Как работает технология флэш-памяти в мобильных устройствах?

Флеш-память в мобильных устройствах работает на основе принципа энергонезависимого хранения данных. rskrf.ru В отличие от других типов памяти, флеш-память не требует постоянного источника питания и может сохранять данные даже при выключенном питании устройства. rskrf.ru

Флеш-память состоит из множества ячеек, организованных в блоки. ruscard.org Каждая ячейка может хранить один или несколько битов информации в зависимости от типа памяти: ruscard.org

• SLC (Single-Level Cell) — хранит 1 бит (0 или 1); ruscard.org
• MLC (Multi-Level Cell) — хранит 2 бита (4 возможных состояния); ruscard.org
• TLC (Triple-Level Cell) — хранит 3 бита (8 состояний); ruscard.org
• QLC (Quad-Level Cell) — хранит 4 бита (16 состояний). ruscard.org

Основные компоненты флеш-памяти: ruscard.org

• Транзисторы с плавающим затвором — ключевой элемент хранения данных. ruscard.org
• Контроллер — управляет чтением, записью и удалением информации. ruscard.org
• Буфер обмена — временно хранит данные перед записью. ruscard.org

Принцип работы флеш-памяти: ruscard.org

1. Запись данных. ruscard.org Когда нужно сохранить информацию, контроллер подаёт напряжение на транзистор. ruscard.org Электроны проходят через изолятор и попадают на плавающий затвор, изменяя его заряд. ruscard.org Это определяет, будет ли ячейка читаться как «0» или «1». ruscard.org
2. Чтение данных. ruscard.org При чтении контроллер измеряет уровень заряда плавающего затвора. ruscard.org Если заряд превышает пороговое значение, ячейка считается запрограммированной («0»), если нет — стёртой («1»). ruscard.org
3. Удаление данных. ruscard.org Чтобы стереть данные, контроллер подаёт высокое напряжение в обратном направлении, «вытягивая» электроны с плавающего затвора. ruscard.org

Стирание возможно только целыми блоками, поэтому флеш-память требует особого алгоритма управления (wear leveling) для равномерного износа. ruscard.org