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I chip di memoria flash sono chip di memoria EEPROM (electrically erasable, programmable, read-only memory) che possono essere cancellati e riprogrammati in blocchi invece che un byte alla volta. Poiché non sono volatili, i chip di memoria Flash non hanno bisogno di un’alimentazione costante per conservare i loro dati. I chip di memoria flash offrono tempi di accesso estremamente veloci, un basso consumo energetico e una relativa immunità agli urti e alle vibrazioni. Hanno una durata di vita di circa 100.000 cicli di scrittura – un fatto che rende Flash inadatto all’uso come memoria principale del computer. Tipicamente, i chip di memoria Flash sono usati in dispositivi portatili o compatti come fotocamere digitali, telefoni cellulari, cercapersone e scanner. I chip di memoria Flash sono anche usati come dischi a stato solido nei computer portatili e come schede di memoria per le console di videogiochi.
Tipi di memoria flash
I chip di memoria flash variano in termini di densità, dimensione del blocco di avvio, numero di parole, bit per parola, tecnologia del gate e caratteristiche speciali. La densità è la capacità del chip in bit. La dimensione del blocco di avvio è un blocco protetto utilizzato per memorizzare i codici di avvio. Il numero di parole è uguale al numero di righe, ognuna delle quali memorizza una parola di memoria e si collega a una linea di parole per l’indirizzamento. I bit per parola sono il numero di colonne, ognuna delle quali si collega a un circuito di senso / scrittura. Alcuni chip di memoria Flash supportano la tecnologia NAND o serial access gate. Altri dispositivi supportano la tecnologia NOR o random access gate. In termini di caratteristiche speciali, i chip di memoria Flash possono essere letti sia in burst di bit che pagina per pagina. I chip di memoria flash che forniscono l’operazione read-while-write (RWW) possono essere letti e scritti allo stesso tempo.
Come scegliere
Selezionare i chip di memoria Flash richiede un’analisi delle specifiche di prestazione come il tempo di accesso, la conservazione dei dati, la resistenza, la tensione di alimentazione e la temperatura di funzionamento. Misurato in nanosecondi (ns), il tempo di accesso indica la velocità della memoria e rappresenta un ciclo che inizia quando la CPU invia una richiesta alla memoria e finisce quando la CPU riceve i dati richiesti. La conservazione dei dati è il numero di anni in cui i chip possono conservare i dati senza ricaricarli. La resistenza è il numero massimo di cicli di lettura/scrittura che i chip possono sostenere. Le tensioni di alimentazione vanno da – 5 V a 5 V e includono tensioni intermedie come -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 e 3,6 V. Alcuni chip di memoria Flash supportano un intervallo di temperatura specifico e presentano specifiche meccaniche ed elettriche adatte ad applicazioni commerciali o industriali. Altri chip di memoria Flash soddisfano i livelli di screening per le specifiche militari (MIL-SPEC).
La selezione dei chip di memoria Flash richiede un’analisi delle famiglie logiche. La logica transistor-transistor (TTL) e le tecnologie correlate come Fairchild advanced Schottky TTL (FAST) usano transistor come interruttori digitali. Al contrario, la logica ad accoppiamento di emettitore (ECL) usa i transistor per dirigere la corrente attraverso le porte che calcolano le funzioni logiche. Un’altra famiglia logica, il semiconduttore metallico complementare (CMOS) usa una combinazione di transistor a effetto di campo a semiconduttore metallico di tipo p e n (MOSFET) per implementare porte logiche e altri circuiti digitali. Le famiglie logiche per i chip di memoria Flash includono la tecnologia cross-bar switch (CBT), arseniuro di gallio (GaAs), logica a iniezione integrata (I2L) e silicio su zaffiro (SOS). Sono disponibili anche la logica Gunning transceiver (GTL) e la logica Gunning transceiver plus (GTLP).
Opzioni di imballaggio
I chip di memoria flash sono disponibili in una varietà di tipi di pacchetti IC e con diversi numeri di pin e flip-flop. I tipi di pacchetti IC di base includono ball grid array (BGA), quad flat package (QFP), single in-line package (SIP) e dual in-line package (DIP). Sono disponibili molte varianti di imballaggio. Per esempio, le varianti BGA includono plastic-ball grid array (PBGA) e tape-ball grid array (TBGA). Le varianti QFP includono il package quadrato piatto a basso profilo (LQFP) e il package quadrato piatto sottile (TQFP). I DIP sono disponibili sia in ceramica (CDIP) che in plastica (PDIP). Altri tipi di pacchetti IC includono small outline package (SOP), thin small outline package (TSOP), e shrink small outline package (SSOP).