Monday, May 28, 2007

A Memória Flash

O treceiro trabalho consistia em escolher uma memória e desenvolver um trabalho no qual se explicasse as suas principais características.
A memória escolhida foi a memória Flash.

A Memória Flash é uma memória de computador do tipo EEPROM NAND que permite que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação, ou seja trata-se de um chip reescrevíel que, ao contrário de uma RAM, esta memória permite armazenar dados por longos períodos, sem a necessidade de energia eléctrica tornando-se assim bastante usada em cartões de memória drives flash, USB, iPod, telemóveis.
Inicialmente esta memória era chamada de disco sólido já que além de ser muito mais resistente que os discos rígidos actuais, apresenta menor consumo, maiores taxas de transferência, latências e peso muito mais baixos. Chegando apenas a utilizar 5% dos recursos normalmente empregados na alimentação de discos rígidos.
Existem dois tipos de memória Flash. A primeira tecnologia de memória Flash a ser mais comercializada foi o tipo NOR, que chegou ao mercado em 1988. Os chips de memória Flash NOR possuem uma interface de endereços similar à da memória RAM. Graças a isso, eles rapidamente passaram a ser usados para armazenar o BIOS da placa mãe e firmwares em dispositivos diversos, que antes eram armazenados em chips de memória ROM ou EEPROM. Nos primeiros PCs, por exemplo, o BIOS da placa mãe era gravado em um chip de memória ROM e por isso não era actualizável, a menos que o chip fosse fisicamente substituído. O problema com as memórias NOR é que elas são muito caras e, embora as leituras sejam rápidas, o tempo de gravação das células é muito alto. Num chip de memória NOR típico, as operações de gravação demoram cerca de 750 ns, ou seja, teríamos pouco mais de 1000 operações de gravação por segundo! Apesar disso, a memória Flash do tipo NOR é bastante usada até hoje em palmtops, celulares e diversos tipos de dispositivos, para armazenar o sistema operacional (neste caso chamado de firmware), que é carregado durante o boot, sem ser alterado. A vantagem neste caso é o XiP (execute in place), onde o sistema pode rodar directamente a partir do chip de memória, sem precisar ser primeiro copiado para a memória RAM. O chip de memória NOR é complementado por uma pequena quantidade de memória SRAM ou DRAM, que é usada como memória de trabalho. Em muitos casos, a memória é usada também para armazenar dados e configurações que, justamente por isso, podem ser perdidos quando a carga da bateria se esgota completamente. As memórias Flash NOR chegaram a ser utilizadas nos primeiros cartões de memória PCMCIA e Compact Flash, mas elas desapareceram deste ramo quando foram introduzidas as memórias NAND, que são de longe o tipo mais usado actualmente. Além de mais baratas que as NOR, as memórias NAND também são muito mais rápidas na hora de gravar dados. De alguns anos para cá, os palmtops e smartphones passaram a cada vez mais utilizar memória Flash NAND como área de armazenamento de dados e programas, substituindo a memória SRAM. Isso tornou-se possível graças a um conjunto de truques feitos via software, onde o sistema utiliza uma quantidade menor de memória SRAM como área de trabalho e vai lendo e os arquivos na memória Flash conforme eles são necessários. Esse esquema é muito similar ao que temos num PC, onde os arquivos são salvos no HD, porémprocessados usando a memória RAM.
O grande boom da memória Flash aconteceu entre 2004 e 2005, quando uma combinação de dois factores fez com que os preços por MB caíssem rapidamente:
O primeiro foi o brutal aumento na produção e a concorrência entre os fabricantes,que empurraram os preços para baixo. Além de gigantes como a Samsung e a Toshiba, até mesmo a Intel e AMD investiram pesadamente na fabricação de memória Flash.
O segundo foi a introdução da tecnologia MLC (mult-level cell), onde cada célula passa a armazenar dois ou mais bits ao invés de apenas um. Isso é possívelgraças ao uso de tensões intermediárias. Com 4 tensões diferentes, a célula pode armazenar 2 bits, com 8 pode armazenar 3 bits e assim por diante. O MLC foi implantado de forma mais ou menos simultânea pelos diversos fabricantes e permitiu reduzir drasticamente o custo por megabyte, quase que de uma hora para a outra. Outra tecnologia similar é o MBC (Multi-Bit Cell), desenvolvido pela Infineon. Como era de esperar, a popularização das memórias Flash deu início a uma guerra entre diversos formatos de cartões, alguns abertos e outros proprietários.

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