Kes leiutas mälupulga ja millal

Paljud hästi tuntud leiutised, mis muudavad läbimurde teaduses ja tehnoloogias, näivad olevat juhuslikud protsessid ning on seotud teadlaste ja inseneride nimedega. Kuid kui kaevate sügavamale, selgub, et olulise osa avastustest teevad sõltumatud teadlaste rühmad peaaegu samaaegselt ja erinevates kohtades, mis näitab tehnoloogilise arengu paratamatust. Jah, avastaja au saab ainult ühe asja, kuid tänapäeval peetakse vaieldamatuks asjaolu, et paljud inimrühmad töötavad alati kiireloomuliste tehniliste probleemidega. Silmatorkav näide on mikroelektroonika moodustamise ja arengu ajalugu, mis algas pooljuhtide avamisega.

Selle valdkonna üks peamisi suundasid on mälusalvestusseadmete loomine ja täiustamine. Ja ma pean ütlema, et just siin mainitud paradigma mainisime maksimaalses ulatuses ja avaldub jätkuvalt ennast. Kes noortelt teab magnetsketast või ketast? Optilised kettad (CD/DVD) said kiiresti ka anakronism-loomiks esirinnas välgu mälul, draivid, mida erinevates versioonides kasutatakse peaaegu kõigis elektroonilise juhtseadmega seadmetes, alates pesumasinatest kuni USB-mälupulgadeni.

Kuid oleks vale öelda, et välkmälu on hiljutine leiutis. Selle tehnoloogia arengu ajalugu on paranenud juba esimeste transistoride ilmumisest ..

Kuidas see kõik algas

See on kindel, millal ilmus esimene USB -mälupulk, mida praegu peetakse kõige tavalisemaks kantavaks seadmeks tohutute andmemassiivide salvestamiseks. Kuid vähesed inimesed teavad, et esimestel välkmälu prototüüpidel oli praeguste standardite järgi lihtsalt naeruväärne köide mõne kilobaiti ja läksid praeguse massilise edu saavutamiseni kaugele.

Pooljuhtide dioodid, mis asendasid lambid eelmise sajandi keskel, viisid elektroonika miniaturiseerimise ajastu algusesse ja juba 1956. aastal patenteeris Bosch Arma Corporation selle töötaja, inseneri inseneri inseneri Venz Qin leiutise Chow - programmiline mälutüüp Prom. Pole teada, kes täpselt andis välkmälu nime, kuid patendil osales juba sõna välk, mis näitas sellise mälu saamiseks kasutatud meetodit.

Leiutise olemus oli luua kahemõõtmeline dioodide massiiv, millest igaühel oli hüppaja. Flashmälu andmete salvestamise protsess oli vooluahela soovitud elementide suurenenud reitingu esitamine, mille tulemusel sulandusid hüppajad. Seega oli võimalik kodeerida andmeid binaarses süsteemis: 0 - kui hüppaja on terve, 1 - kui sula sulab. Flash mälu seadmeid kutsuti programmeerijateks.

Kuna Bosch Arma Corporation töötas sõjaväe (USA õhuvägi) poolt, klassifitseeriti see leiutis ja seda kasutati andmete salvestamiseks, et juhendada Atlas MBR -i. Ja alles 1969. aastal, kui patent sai avalikult kättesaadavaks, ilmus esimene prom-tüüpi tööstuslik energiast sõltuv välkmälu. Tal oli mitmeid eeliseid, sealhulgas väikesed mõõtmed, kiire lugemisaeg, kuid see ei olnud ilma puudusteta, millest üks osutus madalaks töökindluseks - 10-35% toodetest oli programmeeritud vigadega, mida oli võimatu parandada.

Siiski oli seda võimalik üles panna, kuid sel viisil oli võimatu suurt mahu mälu luua, tuleb välja töötada viis, kuidas suurendada mikrolingi salvestatud elementide tihedust. Lõpuks piiras ümberkirjutamise võimatu seda tüüpi energiast sõltuva tahkismälu ulatust märkimisväärselt. Läbimurre ei pidanud kaua ootama.

Esimesed õnnestumised

1971. aastal näitas Inteli insener DOV FromAni defektsete integreeritud skeemide suurenemise põhjuste uurimise ajal, et metalli lisandite olemasolu pooljuhtides mõjutab transistoride omadusi, mis võimaldas tal leiutada EPROM -i välgumälu prototüübi andmete kustutamise võimalusega. Transistori seisundi muutmiseks oli vaja seda ultraviolettvalgusega kiiritada. Programmeerimispõhimõte jäi samaks - suurenenud voolude pakkumine transistoridele, millest igaüks kodeeris 1 bitti, kuid loogiliselt ühendati need 8 transistori plokk.

Välitusmälu mikrolingi kiiritamiseks tehti ülemises osas läbipaistev aken ja päevavalguse mõju välistamiseks pitseeriti see tootja logoga. Võimsa ultraviolettlambi kasutamisel võttis andmete pesemisprotsess mitu tundi, kogu maatriks kustutati samal ajal. Erinevalt pesuprotseduurist oli välkmälutsüklite arv piiramatu, mis viis transistori katiku järkjärgulise hävitamiseni.

Inteli insenerid 1978. aastal, kui George Perlegos parandas välkmälu transistoriploki struktuuri, oli seotud piirangutega ultraviolettkiirguse kasutamise vajadusega kasutamise vajadusega kasutada ultraviolettkiirguse allikat, lisades sellele õhukese isolatsiooni kihi. Uut tüüpi andmekandjat nimetatakse EEPROM -i ja seda kasutati Inteli 2816 kiibi tootmiseks. Kahjuks oli sellel tehnoloogial ka märkimisväärne puudus voolu õige tarnimise tehniliste raskuste osas dielektriku õhukese kihi kaudu, andmete ümberkirjutamine oli realiseerimata, kui see oli suur helitugevuse mälu.

6 aasta pärast parandas Toshiba Fujio Masuoka välkmälu, saavutades mahu märkimisväärse suurenemise, andmete salvestamise ja kustutamise ning 1988. aastal alustas Intel esimest Nor-Flash-põhist välkmälu masstootmist Jaapani patendi põhjal, mis põhineb Jaapani patendil. Aasta hiljem teatas Toshiba NAND -mälu vabastamisest, mida iseloomustab loogiliselt struktureeritud adresseeritud arhitektuuri organisatsioon plokkide ja lehtede kujul. Selle sihtruumi haldamiseks oli välkmälu varustatud spetsiaalsete teenuste mikrolingidega, mida kasutatakse tänapäevaks. Esimesed prototüübid olid suhteliselt lihtsad ja vastutasid ainult mälurakkudega toimingute tegemise eest. Kaasaegsed FSP-kiibid on üsna võimsad ja produktiivsed mitmetuumalised kiibid, mis käsitlevad välkmälu, vigade parandamiseks ning mällu kogunenud prügi eemaldamiseks.

See on FSP, mis on praegu välkmälu “süda”, andes olulise panuse uute kiipide arendamise kestusele.

Andmete kustutamise ja ümberkirjutamise raskused lükkasid välkmälu üsna kitsasse nišši - püsivara tüüpi mikropologrammide salvestamiseni, mille muutust ei nõutud sageli.

Andmete massiliseks säilitamiseks statsionaarsetes arvutites kasutati magnetilisi kandjaid, pikka aega kasutati kantavate draividena, vajades lugejat - plaati. Optiliste ketaste ilmumine võimaldas korduvalt suurendada salvestatud andmete mahtusid, kuid nõudis ka spetsiaalse draivi kasutamist, pealegi oli salvestus ise üsna pikk protsess ega erinenud usaldusväärsusest. Kuid CD/DVD kettad ise kergesti kriimustatud, olid paljude muude väliste tegurite negatiivse mõju all.

Ja siis tuli lavale uus põlvkond välkmälu. Uue aastatuhande algust, kui ilmusid esimesed välkmängud, iseloomustas mikroelektroonika kiire areng. 2000. aastal töötasid M-SISTEMS-i insenerid (Iisrael) välja kantava Diskonkey Drive'i mahuga 8 MB. Ligikaudu samal ajal kuulutas sama köite arendamine Shumbdrive välja Singapuri ettevõte M-SISTEMS.

Paralleelselt tekkis välkmälu arendamine palju suuremaid mahtusid, kuid nõuab lugejakaardi puhkeala kasutamist.

SD -kaardid

Samal ajal, kui ilmusid esimesed USB-lipsud, hakkas mitme suure IT-ettevõtte konsortsium (Sandisk, Panasonic ja Toshiba), mida nimetatakse SD-assotsiatsiooniks, arendama uue põlvkonna suurenenud mahu. Mõne aja pärast ühinesid ühinguga mitmed teised tööstuse hiiglased, sealhulgas Kingston, Intel, AMD, Apple, HP, Nikon, Canon jne. Selle tulemusel sündis SD -kaardid 2 GB mahutavusega, mis oli tõeline läbimurre. Selliseid välkkaarte kasutati aktiivselt digitaalkaamerates ja alguses oli see maht üsna piisav. Kuid kui CMOS-maatriksite eraldusvõime suurenes, on failide mõõtmed ka suurenenud, lisaks sai võimalik video, mis nõudis palju suuremat mahtu välkmälu. SD -kaartide kahekordistamine ei lahendanud probleemi ja 2006. aastal leiutati SDHC välkmälu vorming, mis võimaldas suurendada kandjate mahtu 32 GB -ni. Kaardi pilliroo tasemel kokkusobimatus osutus uue vormingu ainsaks oluliseks puuduseks, kuid varsti puudub nii palju mälu.

Välitusmälu täitmine oli taas paranenud, nii et SDXC -vorming ilmus võimalusega hoida kuni 2 TB teavet, mis on tänapäeva jaoks endiselt asjakohane. Kas sellest mahust piisab pikka aega? Kui teile tundub, et jah, siis soovitame teil mitte kiirustada järeldustega ..

MicroSD -kaardid

SD-kaardid olid kõigile head, nii mahu ja võimaluse korral kiirete andmete ümberkirjutamine. Suurused olid ka sellised, et nad lubasid neil kasutada neid digitaalkaamerates ja muus arvutitehnoloogias. Kuid siin ilmuvad esiplaanile nutitelefonid, kus võitlus läheb iga ruutmeetri eest ruumis. Ja SD -kaartide jaoks polnud enam kohta.

Vajalik oli mitu suuruse vähendamist, mis saavutati järgmise põlvkonna välgumäluga - MicroSD -kaardid. Need on neli korda vähem. Enamikul juhtudel on microSD -kaartide kasutamine võimalik ka tavaliste SD -kaartide pesades, piisab adapteri adapteri olemasolu.

Mis puutub salvestatud andmete vormingusse, siis see on identne mõlema tehnoloogiaga, samas kui pidevalt areneb. Viimane tutvustatud vorming on MicrosDUC, mis võimaldab teil säilitada keskmisel kuni 128 TB andmeid.

Pange tähele, et välkmälu parandamise ajalugu pole mingil juhul nii pilvitu, kui see võib tunduda. Koos võrreldavate vormingutega oli mitmeid mitte päris edukaid välgumälu sorte, millele kulutati tohutu arv inimlikke ja rahalisi ressursse. Piisab meelde tuletada välkmälu vorminguid, mis pole laialt levinud:

• CompactFlash- ilmus 1990. aastal, välkmälu iseloomustas selle aja andmete kiirus- umbes 90 MB/s;
• Mälupulk- seda tüüpi välkmälu esimesed kandjad, mille maht oli 128 MB, ilmusid müüki 1998. aastal;
• Mälutick Pro sisenes turule 5 aasta pärast ja oli MS -ga võrreldes poole mõõtmetega;
• 2006. aastal avaldatud mälukadude duo oli suurenenud maht.

Praegune põlvkond jääb kindlasti ellu kuni ajani, mil ilmub põhimõtteliselt uut tüüpi välkmälu, kuid kas need muudatused on revolutsioonilised või on evolutsiooniline, võite ainult arvata. Otsustades spetsiaalsetes väljaannetes väljaannete arvu järgi, viiakse selles suunas areng üsna intensiivselt.