¿Qué significa memoria flash?

Pan Yihong ingresó por primera vez al nivel 2 de Jianghu (313) | Mi contribución | Mi espacio | Salir de la página de noticias Tieba conoce la ayuda de la enciclopedia de imágenes MP3 >Baidu Encyclopedia gt; Examinar entradas

Editar entradas Publicar comentarios Imprimir versiones históricas Agregar a la colección

Memoria flash

Categorías abiertas: Hardware, Computadora, Computadoras integradas circuitos, memorias

Contenidos Conceptos, tecnologías y características de la memoria flash Clasificación de la memoria flash Aplicaciones y perspectivas de la memoria flash NAND y diferencias entre discos duros Proceso de desarrollo de la memoria flash

Concepto de flash memoria

La memoria flash es una memoria no volátil de larga duración que puede retener la información de datos almacenada incluso cuando la energía está apagada. Los datos no se eliminan en unidades de bytes individuales, sino en unidades fijas. y el tamaño del bloque es generalmente de 256 KB a 20 MB. La memoria flash es una variante de la memoria de solo lectura borrable electrónicamente (EEPROM). La diferencia entre EEPROM y la memoria flash es que se puede eliminar y reescribir a nivel de bytes en lugar de borrar todo el chip, de modo que la memoria flash se puede actualizar más rápido. que la EEPROM. Debido a que aún puede guardar datos cuando está apagado, la memoria flash generalmente se usa para guardar información de configuración, como guardar datos en el BIOS (Programa básico de entrada y salida) de una computadora, PDA (Asistente digital personal), cámara digital, etc. Por otro lado, la memoria flash no reescribe datos en bytes como la RAM (memoria de acceso aleatorio), por lo que no puede reemplazar la RAM.

La tarjeta Flash es una memoria que utiliza la tecnología de memoria Flash para almacenar información electrónica. Generalmente se utiliza como medio de almacenamiento en cámaras digitales, computadoras portátiles, MP3 y otros productos digitales pequeños, por lo que parece compacta. como una tarjeta, por eso se llama tarjeta flash. Según los diferentes fabricantes y las diferentes aplicaciones, las tarjetas de memoria flash incluyen SmartMedia (tarjeta SM), Compact Flash (tarjeta CF), MultiMediaCard (tarjeta MMC), Secure Digital (tarjeta SD), Memory Stick (tarjeta de memoria) y XD-Picture. Las tarjetas de memoria flash como la tarjeta XD y MICRODRIVE tienen diferentes apariencias y especificaciones, los principios técnicos son los mismos.

Tecnología y características

Existe una gran diferencia entre la memoria flash tipo NOR y la memoria flash tipo NAND. Por ejemplo, la memoria flash tipo NOR se parece más a la memoria, con líneas de dirección y líneas de datos independientes. , pero el precio es más caro y la capacidad es menor; el tipo NAND se parece más a un disco duro. La línea de dirección y la línea de datos son las líneas de E/S más utilizadas. Toda la información se transmite a través de un disco duro. línea de disco duro, y el tipo NAND y el tipo NOR generalmente son En comparación con la memoria flash, el costo es menor y la capacidad es mucho mayor. Por lo tanto, la memoria flash NOR es más adecuada para lecturas y escrituras aleatorias frecuentes. Generalmente se usa para almacenar códigos de programas y ejecutarlos directamente en la memoria flash. Los teléfonos móviles son los mayores usuarios de memoria flash NOR, por lo que la capacidad de "memoria" de los teléfonos móviles. Por lo general, no es grande; la memoria flash NAND se utiliza principalmente para almacenar datos. Nuestros productos de memoria flash de uso común, como unidades flash y tarjetas de memoria digitales, utilizan memoria flash NAND.

Aquí también necesitamos corregir un concepto, es decir, la velocidad de la memoria flash es en realidad muy limitada. Su velocidad y frecuencia de funcionamiento son mucho más bajas que las de la memoria, y la memoria flash NAND funciona de manera similar a una. disco duro y es más eficiente que la memoria. El método de acceso directo es mucho más lento. Por lo tanto, no piense que el cuello de botella en el rendimiento de la unidad flash es la interfaz, ni dé por sentado que la unidad flash obtendrá una gran mejora en el rendimiento después de adoptar la interfaz USB2.0.

Como se mencionó anteriormente, la eficiencia operativa de la memoria flash NAND es baja, lo que está relacionado con el diseño de su arquitectura y el diseño de la interfaz. Opera como un disco duro (de hecho, la memoria flash NAND sí consideró la operación). eficiencia al comienzo de su diseño) compatibilidad del disco duro), sus características de rendimiento también son muy similares a las de un disco duro: las operaciones con bloques de datos pequeños son muy lentas, mientras que las operaciones con bloques de datos grandes son muy rápidas. Esta diferencia es mucho mayor. que otros medios de almacenamiento. Este tipo de características de rendimiento merecen mucho nuestra atención.

El acceso a la memoria flash es relativamente rápido, silencioso y tiene una baja disipación de calor. Si lo compras, no tienes que pensar tanto y simplemente comprar una memoria flash con el mismo espacio de almacenamiento. Si el espacio en el disco duro es grande, compre un disco duro, que también puede satisfacer las necesidades de su aplicación.

Clasificación de las memorias flash

·El almacenamiento habitual actualmente en el mercado se puede dividir en tipos:

disco U

tarjeta CF

Tarjeta SM

Tarjeta SD/MMC

Memory stick

·Las marcas habituales en el mercado nacional son:

Kingston, Sony, Sandisk, Kingmax, Yingtai, Transcend.

Memoria flash NAND

La unidad de almacenamiento básica de la memoria y la memoria flash NOR es el bit, y los usuarios pueden acceder aleatoriamente a la información de cualquier bit. La unidad de almacenamiento básica de la memoria flash NAND es la página (como puede ver, una página de memoria flash NAND es similar a un sector de un disco duro, y un sector de un disco duro también tiene 512 bytes). La capacidad efectiva de cada página es múltiplo de 512 bytes. La llamada capacidad efectiva se refiere a la parte utilizada para el almacenamiento de datos. De hecho, se agregan 16 bytes de información de verificación, por lo que podemos ver la expresión "(512 16) Byte" en la información técnica del fabricante de la memoria flash. En la actualidad, la gran mayoría de las memorias flash NAND con una capacidad inferior a 2 Gb tienen una capacidad de páginas de (512 16) bytes, y las memorias flash NAND con una capacidad superior a 2 Gb tienen una capacidad de páginas ampliada a (2048 64) bytes.

La memoria flash NAND realiza operaciones de borrado en unidades de bloque. La operación de escritura de la memoria flash se debe realizar en un área en blanco. Si ya hay datos en el área de destino, primero se deben borrar y luego escribir. Por lo tanto, la operación de borrado es una operación básica de la memoria flash. Generalmente, cada bloque contiene 32 páginas de 512 bytes, con una capacidad de 16 KB; cuando la memoria flash de gran capacidad utiliza páginas de 2 KB, cada bloque contiene 64 páginas, con una capacidad de 128 KB.

Cada memoria flash NAND generalmente tiene 8 interfaces de E/S. Cada línea de datos transmite (512 16) bits de información cada vez. 8 interfaces de E/S son (512 16) × 8 bits. Como se dijo antes, de 512 bytes. Sin embargo, las memorias flash NAND de mayor capacidad adoptan cada vez más diseños de líneas de 16 E/S. Por ejemplo, el número de chip K9K1G16U0A de Samsung es una memoria flash NAND de 64 M×16 bits con una capacidad de 1 Gb y la unidad de datos básica es (256 8) × 16 bits. , todavía 512 bytes.

Al realizar el direccionamiento, la memoria flash NAND transmite paquetes de información de dirección a través de 8 líneas de datos de interfaz de E/S, y cada paquete transmite información de dirección de 8 bits. Debido a la capacidad relativamente grande del chip de memoria flash, un conjunto de direcciones de 8 bits sólo es suficiente para direccionar 256 páginas, lo que obviamente no es suficiente. Por lo tanto, normalmente una transferencia de dirección debe dividirse en varios grupos y ocupa varios. ciclos de reloj. La información de dirección de NAND incluye la dirección de columna (la dirección de operación inicial en la página), la dirección de bloque y la dirección de página correspondiente. Se agrupan por separado durante la transmisión, lo que requiere al menos tres veces y tres ciclos. A medida que aumenta la capacidad, se necesitarán más ciclos de reloj para transmitir más información de dirección. Por lo tanto, una característica importante de la memoria flash NAND es que cuanto mayor sea la capacidad, mayor será el tiempo de direccionamiento. Además, debido a que el ciclo de transferencia de direcciones es más largo que el de otros medios de almacenamiento, la memoria flash de tipo NAND es menos adecuada que otros medios de almacenamiento para una gran cantidad de solicitudes de lectura y escritura de pequeña capacidad.

¿Cuáles son los factores que determinan la memoria flash NAND?

1． Número de páginas

Como se mencionó anteriormente, cuanto mayor sea la capacidad de la memoria flash, más páginas, más grandes serán las páginas y mayor será el tiempo de direccionamiento. Pero esta extensión del tiempo no es una relación lineal, sino que cambia paso a paso. Por ejemplo, los chips de 128 y 256 Mb requieren 3 ciclos para transmitir señales de dirección, los chips de 512 Mb y 1 Gb requieren 4 ciclos y los chips de 2 y 4 Gb requieren 5 ciclos.

2. Capacidad de la página

La capacidad de cada página determina la cantidad de datos que se pueden transferir a la vez, por lo que las páginas de gran capacidad tienen un mejor rendimiento. Como se mencionó anteriormente, la memoria flash de gran capacidad (4 Gb) aumenta la capacidad de la página de 512 bytes a 2 KB. Aumentar la capacidad de la página no solo aumenta fácilmente la capacidad, sino que también mejora el rendimiento de la transmisión. Podemos dar un ejemplo. Tome Samsung K9K1G08U0M y K9K4G08U0M como ejemplos. El primero tiene una capacidad de página de 1 Gb y 512 bytes, un tiempo de lectura aleatoria (estable) de 12 μs y un tiempo de escritura de 200 μs. (estable) de 25 μs y un tiempo de escritura de 25 μs es 300 μs. Supongamos que operan a 20 MHz.

Rendimiento de lectura: los pasos de lectura de la memoria flash NAND se dividen en: enviar comandos e información de direccionamiento → transferir datos al registro de página (tiempo de estabilización de lectura aleatoria) → transferir datos (8 bits por ciclo, se requiere teletransporte 512 16 o 2K 64 veces).

K9K1G08U0M necesita leer una página: 5 comandos, ciclo de direccionamiento × 50 ns 12 μs (512 16) × 50 ns = 38,7 μs; K9K1G08U0M velocidad de transferencia de lectura real: 512 bytes ÷ 38,7 μs = 13,2 MB/s; requiere: 6 comandos, ciclo de direccionamiento × 50 ns 25 μs (2K 64) × 50 ns = 131,1 μs; velocidad de transferencia de lectura real de K9K4G08U0M: 2 KB bytes ÷ 131,1 μs = 15,6 MB/s. Por lo tanto, el uso de una capacidad de página de 2 KB mejora el rendimiento de lectura en aproximadamente un 20 % con respecto a la capacidad de página de 512 bytes.

Rendimiento de escritura: los pasos de escritura de la memoria flash NAND se dividen en: enviar información de direccionamiento → transferir datos al registro de página → enviar información de comando → escribir datos desde el registro a la página. El ciclo de comando también es uno, y lo fusionaremos con el ciclo de direccionamiento a continuación, pero estas dos partes no son consecutivas.

K9K1G08U0M necesita escribir una página: 5 comandos, ciclo de direccionamiento × 50ns (512 16) × 50ns 200μs = 226,7μs. Velocidad de transferencia de escritura real del K9K1G08U0M: 512 bytes ÷ 226,7 μs = 2,2 MB/s. K9K4G08U0M necesita escribir una página: 6 comandos, ciclo de direccionamiento × 50 ns (2K 64) × 50 ns 300 μs = 405,9 μs. Velocidad de transferencia de escritura real del K9K4G08U0M: 2112 bytes/405,9 μs = 5 MB/s. Por lo tanto, el uso de una capacidad de página de 2 KB mejora el rendimiento de escritura en más del doble que una capacidad de página de 512 bytes.

3. Capacidad de bloque

El bloque es la unidad básica de la operación de borrado. Dado que el tiempo de borrado de cada bloque es casi el mismo (la operación de borrado generalmente toma 2 ms, el tiempo que ocupan los comandos y la información de dirección del anterior). Los ciclos se pueden ignorar (sin contar), la capacidad del bloque determinará directamente el rendimiento de borrado. La capacidad de páginas de la memoria flash NAND de gran capacidad ha aumentado y el número de páginas en cada bloque también ha aumentado. Generalmente, la capacidad de bloque de los chips de 4 Gb es 2 KB × 64 páginas = 128 KB, y la de los chips de 1 Gb es 512 bytes ×. 32 páginas = 16 KB. ¡Se puede ver que al mismo tiempo, la velocidad de limpieza del primero es 8 veces mayor que la del segundo!

4. Ancho de bits de E/S

En el pasado, la memoria flash NAND generalmente tenía 8 líneas de datos, pero a partir de productos de 256 Mb, han aparecido productos con 16 líneas de datos.

Sin embargo, debido a razones como los controladores, los chips x16 se utilizan relativamente raramente en la práctica, pero el número seguirá mostrando una tendencia ascendente en el futuro. Aunque el chip x16 todavía usa grupos de 8 bits al transmitir datos e información de direcciones, y el ciclo ocupado sigue siendo el mismo, transmite datos en grupos de 16 bits, duplicando el ancho de banda. K9K4G16U0M es un chip típico de 64M × 16. Cada página sigue teniendo 2 KB, pero la estructura es (1K 32) × 16 bits.

Imitando el cálculo anterior, obtenemos lo siguiente. K9K4G16U0M necesita leer una página: 6 comandos, ciclo de direccionamiento × 50 ns 25 μs (1K 32) × 50 ns = 78,1 μs. Velocidad de transferencia de lectura real del K9K4G16U0M: 2 KB bytes ÷ 78,1 μs = 26,2 MB/s. K9K4G16U0M necesita escribir una página: 6 comandos, ciclo de direccionamiento × 50 ns (1K 32) × 50 ns 300 μs = 353,1 μs. La tasa de transferencia de escritura real de K9K4G16U0M: 2 KB bytes ÷ 353,1 μs = 5,8 MB/s

Se puede ver que para un chip con la misma capacidad, después de aumentar el número de líneas de datos a 16, la lectura el rendimiento mejora en casi un 70% y el rendimiento de escritura mejora en casi un 70%. También aumenta en 16.

5． Frecuencia

El impacto de la frecuencia de funcionamiento es fácil de entender. La frecuencia de funcionamiento de la memoria flash NAND está entre 20 y 33 MHz. Cuanto mayor sea la frecuencia, mejor será el rendimiento. Al tomar K9K4G08U0M como ejemplo anteriormente, asumimos que la frecuencia es de 20 MHz. Si duplicamos la frecuencia a 40 MHz, K9K4G08U0M necesita leer una página: 6 comandos, ciclo de direccionamiento × 25 ns 25 μs (2K 64) × 25 ns = 78 μs. Velocidad de transferencia de lectura real del K9K4G08U0M: 2 KB bytes ÷ 78 μs = 26,3 MB/s. Se puede ver que si la frecuencia operativa de K9K4G08U0M aumenta de 20 MHz a 40 MHz, el rendimiento de lectura se puede mejorar en casi un 70. Por supuesto, el ejemplo anterior es sólo para facilitar el cálculo. En la línea de productos actual de Samsung, el que puede funcionar a frecuencias más altas debería ser el K9XXG08UXM, no el K9XXG08U0M. La frecuencia del primero puede alcanzar actualmente los 33MHz.

6. Proceso de fabricación

El proceso de fabricación puede afectar a la densidad de los transistores y también tener un impacto en el tiempo de algunas operaciones. Por ejemplo, los tiempos de estabilidad de escritura y de estabilidad de lectura mencionados anteriormente representan una parte importante del tiempo en nuestros cálculos, especialmente al escribir. Si puedes reducir estos tiempos, podrás mejorar aún más el rendimiento. ¿Puede el proceso de fabricación de 90 nm mejorar el rendimiento? ¡La respuesta probablemente sea no! La situación real actual es que a medida que aumenta la densidad de almacenamiento, el tiempo de estabilización de lectura y escritura requerido muestra una tendencia ascendente. Esta tendencia se refleja en los ejemplos dados en los cálculos anteriores; de lo contrario, la mejora del rendimiento de los chips de 4 Gb será aún más obvia.

En términos generales, aunque el tiempo de direccionamiento y operación de los chips de memoria flash NAND de gran capacidad será ligeramente mayor, a medida que aumenta la capacidad de la página, la velocidad de transmisión efectiva seguirá siendo mayor. en línea con las tendencias de la demanda del mercado en cuanto a capacidad, costo y rendimiento. Sin embargo, aumentar las líneas de datos y aumentar la frecuencia son las formas más efectivas de mejorar el rendimiento, debido a la influencia de factores físicos y de proceso, como la información de comando y dirección, que ocupan el ciclo operativo, así como algunos tiempos operativos fijos (como el tiempo de estabilización de la señal). , etc.), no traerán mejoras de rendimiento año tras año.

1Página=(2K 64)Bytes; 1Bloque=(2K 64)B×64Páginas=(128K 4K)Bytes=4224Mbits

> Entre ellos: dirección A0 ~ 11 dentro de la página, que puede entenderse como "dirección de columna".

A12～29 dirige la página y puede entenderse como "dirección de fila".

Por conveniencia, la "dirección de columna" y la "dirección de fila" se transmiten en dos grupos en lugar de combinarlas directamente en un grupo grande. Por tanto, cada grupo tendrá varias líneas de datos sin transmisión de información en el último ciclo. Las líneas de datos no utilizadas siguen siendo bajas. Las llamadas "dirección de fila" y "dirección de columna" de la memoria flash NAND no son las definiciones con las que estamos familiarizados en DRAM y SRAM, sino que son solo una forma de expresión relativamente conveniente. Para facilitar la comprensión, podemos hacer una sección transversal del diagrama de arquitectura del chip de memoria flash NAND tridimensional anterior en dirección vertical. Es más intuitivo aplicar los conceptos bidimensionales de "fila" y "columna" a esto. sección transversal.

Aplicaciones y perspectivas

La "unidad flash USB" es la representación más obvia de la incorporación de la memoria flash a la vida diaria. De hecho, la memoria flash apareció en muchos productos electrónicos mucho antes que la unidad flash USB. . La forma tradicional de almacenar datos es utilizar almacenamiento volátil de RAM y los datos se perderán cuando la batería se agote. Los productos que utilizan memoria flash superan este problema y hacen que el almacenamiento de datos sea más confiable. Además de las unidades flash, la memoria flash también se utiliza en BIOS, PDA, cámaras digitales, grabadoras de voz, teléfonos móviles, televisores digitales, consolas de juegos y otros productos electrónicos en computadoras.

En 1998, las unidades flash USB entraron en el mercado. La interfaz ha evolucionado de USB1.0 a 2.0 y la velocidad ha aumentado gradualmente. La popularidad de los discos U también ha promovido indirectamente la promoción de las interfaces USB. ¿Por qué las unidades flash USB son tan populares entre la gente?

Las unidades flash se pueden utilizar para intercambiar datos entre ordenadores. En términos de capacidad, la capacidad de la unidad flash es opcional de 16 MB a 2 GB, superando las limitaciones de la unidad de disquete de 1,44 MB. En términos de velocidad de lectura y escritura, el disco flash utiliza una interfaz USB y la velocidad de lectura y escritura es mucho mayor que la de un disquete. En términos de estabilidad, el pendrive no dispone de dispositivo mecánico de lectura y escritura, lo que evita que el disco duro móvil se dañe fácilmente por golpes, caídas, etc. Algunos modelos de unidades flash tienen cifrado y otras funciones para que el uso del usuario sea más personalizado. Las unidades flash son compactas y más fáciles de transportar. Y utiliza una interfaz USB intercambiable en caliente, que es muy cómoda de usar.

Actualmente, la memoria flash se está desarrollando hacia una gran capacidad, un bajo consumo de energía y un bajo costo. En comparación con los discos duros tradicionales, la memoria flash tiene altas velocidades de lectura y escritura y ya han aparecido en el mercado discos duros flash de bajo consumo. A medida que los procesos de fabricación mejoren y los costos disminuyan, la memoria flash aparecerá más en la vida diaria.

Diferencias con los discos duros

Solo en términos de medios de almacenamiento, la memoria flash es mejor que los discos duros. Pero eso no significa que la calidad del sonido sea buena, se refiere a la velocidad de transmisión de datos y a la resistencia a los golpes (la memoria flash no tiene resistencia a los golpes). No es difícil comparar las ventajas y desventajas de los dos. Primero, comprenda qué es lo digital. Después de saber qué son las señales digitales, debe comprender que los medios de almacenamiento generalmente no interfieren. (Ignore los errores de bits de los archivos de flujo de audio. Los discos duros y la memoria flash se pueden ignorar en este aspecto. Los discos ópticos son diferentes). La precisión de los datos del disco duro y la memoria flash es muy alta en las mismas condiciones de prueba (misma decodificación y. misma salida), la calidad del sonido de ambos es definitivamente la misma. Para los Walkman, estoy de acuerdo con el tipo de memoria flash.

Ventajas:

1. La memoria flash del Walkman es pequeña. Esto no significa que el nivel de integración de la memoria flash sea necesariamente alto. La razón principal por la que los discos microduro son tan grandes es que no pueden hacerse más pequeños que la memoria flash. Esto no significa que los discos microduro no estén altamente integrados. Además, una alta integración no significa necesariamente que la calidad del sonido disminuirá. MD es un ejemplo.

2. En comparación con los discos duros, la estructura de la memoria flash no teme los golpes y es más resistente a las caídas. Lo que más teme el disco duro son las fuertes vibraciones. Aunque podemos tener mucho cuidado a la hora de utilizarlo, los tigres también echan una siesta en ocasiones.

3. La memoria flash puede proporcionar una velocidad de lectura de datos más rápida, mientras que el disco duro está limitado por la velocidad de rotación.

4. Peso ligero.

El proceso de desarrollo de la memoria flash

·La historia del desarrollo de la memoria flash

En 1984, Fujio Masuoka, el inventor de Toshiba Corporation, propuso por primera vez una solución rápida. Concepto de memoria flash (en lo sucesivo denominada memoria flash).

A diferencia de la memoria de computadora tradicional, la memoria flash se caracteriza por su no volatilidad (es decir, los datos almacenados no se perderán después de que se apaga el host) y su velocidad de grabación también es muy rápida.

Intel fue la primera empresa del mundo en producir memorias flash y lanzarlas al mercado. En 1988, la empresa lanzó un chip de memoria flash de 256 KB. Era aproximadamente del tamaño de una caja de zapatos y estaba incrustado en una grabadora. Más tarde, el tipo de memoria flash inventada por Intel se denominó colectivamente memoria flash NOR. Combina tecnologías EPROM (memoria de solo lectura programable y borrable) y EEPROM (memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente) y tiene una interfaz SRAM.

El segundo tipo de memoria flash se llama memoria flash NAND. Fue desarrollado por Hitachi en 1989 y se considera un reemplazo ideal para la memoria flash NOR. El ciclo de escritura de la memoria flash NAND es diez veces más corto que el de la memoria flash NOR, y sus velocidades de procesamiento de guardado y eliminación también son relativamente rápidas. La unidad de almacenamiento de NAND es sólo la mitad que la de NOR, y NAND logra un mejor rendimiento en un espacio de almacenamiento más pequeño. Debido al excelente rendimiento de NAND, se utiliza a menudo en tarjetas de memoria como CompactFlash, SmartMedia, SD, MMC, xD y tarjetas de PC, memorias USB, etc.

·Análisis de la situación actual del mercado de memorias flash

El mercado actual de memorias flash aún se encuentra en la etapa final de competencia entre los héroes. Samsung, Hitachi, Spansion e Intel son los cuatro principales fabricantes de este mercado.

Debido a algunos errores estratégicos, Intel cedió su primer puesto por primera vez, quedando detrás de Samsung, Hitachi y Spansion.

Spansion, la unidad de negocio de memoria flash de AMD, produce memoria flash tanto NAND como NOR. Su producción de memoria flash NOR en la primera mitad del año fue casi la misma que la de Intel, lo que lo convierte en el mayor fabricante de memoria flash NOR. La compañía ganó 1.300 millones de dólares en el primer semestre, casi la mitad de su beneficio corporativo general de 2.500 millones de dólares.

En general, Intel y AMD obtuvieron buenos resultados en la primera mitad del año, pero Samsung e Hitachi sufrieron reveses.

Según estimaciones realizadas por la empresa de investigación de mercado iSuppli, los ingresos globales por memoria flash alcanzarán los 16.600 millones de dólares este año, un aumento del 46% con respecto a 2003 (11.640 millones de dólares). Según las fuentes, la demanda de memoria para cámaras digitales, memorias USB y reproductores de MP3 comprimidos aumentará significativamente las ventas de memorias flash. Se prevé que las ventas de memorias flash alcanzarán los 17.500 millones de dólares en 2005. Sin embargo, iSuppli estima que el crecimiento de los beneficios de la memoria flash se ralentizará entre 2005 y 2008, alcanzando un máximo de 22.400 millones de dólares.

·¿Son posibles nuevas alternativas?

En comparación con muchas tecnologías de la información de corta duración, la memoria flash ha demostrado plenamente su estilo de "antiguo predecesor" con sus 16 años de historia de desarrollo. A principios de la década de 1990, la memoria flash entró por primera vez en el mercado; en 2000, las ganancias habían superado los mil millones de dólares estadounidenses. Peter, director del departamento de memoria flash de Infineon Technologies, dijo una vez: "En lo que respecta al ciclo de vida de la memoria flash, todavía estamos en una etapa ascendente. Infineon cree que todavía hay espacio para crecer en las ventas". memoria flash y está planeando unirse al mercado de inversión. Infineon anunció a principios de este año que su fábrica de DRAM de 200 mm en Dresde ha comenzado a producir chips de memoria flash compatibles con NAND de 512 Mb. Para finales de 2004, Infineon planea utilizar el proceso de fabricación de 170 nanómetros para fabricar más de 10.000 obleas por mes. En 2007, la empresa espera convertirse en una de las tres primeras en el mercado NAND.

Además, Stefan Lai, vicepresidente del Grupo de Tecnología y Fabricación de Intel, cree que la memoria flash será insustituible antes de 2008. En 2006, Intel adoptará por primera vez la tecnología de 65 nanómetros; en 2008, se espera que se lance al mercado la nueva generación de tecnología de 45 nanómetros actualmente en desarrollo. Stefan Lai considera que las predicciones actuales son todavía relativamente superficiales y que tal vez las tecnologías de 32 y 22 nanómetros sean totalmente posibles.

Pero Stefan Lai también admitió que entre 2008 y 2010, las nuevas tecnologías pueden ocupar su lugar.

A pesar del creciente debate sobre las alternativas a la memoria flash, el mercado todavía la toma en serio. El futuro reemplazo no sólo debe ser una memoria no volátil como la memoria flash, sino que también debe ser ligeramente mejor en velocidad y ciclos de escritura. Además, los costes de producción también deberían ser relativamente bajos. Dado que la tecnología de fabricación aún no está madura, las nuevas alternativas no representarán una amenaza absoluta para la memoria flash. Echemos un vistazo a varios productos alternativos posibles:

·Nanocristales

Freescale, la unidad de semiconductores de Motorola, está desarrollando un producto que aumenta el ciclo de vida de la memoria flash. Este producto utiliza nanocristales de silicio como medio y reemplaza la capa sólida dentro del semiconductor con una rejilla de átomos de silicio. Los nanocristales no son una tecnología de almacenamiento completamente nueva. Es simplemente una mejora con respecto a la memoria flash que la hace más escalable. Su costo de producción puede ser entre 10 y 15 veces menor que el original y el proceso de producción es más simple. Su rendimiento y confiabilidad son comparables a las memorias flash actuales.

Motorola lleva diez años desarrollando esta tecnología y planea producir en masa este tipo de productos. La compañía lanzó con éxito uno de esos chips utilizando esta tecnología en junio pasado. Se espera que los chips de nanocristales de silicio se lancen plenamente al mercado en 2006.

→Para obtener más contenido relacionado, consulte Nanocristales

·MRAM (memoria de acceso aleatorio de carga magnética RAM magnética)

La memoria de acceso aleatorio de carga magnética MRAM es desarrollada por Infineon Un medio de almacenamiento desarrollado por dos empresas con Freescale que utiliza cargas magnéticas para almacenar datos. MRAM tiene una gran cantidad de escrituras y su velocidad de acceso es mucho mayor en comparación con la memoria flash. Según los cálculos, el tiempo necesario para escribir 1 bit en un chip MRAM es un millón de veces más corto que el tiempo necesario para escribir en una memoria flash.

·Memoria de acceso aleatorio de carga magnética

Ambas compañías creen que MRAM no sólo será un sustituto ideal de la memoria flash, sino también un fuerte competidor de DRAM y SRAM. En junio de este año, Infineon lanzó su primer producto al mercado. Al mismo tiempo, Freescale también está intensificando la investigación y el desarrollo, esforzándose por lanzar un chip de 4 millones de bits el próximo año.

Sin embargo, a algunos comentaristas les preocupa si la MRAM puede alcanzar el tamaño de las celdas de almacenamiento de memoria flash. Según el informe de Infineon, el tamaño actual de las celdas de almacenamiento de memoria flash es de 0,1 µm, mientras que el chip MRAM de 16 Mbit sólo alcanza los 1,42 µm. Además, el coste de producción de MRAM también es un gran problema.

Para más información, consulte Memoria de acceso aleatorio de carga magnética.

·OUM (memoria estandarizada Ovonic Unified Memory Ovonyx)

OUM fue desarrollado por Intel y es una fina película hecha de compuestos como Ge, Sb y Te. OUM. Las funciones de escritura, eliminación y lectura de OUM son similares a las de CD-RW y DVD-RW. Sin embargo, el CD/DVD utiliza láseres para calentar y cambiar materiales llamados calcogenuros; mientras que OUM controla la energía a través de transistores para provocar cambios de fase para almacenar datos.

El número de borrados y escrituras de OUM es de 10 elevado a 12, y el tiempo promedio de acceso a datos 100 veces es de 200 nanosegundos. OUM es más rápido que la memoria flash. Aunque el tiempo de acceso a datos de OUM es más lento que el de MRAM, el bajo costo es el arma mágica de OUM.

A diferencia de MRAM, el desarrollo de OUM aún se encuentra en sus primeras etapas. Aunque se han producido chips de prueba, sólo sirven para confirmar el concepto más que para demostrar la viabilidad de la tecnología. Intel ha estado comprometida con la investigación y el desarrollo de OUM durante los últimos cuatro años y está trabajando arduamente para expandir este mercado.

Para obtener más contenido relacionado, consulte OUM.

·Resumen

Además de MRAM y OUM mencionados anteriormente, otros productos alternativos incluyen MRAM (FeRAM), memoria de polímero (PFRAM), PCRAM, RAM de puente conductor (CBRAM), RAM orgánica (ORAM) y más recientemente RAM de nanotubos (NRAM). Actualmente existen muchos productos para reemplazar la memoria flash, pero aún es cuestionable qué camino tendrá éxito y cuándo.

El almacenamiento flash sigue siendo una inversión ideal para la mayoría de las empresas. Muchas empresas han decidido incrementar su inversión en memorias flash. Además, se estima que para 2004, el valor de producción total de la memoria flash estará a la par de la DRAM y superará a los productos DRAM para 2006. Porque, mientras esperamos una nueva generación de productos, no debemos ignorar el mercado existente.