Интерфейсы электронной памяти

Более сложный интерфейс записи использует систему команд, в кото¬рую могут входить команды разрешения/запрета стирания и записи, стирание (от¬дельной ячейки или всей памяти), запись. Микросхема может иметь и специальные внутренние регистры, например регистр состояния, определяющий готовность микросхемы к обмену данными и возможные режимы защиты от модификации ячеек. Некоторые старые микросхемы для стирания требуют подачи сравнитель¬но высокого (12 В) напряжения на определенные выводы. По процедуре програм¬мирования некоторые микросхемы EEPROM схожи с флэш-памятью. В насто¬ящее время EEPROM применяются наряду с флэш-памятью, причем они могут соседствовать даже в одной микросхеме (например, микроконтроллере). Это объяс¬няется очень большим гарантированным числом циклов перезаписи (106 и более) EEPROM, но меньшим достижимым объемом. Также EEPROM обычно имеет и большее гарантированное время сохранности информации (до 100 лет). Флэш-память при большем объеме и более производительных способах записи и стира¬ния допускает меньшее число циклов перезаписи, и время сохранения информации у нее меньше (может быть и всего 10 лет). Микросхемы EEPROM выпускаются с различными интерфейсами, последовательными (Serial EEPROM) с интерфей¬сами PC, SPI и иными и параллельными (Parallel EEPROM) с интерфейсами ста¬тической памяти (и EPROM).
Флэш-память по определению относится к классу EEPROM (электрическое сти¬рание), но использует особую технологию построения запоминающих ячеек. Сти¬рание во флэш-памяти производится сразу для целой области ячеек (блоками или полностью всей микросхемы). Это позволило существенно повысить произво¬дительность в режиме записи (программирования). Флэш-память обладает соче¬танием высокой плотности упаковки (ее ячейки на 30 % меньше ячеек DRAM), энергонезависимого хранения, электрического стирания и записи, низкого потребле-

7.3. Энергонезависимая память
283
ния, высокой надежности и невысокой стоимости. Первые микросхемы флэш-памяти были предложены фирмой Intel в 1988 году и с тех пор претерпели суще¬ственные изменения по архитектуре, интерфейсу и напряжению питания. Каждая ячейка флэш-памяти состоит всего из одного униполярного (полевого) транзистора. Ячейки организованы в матрицу; разрядность данных внешнего ин¬терфейса — 8 или 16 бит (ряд микросхем имеет переключаемую разрядность). Чистые (стертые) ячейки содержат единицу во всех битах; при записи (програм¬мировании) нужные биты обнуляются. Возможно последующее программирова¬ние и уже записанных ячеек, но при этом можно только обнулять единичные биты, но не наоборот.