Image Credit: Newark / element14 | Digi-Key Corporation
Flash-geheugenchips zijn elektrisch wisbare, programmeerbare, alleen-lezen geheugenchips (EEPROM) die in blokken kunnen worden gewist en opnieuw geprogrammeerd in plaats van één byte per keer. Omdat ze niet-vluchtig zijn, hebben Flash-geheugenchips geen constante stroomvoorziening nodig om hun gegevens te behouden. Flash-geheugenchips bieden extreem snelle toegangstijden, laag stroomverbruik en relatieve ongevoeligheid voor ernstige schokken of trillingen. Ze hebben een levensduur van ongeveer 100.000 schrijfcycli – een feit dat Flash ongeschikt maakt voor gebruik als computerhoofdgeheugen. Flash-geheugenchips worden meestal gebruikt in draagbare of compacte apparaten, zoals digitale camera’s, mobiele telefoons, pagers en scanners. Flash-geheugenchips worden ook gebruikt als solid-state disks in laptops en als geheugenkaarten voor video game consoles.
Typen Flashgeheugen
Flashgeheugenchips variëren in termen van dichtheid, blokgrootte, aantal woorden, bits per woord, poorttechnologie, en speciale kenmerken. Dichtheid is de capaciteit van de chip in bits. De grootte van het bootblok is een beveiligd blok dat wordt gebruikt om bootcodes op te slaan. Het aantal woorden is gelijk aan het aantal rijen, die elk een geheugenwoord opslaan en verbonden zijn met een woordlijn voor adresseringsdoeleinden. De bits per woord zijn het aantal kolommen, die elk verbinding maken met een sense / write circuit. Sommige Flash-geheugenchips ondersteunen NAND- of seriële toegangspoorttechnologie. Andere apparaten ondersteunen NOR- of random access gate-technologie. Wat speciale kenmerken betreft, kunnen Flash-geheugenchips worden gelezen in bursts van bits of pagina-voor-pagina. Flash-geheugenchips met een read-while-write (RWW) functie kunnen tegelijkertijd worden gelezen en beschreven.
Hoe te selecteren
Het selecteren van Flash-geheugenchips vereist een analyse van de prestatiespecificaties, zoals toegangstijd, dataretentie, duurzaamheid, voedingsspanning en bedrijfstemperatuur. Gemeten in nanoseconden (ns), geeft de toegangstijd de snelheid van het geheugen aan en vertegenwoordigt een cyclus die begint wanneer de CPU een verzoek naar het geheugen stuurt en eindigt wanneer de CPU de gevraagde gegevens ontvangt. Gegevensretentie is het aantal jaren dat chips gegevens kunnen vasthouden zonder opnieuw te hoeven laden. Het uithoudingsvermogen is het maximumaantal lees/schrijfcycli dat de chips aankunnen. Voedingsspanningen variëren van -5 V tot 5 V en omvatten tussenspanningen zoals -4,5 V, -3,3 V, -3 V, 1,2 V, 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 3 V, 3,3 V, en 3,6 V. Sommige Flash-geheugenchips ondersteunen een specifiek temperatuurbereik en hebben mechanische en elektrische specificaties die geschikt zijn voor commerciële of industriële toepassingen. Andere Flash-geheugenchips voldoen aan de screeningniveaus voor militaire specificaties (MIL-SPEC).
De selectie van Flash-geheugenchips vereist een analyse van de logische families. Transistor-transistor logica (TTL) en aanverwante technologieën zoals Fairchild advanced Schottky TTL (FAST) gebruiken transistors als digitale schakelaars. Bij emitter gekoppelde logica (ECL) daarentegen worden transistors gebruikt om stroom door poorten te sturen die logische functies berekenen. Een andere logische familie, complementaire metaaloxidehalfgeleider (CMOS), gebruikt een combinatie van p-type en n-type metaaloxidehalfgeleider-veldeffecttransistoren (MOSFET) om logische poorten en andere digitale schakelingen te implementeren. Tot de logische families voor Flash-geheugenchips behoren cross-bar switch technology (CBT), galliumarsenide (GaAs), geïntegreerde injectielogica (I2L) en silicon on sapphire (SOS). Gunning transceiver logic (GTL) en gunning transceiver logic plus (GTLP) zijn ook beschikbaar.
Verpakkingsopties
Flashgeheugenchips zijn verkrijgbaar in een verscheidenheid van IC-pakkettypen en met verschillende aantallen pennen en flip-flops. Tot de basis IC-pakketten behoren BGA (ball grid array), QFP (quad flat package), SIP (single in-line package) en DIP (dual in-line package). Er zijn vele verpakkingsvarianten beschikbaar. BGA-varianten zijn bijvoorbeeld plastic-ball grid array (PBGA) en tape-ball grid array (TBGA). QFP-varianten zijn low-profile quad flat package (LQFP) en thin quad flat package (TQFP). DIP’s zijn verkrijgbaar in keramiek (CDIP) of kunststof (PDIP). Andere IC-pakketten zijn small outline package (SOP), thin small outline package (TSOP) en shrink small outline package (SSOP).