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Memoria Flash

La memoria Flash è un tipo di memoria non volatile, a stato solido, in cui le informazione vengono salvate in un insieme di transistor Mosfet che mantengono la carica elettrica per lungo tempo. L'architettura ed il metodo di programmazione dei transistor dividono le memorie flash in due tipologie: NOR e NAND. Negli array di memorie NOR ogni cella è collegata sia alla massa che alla bit line, in questo modo minimizzano il tempo di accesso per le letture random, mentre negli array di memorie NAND i transistor sono collegati in serie e sono ottimizzati per l'aggiornamento rapido dei dati. (maggiori approfondimenti)

Ad oggi le flash sono le dirette concorrenti degli hard disk, dato che le prestazioni sono nettamente superiori: maggiore velocità in lettura e scrittura, maggiore affidabilità, altissima resistenza agli shock meccanici e bassissimi consumi. A prestazioni elevate corrispondono però costi molto alti.

I principali fattori che danneggiano una memoria flash infatti sono:

·         continui cicli di scrittura, come l'utilizzo di memoria virtuale (swap), ogni scrittura infatti danneggia e accorcia la durata della memoria. Per questo motivo sarebbe meglio utilizzare questo tipo di memorie per il salvataggio dei dati, piuttosto che come supporto a sistemi operativi o programmi che prevedono una continua interazione con la memoria. Esistono inoltre delle cache intelligenti che limitano l'accesso in scrittura al supporto.

·         la scrittura dei dati sulle stesse celle di memoria, anzichè utilizzare uniformemente tutte le celle disponibili. In questo caso infatti alcune celle si deterioreranno molto più velocemente rispetto alle altre, riducendo così la capacità della memoria fino all'impossibilità del suo utilizzo. Soluzione a questo problema è il cosiddetto "wear leveling" che uniforma l'usura della memoria andando a leggere il tasso di cancellazione di ogni singola cella.

·         la temperatura: alle alte temperature infatti, come la maggiorparte dei componenti elettronici, le prestazioni della memoria diminuiscono drasticamente.

Esistono poi tre tipologie di memorie flash in base alle caratteristiche di Prestazioni, Durata, Affidabilità, Capacità e Costo: SLC, MLC e iSLC.

·         SLC: Single Level Cell. Questa tecnologia associa una cella di memoria ad un unico bit (0/1), garantendo così fino a 400.000 scritture. Si tratta perciò di una tecnologia affidabile, longeva, ma costosa.

·         MLC: Multi Level Cell. In questo caso in un'unica cella di memoria vengo salvati due bit, avendo così a disposizione 4 configurazioni diverse. Le scritture si limitano però a 4.000 anche se è un dispositivo decisamente più economico. Il suo basso costo, unito alle alte capacità raggiungibili, rende questa memoria la più venduta nel mondo consumer.

·         iSLC: un formato proprietario di Innodisk che utilizza la tecnologia MLC salvando però all'interno di ogni cella solo un bit. in questo modo le scritture aumentano fino a circa 30.000 e risulta una soluzione sia economica che piuttosto affidabile.

A titolo di esempio una stessa tipologia di memoria Flash da 4Gb con tecnologia MLC costa la metà di una con tecnologia SLC. Se la capacità aumenta fino a 64Gb, l'MLC costa un quinto della versione SLC e solo la metà dell'iSLC.

Date le sue caratteristiche sarebbe consigliabile acquistare una memoria con una capacità doppia rispetto al necessario, in modo tale da ridurre la possibilità di perdita dei dati.

Inoltre per le memorie della "Innodisk" è presente un tool, l'"iSmart", che monitora i parametri della memoria e ne stima una durata media in base all'utilizzo che se ne sta facendo.

Sempre "Innodisk" ha creato la tecnologia "iCell", che prevede l'aggiunta di un condensatore all'interno della memoria che permette il salvataggio dei dati presenti nel buffer in caso venga meno l'alimentazione: con questo accorgimento si evita così la perdita di dati.

La tecnologia flash è utilizzata su numerosi supporti fisici, rendendosi così disponibile per diverse applicazioni. I principali formati fisici sono:

·         SATA: uno standard ormai diffuso.  sempre "innodisk" propone la tecnologia legata a questa interfaccia denominata "Pin7". Brevemente utilizza il settimo pin per collegare l'alimentazione della periferica in modo da ridurre i cablaggi ed aumentare le performance finali. Ovviamente può essere utilizzata solo con le SBC che gestiscono questo artificio.

·         SSD: Solid State Disk. Può avere due formati differenti, da 2,5" e da 1,8" e rappresenta il perfetto sostituto meccanico degli hard disk presenti sui pc portatili.

·         SATA SLIM: non è nient'altro che un SSD, ma senza package.

·         COMPACT FLASH: memoria che si interfaccia tramite la Parallel-ATA, più comunemente conosciuta col nome di IDE.

·         CFAST: ha lo stesso ingombro della Compact Flash, ma si interfaccia tramite la porta SATA.

·         CF-SATA: questa memoria presenta la meccanica della Compact Flash, ma la logica della porta. SATA. Si tratta di una memoria poco diffusa dato che può funzionare solo con board che supportano tale tecnologia.

·         mSATA: utilizza un connettore mini-PCIexpress, ma anch'esso lavora con il segnale elettrico SATA.

·         EDC: utilizza il connettore classico "IDE".

·         SD: è un formato molto più diffuso nell'ambito consumer dato che la sua interfaccia meccanica non è affidabile al 100%, specialmente in ambienti salini che ossidano i contatti.

·         USB: altro formato diffuso nel mondo consumer, venduto come MLC. Nel mondo industriale invece stanno diffondendosi le penne usb SLC.



 
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