qua khoảng cách điện FG (hotelectron injection) o Xóa liệu, tương đương đưa cell (reset), điệp áp cao đc đặt ngược lại CG drain, kéo electron khỏi FG (quantum - tunneling) III NOR NAND Flash o NOR flash tách thành segment thường gọi block hay sector Vì thao tác xóa thực đơn vị nhớ segment ( block sector), nên xóa segment tất cell thuộc segment bị xóa lúc Tuy nhiên việc ghi cell , thông thường thực ghi 1byte từ lần o NOR flash có số lần ghi-xóa nhiều, phải cung cấp toàn địa bus liệu, cho phép truy xuất ngẫu nhiên đến vùng nhớ o NAND flash sử dụng tunnel injection (còn gọi Fowler-Nordheim tunneling) để ghi tunnel release để xóa o Bắt đầu tất bit giá trị 1, vùng thuộc block ghi Nhưng bit chuyển thành xóa toàn khối đưa trạng thái ban đầu.Nếu dạng NOR Flash , yêu cầu truy xuất ngẫu nhiên trình ghi-xóa o Mặc dù NAND NOR Flash tương tự chúng có số điểm khác NAND flash sử dụng công nghệ truy cập phù hợp cho việc lưu trữ liệu NOR flash công nghệ truy cập ngẫu nhiên, điều làm cho tốt việc lưu trữ chương trình sử dụng tốn nhớ IV Ứng dụng o NOR flash thường sử dụng ứng dụng chạy hệ điều hành điện thoại di động o NAND flash sử dụng điển hình ứng dụng thẻ nhớ USB