Historia de la memoria flash
La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada con el avance del resto de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de los PC, wireless, etc. Fue Fujio Masuoka en 1984, quien inventó este tipo de memoria como evolución de las EEPROM existentes por aquel entonces. Intel intentó atribuirse la creación de esta sin éxito, aunque si comercializó la primera memoria flash de uso común.
Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria que conocemos hoy, como la SmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía Rio comercializó el primer ‘Walkman’ sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de SmartMedia. Era el sueño de todo deportista que hubiera sufrido los saltos de un discman en el bolsillo.
En 1994 SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoria para vídeo consolas, capacidad de almacenamiento para las PC Card que nos permiten conectar a redes inalámbricas y un largo etcétera, incluso llegando a la aeronáutica espacial. El espectro es grande.
Como funciona la Memoria Flash
Las celdas de memoria Flash pueden gastarse al cabo de un determinado número de ciclos de escritura, que se cifran generalmente entre 100.000 y un millón, dependiendo del diseño de la celda y de la precisión del proceso de fabricación. El principal mecanismo de destrucción lo constituye el daño acumulativo que se produce sobre la puerta de flotación de la celda, debido a los elevados voltajes empleados, de forma repetitiva, para borrar la celda, o la capa de oxido se rompe o los electrones se acumulan en la puerta de flotación. Los fabricantes de memoria Flash tienen en cuenta este fenómeno e incorporan celdas adicionales que pueden sustituir a las gastadas. Además, muchos fabricantes de sistemas de memoria Flash destinados al almacenamiento de datos utilizan una técnica denominada de nivelación que consiste en desplazar los datos alrededor del chip para que cada celda se "gaste" lo más uniformemente posible.Otra consideración a tener en cuenta es que se tarda mucho más en borrar una celda de la memoria Flash que en borrar un bit de datos del disco duro.
Curiosamente, la operación de borrado no se efectúa a la velocidad que se suele atribuir a la palabra FLASH, sino que tarda mucho. Esto se debe a que el voltaje relativamente elevado que se necesita, supone una gran cantidad de corriente. Dado que existen limitaciones acerca de la cantidad de corriente que pueden manejar los chips, también existen limitaciones en cuanto al numero de celdas que se pueden borrar de una sola vez. Esta es la razón por la que los procesos de borrado se efectúan por grupos de celda.
Una celda de una memoria Flash es como un transistor convencional pero con una puerta adicional. Entre la puerta de control y la fuente y el drenaje existe una segunda puerta, denominada de flotación que sirve a modo de mecanismo de carga.
La memoria Flash es todavía tan nueva que no existe un único método de fabricación. Los fabricantes utilizan unos doce enfoques diferentes para fabricar y organizar las celdas de memoria Flash sobre una oblea de silicio.
NOR constituye la tecnología líder actual e Intel es su fabricante principal. Organiza las celdas de memoria en paralelo, con el drenaje de cada celda conectado a una línea de bits, agrupándose varias líneas de bits para constituir un grupo de E/S. NOR proporciona acceso aleatorio más rápido, pero su estructura en paralelo reduce la densidad de la memoria.
NAND es una tecnología utilizada por National Semiconductor, Samsung y otros fabricantes. Conecta las celdas en serie, con una puerta de selección para cada puerta de control inferior y conexiones en serie con las puertas de control de este grupo de puertas. NAND ofrece una velocidad de acceso aleatorio menos elevada, pero permite densidades mayores gracias a sus celdas de tamaño más pequeño.
Funcionalidades
Flash, como tipo de EEPROM que es, contiene una matriz de celdas con un transistor evolucionado con dos puertas en cada intersección. Tradicionalmente sólo almacenan un bit de información. Las nuevas memorias flash, llamadas también dispositivos de celdas multi-nivel, pueden almacenar más de un bit por celda variando el número de electrones que almacenan.
Estas memorias están basadas en el transistor FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal Oxide Semiconductor) que es, esencialmente, un transistor NMOS con un conductor (basado en un óxido metálico) adicional localizado o entre la puerta de control (CG – Control Gate) y los terminales fuente/drenador contenidos en otra puerta (FG – Floating Gate) o alrededor de la FG conteniendo los electrones que almacenan la información.
Tipos de Memorias Flash
varios tipos de memorias flash y muchos dispositivos las utilizan para almacenar datos, desde una PDA, hasta una impresora, videoconsola, cámara de fotos y múltiples dispositivos electrónicos mas.
El mercado para las memorias extraíbles es muy amplio, pero aun así el 90% de las memorias flash que podemos ver en el mercado son:
CompactFlash: Sandisk la creo en 1994, con unas dimensiones de 43 x 36 milímetros, siendo unas de las mas pequeñas del mercado.
Memory Sticks: es un formato creado por Sony, muy popular gracias a la gran aceptación por parte del público de las cámaras y otros dispositivos de este fabricante.
SmartMedia: Diseñadas y fabricadas por Toshiba, tienen un tamaño aproximado de 45 Mm. de largo, 37 Mm. de ancho y menos de un milímetro de espesor.
Secure Digital (SD): Quizas las mas populares, son soportadas por la mayoría de los dispositivos móviles, incluyendo reproductores MP3, cámaras, handhelds y muchos mas.
MultiMediaCard (MMC): Junto a la recientemente comercializada MultimediaCard Plus y la de tamaño reducido (RS-MMC) son utilizadas en varios dispositivos, incluyendo las consabidas cámaras fotográficas, camcorders, handhelds, teléfonos móviles y muchos más.
Debido a los múltiples formatos y medidas de este tipo de memorias, han surgido los lectores de memorias flash universales, que pueden leer información de tarjetas con cualquier medida o con distintas disposiciones de los pins.
En Resumen podemos decir que:
La flash es un tipo de EEPROM. Tiene un conjunto de columnas y filas con una celda que tiene dos transistores en cada intersección. Ambos transistores están separados por una fina capa conductora. Uno de los transistores se conoce como puerta flotante, y el otro como puerta de control. La única conexión de la puerta flotante con la fila de un extremo es por medio de la puerta de control. Mientras las dos puertas no estén unidas, el valor es 1. Para cambiar el valor a 0, se necesita realizar un proceso llamado tunelización o tunneling.
