Существующая на сегодняшний день флэш-память основывается на однотранзисторных элементах (с плавающим затвором). Для хранения информации используется несколько микросхем, управляемых микроконтроллером. Благодаря этому по плотности размещения данных флэш-накопители несколько превосходят оперативную память компьютера (SDRAM), в которой, как известно, применяются два транзистора и конденсатор.

При производстве флэшек (лидеры в этой области - Intel, AMD, Sharp, Samsung, Toshiba) используется немалое количество различных технологий, благодаря которым накопители разных брендов отличаются друг от друга по количеству слоев, методам записи и стирания данных, а также способу подключения запоминающих транзисторов к разрядным шинам (параллельно или последовательно).

Если припомните, в одном из недавних ликбезов, разъясняющих особенности устройства различных типов компьютерной памяти, я упоминал о том, что флэш-память относится к так называемому EEPROM (Electronically Erased Programmable Read Only Memory - электрически стираемое программируемое запоминающее устройство) - типу электронной памяти, состоящему из множества ячеек, построенных на основе логики «И-НЕ» (если мы говорим о флэш-памяти типа NAND) или «ИЛИ-НЕ» (если о NOR).

В (NAND) запоминающие транзисторы подключены к разрядным шинам последовательно, что дает самую высокую (среди современных флэш накопителей) потоковую скорость считывания информации (до 30 Мбайт/с).

В чипах NOR, наоборот, соединение транзисторов параллельное, за счет этого обеспечивается наименьшее время произвольного доступа (не более 70 нс), что позволяет выполнять приложения непосредственно с флэшки.

Для обоих типов микросхем характерно сравнительно большое время записи по той простой причине, что, перед тем как сохранить что-либо в ячейке, контроллеру необходимо стереть содержащуюся в ней информацию.

Время доступа к данным также существенно обуславливает наличие во многих флэшках многоуровневой организации ячеек MLC (Multi-Level Cell), которая, в противовес одноуровневой SLC (Single Level Cell), в процессе перезаписи нуждается в предварительном считывании всей данных из ячейки, их последующей модификации и удалении, и лишь затем только может производиться запись новой информации.

Тем не менее MLC получила большое распространение благодаря относительной дешевизне производства и возможности достичь больших емкостей накопителей.

Специалисты прочат победу микросхем типа NAND над чипами NOR. Основную ставку прогнозисты делают на то, что память NAND имеет сравнительно меньшие размеры ячеек, что позволяет делать накопители куда более компактными, чем в случае с NOR, а значит, многие портативные устройства (наподобие всевозможных мобильников, фотомыльниц и прочих гаджетов потребительского рынка) могут вмещать большие объемы информации при сохранении исходных размеров накопителя. Сказанное подтверждают цифры: если в 2000 году производство микросхем типа NOR охватывало 90% всех флэш-накопителей, то с ростом потребностей в объемах внешней памяти к 2006 году эта доля уменьшилась до 40%, а к 2009 году и вовсе составит не более 25%. Лидерами в производстве NAND-микросхем являются компании Samsung и Toshiba, поделившие между собой первое и второе места (59,2 и 25,6% соответственно).

Другие производители чипов NAND Infineon, Micron, Hynix, STMicroelectronics, развернувшие свою деятельность несколько позже «пионеров», в последние годы показали стремительные темпы роста. Если говорить о рынке микросхем NOR, то здесь первенство, несомненно, удерживает компания Intel (отпраздновавшая, кстати, недавно свой сороковой день рождения , однако ее стремительно догоняет компания Spansion - совместный проект корпораций AMD и Fujitsu.
При столь динамичном развитии рынка энергонезависимой памяти остается только догадываться, почему же о твердотельных накопителях как о реальной замене господствовавшему столько лет винчестеру заговорили только недавно?
Попытки перенести операционную систему на флэшку осуществлялись не единожды, однако достойные нашего внимания результаты можно пересчитать по пальцам.

Чего же не хватает флэшкам, чтобы уверенно вытеснить жесткие диски из юзерских десктопов и стать универсальной во всех отношениях памятью для долговременного хранения информации?

Подробнее об этом и общих тенденциях развития гибридных накопительных устройств читайте здесь...