Chip di memoria FLASH SAMSUNG. Dati di riferimento

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Applicazione dei microcircuiti

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L'articolo descrive i chip di memoria flash da 4 Gbit K9K4G08Q0M-YCB0/YIB0, K9K4G16Q0M-YCBO/YIBO, K9K4G08U0M- YCBO/YIBO, K9K4G16U0M-YCB0/YIB0. Questi microcircuiti sono utilizzati come memoria non volatile in dispositivi di consumo, industriali e informatici. Nelle videocamere e nelle fotocamere digitali, nei registratori vocali e nelle segreterie telefoniche, questi chip vengono utilizzati come memoria per immagini e suoni nelle unità flash a stato solido.

I chip di memoria flash sono suddivisi in gruppi in base alla tensione di alimentazione e all'architettura (Tabella 1). In tavola. 2 mostra l'assegnazione dei pin dei chip di memoria flash.

Tabella 1

Tabella 2

I chip K9K4GXXX0M hanno una capacità di 4 Gbit con una riserva di 128 Mbit (la capacità effettiva è di 4 bit) e un'architettura di 429 Mbit x 185 o 024 Mbit x 512 con affidabilità fino a 8 milione di cicli di scrittura/cancellazione. I chip a 256 bit sono organizzati in 16 x 1 pagine e i chip a 8 bit sono organizzati in 2112 x 8 colonne. Tutti i microcircuiti hanno bit di riserva, situati in 16 righe con indirizzi 1056-16 per microcircuiti a 128 bit, o in 2048 colonne con indirizzi 2111-8 per quelli a 64 bit. Per organizzare il trasferimento dei dati durante un'operazione di lettura/scrittura di una pagina tra celle di memoria e porte I/O, questi microcircuiti hanno registri di dati collegati in sequenza di 1024 byte di dimensione per un microcircuito a 1055 bit o 16 parole per un microcircuito a 2112 bit e registri cache della dimensione appropriata. L'array di memoria è costituito da 8 celle collegate posizionate su pagine diverse e unite da una struttura NAND. 1056 celle, che combinano 16 strutture 32I-NOT e situate su 32 pagine, compongono un blocco. Una raccolta di blocchi da 135168 o 2 bit costituisce un array di memoria.

L'operazione di lettura viene eseguita pagina per pagina, mentre l'operazione di cancellazione è solo blocco per blocco: 2048 blocchi cancellabili individualmente ps 128 KB (per microcircuiti a 8 bit) o ​​blocchi di 64 Kword (per microcircuiti a 16 bit). Non è possibile cancellare singoli bit.

La scrittura di una pagina sui chip richiede 300 μs, cancellandola in 2 ms per blocco (128 KB per chip a 8 bit o 64 Kparole per chip a 16 bit). Un byte di dati viene letto dalla pagina in 50 ns.

Per registrare e controllare i dati nei microchip, è presente un controller integrato che fornisce l'intero processo, compresa, se necessario, la ripetizione delle operazioni di verifica interna e di etichettatura dei dati. I microcircuiti K9K4GXXX0M dispongono di un sistema per fornire la verifica delle informazioni con correzione degli errori e l'eliminazione di dati errati in tempo reale.

I chip hanno 8 o 16 indirizzi I/O multiplex. Questa soluzione riduce drasticamente il numero di uscite coinvolte e consente successivi aggiornamenti dei dispositivi senza aumentarne le dimensioni. Comandi, indirizzi e dati vengono inseriti a basso livello al pin CE dalla caduta del segnale WE attraverso gli stessi pin di ingresso/uscita. Le informazioni di ingresso vengono scritte nei registri del buffer sul fronte di salita del segnale WE. I segnali di abilitazione alla scrittura del comando (CLE) e di abilitazione alla scrittura dell'indirizzo (ALE) vengono utilizzati per multiplexare rispettivamente il comando e l'indirizzo tramite gli stessi pin di I/O.

Tabella 3

* L'immissione/emissione di dati arbitraria è possibile all'interno di una pagina

In tavola. 3 mostra i comandi di controllo dei microcircuiti. La sottomissione agli input di altri codici di comando esadecimali (HEX) che non sono elencati nella tabella porta a conseguenze imprevedibili e pertanto è vietata.

Per migliorare la velocità di scrittura quando si ricevono grandi quantità di dati, il controller di bordo ha la capacità di scrivere i dati nei registri della cache. All'accensione, il controller integrato fornisce automaticamente l'accesso all'array di memoria, a partire dalla prima pagina senza immettere un comando e un indirizzo. Oltre all'architettura e all'interfaccia migliorate, il controller ha la capacità di copiare (sovrascrivere) il contenuto di una pagina di memoria su un'altra senza accedere alla memoria buffer esterna. In questo caso, la velocità di trasferimento dei dati è maggiore rispetto al normale funzionamento, poiché non ci sono lunghi accessi sequenziali e cicli di immissione dei dati.

Blocca l'abbattimento

I blocchi di memoria nei chip K9K4GXXX0M sono definiti non validi se contengono uno o più bit non validi, la cui lettura univoca non è garantita. Le informazioni provenienti dai blocchi non validi vengono trattate come "informazioni sui blocchi non validi". I microcircuiti con blocchi non validi non differiscono nelle caratteristiche statiche e dinamiche e hanno lo stesso livello di qualità dei microcircuiti con tutti i blocchi corretti. I blocchi illegali non influiscono sul funzionamento dei blocchi normali perché sono isolati dai bit e dalle linee di alimentazione comuni tramite un transistor di selezione. Il sistema è progettato in modo tale che i blocchi non validi abbiano indirizzi bloccati. Di conseguenza, semplicemente non è possibile accedere ai bit errati.

Identificazione del blocco non valida

Il contenuto di tutte le celle del chip (ad eccezione di quelle in cui sono memorizzate informazioni sui blocchi non validi) con indirizzi FFh per 8 bit e FFFFh per 16 bit può essere cancellato. Gli indirizzi dei blocchi non validi situati nell'area di riserva dell'array di memoria sono determinati dal primo byte per i chip a 8 bit o dalla prima parola per i chip a 16 bit. Il produttore garantisce che la 1a o la 2a pagina di ciascun blocco con indirizzi di celle non valide contenga dati in colonne con indirizzi 2048 (per 8 bit) o ​​1024 (per 16 bit) diversi rispettivamente da FFh o FFFFh. Poiché anche le informazioni sui blocchi non validi sono cancellabili, nella maggior parte dei casi quando gli indirizzi dei blocchi difettosi vengono cancellati, è impossibile ripristinarli. Pertanto, il sistema deve disporre di un algoritmo in grado di creare una tabella dei blocchi non validi che sia a prova di cancellazione e basata sulle informazioni iniziali sui blocchi difettosi.

Dopo aver cancellato l'array di memoria, gli indirizzi di questi blocchi vengono nuovamente caricati da questa tabella. È vietata qualsiasi cancellazione intenzionale delle informazioni originali sui blocchi non validi, poiché comporta un funzionamento errato del sistema nel suo insieme.

Nel tempo, il numero di blocchi non validi può aumentare, quindi è necessario controllare periodicamente la capacità di memoria effettiva confrontando gli indirizzi dei blocchi non validi con i dati nella tabella dei blocchi non validi di backup. Per i sistemi che richiedono un'elevata tolleranza ai guasti, è meglio prevedere la possibilità di riscrivere blocco per blocco di un array di memoria con un confronto dei risultati con i dati effettivi, identificando e sostituendo rapidamente blocchi di informazioni errate. I dati del blocco non valido identificato vengono trasferiti a un altro, normale blocco vuoto, senza influenzare i blocchi adiacenti dell'array e utilizzando il buffer integrato, la cui dimensione corrisponde alla dimensione del blocco. Per questo vengono forniti i comandi per la riscrittura blocco per blocco.

Pubblicazione: cxem.net

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