1. Общие сведения о процессе горения (горение, вспышка, возгорание, воспламенение, взрыв)

Горение — физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выделением тепла и излучением света.

Вспышка — быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием газов.

Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание — явление резкого увеличения скорости реакции, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.

Самовоспламенение — самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв — быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работы.

Дополнительно: в зависимости от св-в горючей смеси горение бывает: гомогенным (одно агрегатное состояние) и гетерогенным (разные (жидкость и тв.

тело)). По скорости распространения – дефлаграционное (~10м/с), взрывное (~100м/с), детонационное (~1000м/с).

2. Устройства для пожаротушения (на что подразделяются). Виды огнетушителей, область применения

–Стационарные (Гидранты, автоматические системы пожаротушения: спринклерные (Клапан, закрытый при помощи термочувствительного запорного устройства лопается при заданной температуре) и дренчерные (применяются открытые насадки: при пожаре в трубопровод подаётся вода и заливает всю защищаемую площадь.))

–Передвижные

–Переносные

Огнетушители бывают: пенные (для твёрдых веществ и жидкостей; тушить под напряжением нельзя), углекислотные (то же что и *, напряжение до 10000), воздушно-пенные (тлеющих материалов, горючих жидкостей, под напряжением тушит нельзя), порошковые*(всё кроме напряжения больше 1000В и веществ, горение которых возможно без кислорода).

3. Причины (технические) пожаров. Мероприятия по пожарной профилактике (классификация)

1. нарушение технологического режима при процессах очистки и обезжиривания, сушки, окраски, стендовых испытаниях — 33%,

2. неисправность электрооборудования — 16%,

3. самовозгорание ветоши — 10%,

4. конструктивные недостатки оборудования — 7%.

Мероприятия по пожарной профилактике:

1. Организационные – правильная эксплуатация машин, правильное содержание зданий, инструктаж, издание приказов.

2. Технические – соблюдение противопожарных правил и норм, правильное размещение оборудования.

3. Режимные – запрещение курения в неустановленных местах, запрещение производства сварочных и т.п. работ в пожароопасных помещениях

4. Эксплуатационные

4. Классификация производств по пожарной безопасности

А (взрывопожароопасные) – производства, где применяются горючие газы и жидкости с температурой вспышки до 28 С, при условии, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% помещения, а так же в-ва, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой.

Б (взрывопожароопасные)

– производства, где применяются горючие газы и жидкости с температурой вспышки от 28 до 61 С, при условии, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% помещения.

В (пожароопасные) – применяются жидкости с температурой вспышки выше 61 С, твёрдые сгораемые в-ва и материалы способны гореть, но не взрываться.

Г (не пожароопасные) – негорючие в-ва в раскалённом, расплавленном или горячем состоянии.

Д (не пожароопасные) – негорючие в-ва в холодном состоянии.

Е (взрывоопасные)

– где применяются газы (без жидкости) и взрывоопасные пыли, при условии что они могут образовать взрывоопасные смеси в объёме, превышающем 5% помещения. По условиям технологического процесса возможен только взрыв.

Процесс горения и его виды

Горение – одно из интереснейших и жизненно необходимых для людей явлений природы. Горение является полезным для человека до тех пор, пока оно не выходит из подчинения его разумной воле. В противном случае оно может привести к пожару. Пожар — это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Для предотвращения пожара и его ликвидации необходимы знания о процессе горения.

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания.

Горючее вещество – это всякое твёрдое, жидкое или газообразное вещество, способное окисляться с выделением тепла.

Окислителями могут быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и другие вещества. В большинстве случаев при пожаре окисление горючих веществ происходит кислородом воздуха.

Источник зажигания обеспечивает энергетическое воздействие на горючее вещество и окислитель, приводящее к возникновению горения. Источники зажигания принято делить на открытые (светящиеся) – молния, пламя, искры, накалённые предметы, световое излучение; и скрытые (несветящиеся) – тепло химических реакций, микробиологические процессы, адиабатическое сжатие, трение, удары и т. п. Они имеют различную температуру пламени и нагрева. Всякий источник зажигания должен иметь достаточный запас теплоты или энергии, передаваемой реагирующим веществам. Поэтому на процесс возникновения горения влияет и продолжительность воздействия источника зажигания. После начала процесса горения оно поддерживается тепловым излучением из его зоны.

Горючее вещество и окислитель образуют горючую систему, которая может быть химически неоднородной или однородной. В химически неоднородной системе горючее вещество и окислитель не перемешаны и имеют поверхность раздела (твёрдые и жидкие горючие вещества, струи горючих газов и паров, поступающих в воздух). При горении таких систем кислород воздуха непрерывно диффундирует сквозь продукты горения к горючему веществу и затем вступает в химическую реакцию. Такое горение называется диффузионным. Скорость диффузионного горения невелика, так как она замедляется процессом диффузии. Если горючее вещество в газообразном, парообразном или пылеобразном состоянии уже перемешано с воздухом (до поджигания его), то такая горючая система является однородной и процесс её горения зависит только от скорости химической реакции. В этом случае горение протекает быстро и называется кинетическим.

Горение может быть полным и неполным. Полное горение происходит в том случае, когда кислород поступает в зону горения в достаточном количестве. Если кислорода недостаточно для окисления всех продуктов, участвующих в реакции, происходит неполное горение. К продуктам полного горения относятся углекислый и сернистый газы, пары воды, азот, которые не способны к дальнейшему окислению и горению. Продукты неполного горения – окись углерода, сажа и продукты разложения вещества под действием тепла. В большинстве случаев горение сопровождается возникновением интенсивного светового излучения – пламенем.

Различают ряд видов возникновения горения: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв.

Вспышка – это быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов. Количества тепла, которое образуется при вспышке, недостаточно для продолжения горения.

Возгорание – это возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества остаётся относительно холодной.

Самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций окисления в веществе, приводящее к возникновению его горения при отсутствии внешнего источника зажигания. В зависимости от внутренних причин процессы самовозгорания делятся на химические, микробиологические и тепловые. Химическое самовозгорание происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. Самовозгораются промасленные тряпки, спецодежда, вата и даже металлическая стружка. Причиной самовозгорания промасленных волокнистых материалов является распределение жировых веществ тонким слоем на их поверхности и поглощение кислорода из воздуха. Окисление масла сопровождается выделением тепла. Если образуется тепла больше, чем теплопотери в окружающую среду, то возможно возникновение горения без всякого подвода тепла. Некоторые вещества самовозгораются при взаимодействии с водой. К ним относятся калий, натрий, карбид кальция и карбиды щелочных металлов. Кальций загорается при взаимодействии с горячей водой. Окись кальция (негашеная известь) при взаимодействии с небольшим количеством воды сильно разогревается и может воспламенить соприкасающиеся с ней горючие материалы (например, дерево). Некоторые вещества самовозгораются при смешивании с другими. К ним относятся в первую очередь сильные окислители (хлор, бром, фтор, йод), которые, контактируя с некоторыми органическими веществами, вызывают их самовозгорание. Ацетилен, водород, метан, этилен, скипидар под действием хлора самовозгораются на свету. Азотная кислота, также являясь сильным окислителем, может вызывать самовозгорание древесной стружки, соломы, хлопка. Микробиологическое самовозгорание заключается в том, что при соответствующей влажности и температуре в растительных продуктах, торфе интенсифицируется жизнедеятельность микроорганизмов. При этом повышается температура и может возникнуть процесс горения. Тепловое самовозгорание происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются и в результате усиления окислительных процессов самонагреваются. Полувысыхающие растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), касторовая олифа, скипидарные лаки, краски и грунтовки, древесина и ДВП, кровельный картон, нитролинолеум и некоторые другие материалы и вещества могут самовозгораться при температуре окружающей среды 80 — 100 ?С.

Самовоспламенение — это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Самовоспламеняться могут твёрдые и жидкие вещества, пары, газы и пыли в смеси с воздухом.

Взрыв (взрывное горение) — это чрезвычайно быстрое горение, которое сопровождается выделением большого количества энергии и образованием сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Виды горения характеризуются температурными параметрами, основными из них являются следующие. Температура вспышки – это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные кратковременно вспыхнуть в воздухе от источника зажигания. Однако скорость образования паров или газов ещё недостаточна для продолжения горения. Температура воспламенения – это наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение. Температура самовоспламенения – это самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся воспламенением. Температура самовоспламенения у исследованных твёрдых горючих материалов и веществ 30 – 670 °С. Самую низкую температуру самовоспламенения имеет белый фосфор, самую высокую — магний. У большинства пород древесины эта температура равна 330 – 470 ?С.

Конспект по безопасности жизнедеятельности

Что такое флэш-память? Введение, типы, примеры и приложения

27.10.2021

Джессика Хопкинс

---

Введение во флэш-память

Флэш-память широко используется для хранения данных и кода, используемых во встроенных системах. Это энергонезависимый носитель данных, что означает, что он может сохранять данные без источника питания. Флэш-память можно электрически стирать и перепрограммировать, она стирает данные блоками, называемыми блоками, и перезаписывает данные на уровне байтов. Флэш-память часто используется в системах, которые часто перезаписывают данные, таких как флэш-накопители USB или SD-карты.

Флэш-память представляет собой вариант EEPROM или электрически стираемой программируемой постоянной памяти. EEPROM и флэш-память имеют много различий, одно из которых заключается в процедурах чтения, записи и стирания хранимых данных. Например, EEPROM может читать, записывать и стирать данные на уровне байтов, в то время как флэш-память также может читать и записывать на уровне байтов, но может стирать данные только на уровне блоков.

Поскольку стирание является относительно медленной операцией и должно выполняться перед записью, выполнение стирания в большом блоке ускоряет большие операции записи.

Устройства флэш-памяти часто основаны на протоколе I2C или SPI для облегчения связи между двумя устройствами или микросхемами во встроенной системе. В зависимости от применения запоминающего устройства существуют определенные преимущества и недостатки использования одного над другим.

Типы флэш-памяти

Наиболее распространены два типа флэш-памяти: NAND и NOR Flash. Флэш-память NOR была первой из двух, представленных Intel в 1988 г., а флэш-память NAND была позже представлена ​​Toshiba в 1919 г.89. Их основные отличия можно определить по их архитектуре.

NOR и NAND названы в честь того, как плавающие вентили ячеек памяти, в которых хранятся данные, взаимосвязаны в конфигурациях, напоминающих логические вентили NOR или NAND.

NOR Flash

NOR Flash оптимизирован для возможностей произвольного доступа, когда он может получать доступ к данным в любом порядке и не требует соблюдения последовательности мест хранения. С точки зрения архитектуры, каждая из ячеек памяти NOR Flash подключена параллельно, где один конец ячейки памяти подключен к линии источника, а другой конец подключен к линии передачи данных. Это позволяет системе получать доступ к отдельным ячейкам памяти.

Флэш-память NAND

Флэш-память NAND, наоборот, оптимизирована для хранения данных с высокой плотностью и лишена возможности произвольного доступа. Ячейки флэш-памяти NAND подключаются, обычно восемь транзисторов памяти одновременно, последовательно к битовой линии, называемой строкой. Здесь исток одной ячейки соединяется со стоком следующей. Такое последовательное соединение уменьшает количество заземляющих проводов и битовых линий.

Таким образом, флэш-память на основе NAND идеально подходит для хранения данных большой емкости, тогда как флэш-память на основе NOR лучше всего подходит для хранения и выполнения кода, как правило, небольшой емкости.

Примеры и применение флэш-памяти

Примеры флэш-памяти

Общие примеры флэш-памяти включают: камеры, музыкальные проигрыватели, видеокамеры и персональные компьютеры. Эти карты хранят цифровую информацию, такую ​​как текст, изображения, аудио и видео.

Твердотельный накопитель (SSD) — флэш-память, используемая в таких устройствах, как компьютеры или игровые приставки, в качестве запоминающего устройства, которое заменяет жесткие диски (HDD) благодаря своей скорости и надежности.

Микросхема BIOS

— базовая система ввода-вывода — представляет собой небольшую микросхему памяти, расположенную на материнской плате компьютера, в которой хранятся инструкции, позволяющие компьютеру выполнять основные функции, такие как загрузка и управление с клавиатуры.

USB Flash drive — устройство хранения данных, в состав которого входит Flash-память со встроенным USB-интерфейсом. Это устройство подключается к ПК, камере или телефону для сохранения или передачи цифровых данных.

Применение флэш-памяти

Флэш-память широко используется для хранения и передачи данных в потребительских устройствах, промышленных приложениях и корпоративных системах.

Что касается потребительских устройств, флэш-память часто используется в портативных устройствах, таких как сотовые телефоны, цифровые камеры, планшеты и принтеры, для быстрого и удобного хранения информации. Флэш-память идеальна для такой электроники, поскольку обеспечивает мобильность и миниатюризацию устройств. Благодаря флэш-памяти эти устройства могут хранить такие данные, как текст, изображения, аудио- и видеофайлы, и выполнять определенные функции без необходимости использования традиционного жесткого диска. Кроме того, поскольку флэш-память является энергонезависимой, эти устройства могут хранить данные без питания, что делает их более эффективными для потребителей.

Флэш-память также часто используется в промышленных вычислительных приложениях, включая научные приборы, промышленную робототехнику, исследование космоса и медицинскую электронику. В промышленных системах часто используется флэш-память NAND с одноуровневой ячейкой (SLC) из-за ее надежности и долговечности, а также меньшей чувствительности к колебаниям мощности. Включение такой флеш-памяти промышленного класса жизненно важно в этих критических случаях использования, поскольку она сводит к минимуму риск сбоев.

В корпоративных приложениях флэш-память относится к использованию твердотельных накопителей (SSD), состоящих из флэш-памяти, для массового хранения данных или файлов. Корпоративные вычислительные платформы, такие как центры обработки данных, выигрывают от твердотельных накопителей, поскольку они обеспечивают высокую пропускную способность данных и низкую задержку транзакций. С ростом числа гибридных массивов и массивов на основе флэш-накопителей SSD-хранилища обслуживают интенсивные рабочие нагрузки с очень высокой производительностью операций ввода-вывода.

Как Total Phase поддерживает устройства флэш-памяти и EEPROM

Total Phase предлагает несколько инструментов адаптера хоста, которые поддерживают чтение, запись, стирание и проверку устройств флэш-памяти и EEPROM на основе I2C и SPI. В зависимости от скорости и приложения инженеры встраиваемых систем могут выбрать хост-адаптер Aardvark I2C/SPI, хост-адаптер Cheetah SPI или последовательную платформу Promira для программирования и взаимодействия с такими устройствами памяти.

Хост-адаптер Aardvark I2C/SPI — это хост-адаптер общего назначения, способный передавать сигналы на частотах до 8 МГц в качестве ведущего SPI и до 4 МГц в качестве ведомого SPI. Он также может эмулировать ведущее или ведомое устройство I2C до 800 кГц.

 Хост-адаптер Cheetah SPI предназначен для поддержки высокоскоростных приложений программирования, позволяя пользователям передавать сигналы на частоте до 40 МГц в качестве главного устройства SPI. Он может поддерживать до 3-х ведомых устройств и имеет конвейерную архитектуру, которая позволяет использовать очередь команд для максимальной пропускной способности.

Последовательная платформа Promira — это усовершенствованный инструмент адаптера хоста, способный передавать сигналы с частотой до 80 МГц в качестве ведущего SPI и 20 МГц в качестве ведомого SPI, а также до 3,4 МГц в качестве хоста или ведомого устройства I2C. Он предлагает множество других функций для расширенного программирования, в том числе поддержку до 8 ведомых устройств, а также поддержку двойного и четырехъядерного ввода-вывода.

Программное обеспечение Flash Center – это программный пакет, который позволяет инженерам быстро стирать, программировать и проверять чипы EEPROM и флэш-памяти на основе I2C и SPI, которые подключаются через хост-адаптер Total Phase Aardvark I2C/SPI, хост-адаптер Cheetah SPI, и серийная платформа Promira.

В отличие от других программаторов, которым для программирования запоминающего устройства могут потребоваться минуты, программа Flash Center Software может запрограммировать то же устройство за секунды. Программное обеспечение Flash Center изначально поддерживает широкий спектр широко используемых устройств флэш-памяти и EEPROM на основе I2C и SPI, но также позволяет пользователям легко добавлять новые компоненты, если они еще не поддерживаются.

Узнайте, как легко запрограммировать устройство флэш-памяти SPI с помощью последовательной платформы Promira:

Для получения дополнительной информации о программировании флэш-памяти с помощью наших инструментов отправьте электронное письмо по адресу [email protected].

Что такое флэш-память? Типы, работа, преимущества и проблемы

• • Флэш-память определяется как технология хранения, в которой используется конструкция ячейки с плавающим затвором для запоминания ее состояния перед выключением, что позволяет сохранять данные независимо от активного/неактивного источника питания, что делает ее надежной формой памяти для чтения, записи и стирания .
  • В этой статье объясняется значение флэш-памяти, описывается, как она работает, и перечисляются ее преимущества и недостатки.

Содержание

• Что такое флэш-память?
• 8 типов флэш-памяти
• Как работает флэш-память?
• Преимущества и недостатки флэш-памяти

Что такое флэш-память?

Флэш-память — это технология хранения, в которой используется конструкция ячейки с плавающим затвором для запоминания ее состояния перед выключением, что позволяет сохранять данные независимо от активного/неактивного источника питания, что делает ее надежной формой памяти для чтения, записи и стирания.

Как работает флэш-память

Источник: eeNews EmbeddedOpens a new window

Флэш-память — это микросхема энергонезависимой памяти, используемая для хранения и передачи данных между цифровым оборудованием и персональными компьютерами. Его можно электрически перепрограммировать и очистить. Он часто входит в состав USB-накопителей, MP3-плееров, камер или твердотельных накопителей. В последние годы технология флэш-памяти стала более доступной и долговечной, что привело к ее широкому использованию в корпоративных ИТ.

Примеры флэш-памяти, наиболее часто встречающиеся в компьютерах:

• • • Мультимедийная карта (MMC) : MMC — это стандарт для карт флэш-памяти, используемых в сотовых телефонах, камерах, медиаплеерах, видеомагнитофонах и персональных компьютерах в качестве твердотельных накопителей. Эти карты содержат цифровые данные, такие как текст, изображения, аудио или видео.
    • Твердотельный накопитель (SSD) : SSD — это тип флэш-памяти, используемый в таких устройствах, как компьютеры и игровые приставки. Благодаря своей скорости и надежности он постепенно заменяет жесткие диски (HDD).
    • Микросхема BIOS : Базовая система ввода-вывода (BIOS) представляет собой крошечную микросхему памяти на материнской плате компьютера, в которой хранятся инструкции для основных операций, таких как загрузка и управление с клавиатуры. Все современные микросхемы BIOS используют технологию флэш-памяти, а не постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
    • Флэш-накопитель USB : Это устройство хранения данных включает в себя флэш-память и интерфейс USB. Он подключается к компьютеру, телефону или камере для хранения или передачи цифровых данных.

Во флэш-памяти информация хранится в ячейках памяти. Эти ячейки имеют транзисторы с плавающим затвором, которые могут захватывать электроны в течение длительного периода времени, но не бесконечно. В зависимости от того, где подается напряжение, эти ячейки могут выполнять задачи чтения, записи и стирания. Для проведения операции записи плавающий затвор ячейки памяти должен быть либо заряжен, либо разряжен; заряженное состояние подразумевает логический 0, а разряженное состояние предполагает логическую 1.

Современные системы хранения группируют ячейки памяти в страницы, что позволяет извлекать огромные объемы данных одновременно, а не по ячейкам. Наиболее распространенная форма флэш-памяти, не-и (NAND) флэш-память, состоит из блоков по 32 или 64 страницы.

Чип NAND может «выталкивать» электроны из оксидной среды в силиконовые «затворы». Эти ворота удерживают электроны, которые компьютер может интерпретировать как 1 и 0. Чип связывает сотни или тысячи этих транзисторов вместе и использует логический контроллер, чтобы заставить их работать как единое целое.

Эволюция флэш-памяти

В 1981 году Фудзио Масуока, инженер-электрик из Toshiba, и Хисакадзу Иидзука, его коллега, подали заявку на патент США 4 531 203 на изобретение флэш-памяти. Первоначально называвшаяся одновременно стираемой EEPROM (электрически стираемая программируемая постоянная память), она была названа «вспышкой», потому что ее можно было мгновенно стереть и перепрограммировать — быстро, как вспышку фотокамеры.

В прошлом стираемые микросхемы памяти (типичные СППЗУ) требовали около 20 минут для повторного использования с помощью луча ультрафиолетового света, что требовало дорогостоящей светопрозрачной упаковки. Существовали более дешевые, электрически стираемые EPROM, но их архитектура была тяжелее и менее эффективна, поскольку для хранения каждого бита информации требовалось два транзистора. Флэш-память устранила эти ограничения.

За последнее десятилетие флэш-память быстро превзошла магнитные накопители. В устройствах, начиная от суперкомпьютеров или ноутбуков и заканчивая мобильными телефонами и iPad, жесткие диски заменяются твердотельными накопителями (SSD) на основе флэш-памяти, которые являются небольшими, быстрыми и компактными. Этой тенденции способствовал переход от ПК и стационарных устройств к портативным устройствам (планшеты и смартфоны) и мобильным телефонам (для которых требуются сверхкомпактные, высокоплотные и невероятно стабильные блоки памяти, способные выдержать напряжения и нагрузки при перемещении).

Эти тенденции в настоящее время благоприятствуют технологии 3D-флеш-памяти («многослойной»), которую Samsung разработала в начале 2000-х годов и официально представила в 2013 году. На одной кремниевой пластине можно разработать несколько уровней ячеек памяти для увеличения емкости памяти. Вместо плавающих затворов (которые будут объяснены в последующих разделах) в 3D-вспышке используется механизм, известный как ловушка заряда. Он обеспечивает емкость памяти до терабитного диапазона при том же размере.

Подробнее: Что такое метавселенная? Значение, особенности и важность

8 типов флэш-памяти

К наиболее известным типам флэш-памяти относятся:

Типы флэш-памяти

1.

Традиционная флэш-память

Традиционная флэш-память, используемая потребителями, похожа на жесткие диски (HDD). ) и твердотельные накопители (SSD) в своем приложении. Он помогает хранить данные на портативном изолированном чипе с разъемами для подключения к USB-порту. Основным преимуществом обычного флэш-накопителя является его масштабируемая и экономичная емкость, а также его надежное хранилище. Однако этот метод хранения уязвим для таких недостатков, как физическая кража.

2. Первичная флэш-память

Первичная флэш-память обеспечивает скорость и минимальную задержку. Он отвечает за обработку ввода/вывода на передовой. Первичная флэш-память идеально подходит для срочных корпоративных приложений и структурированных данных. Он отлично справляется с получением и отправкой блоков данных с предсказуемыми размерами и выполняет это быстро.

3. Флэш-хранилище больших данных

Флэш-хранилище для больших данных — это место, где выполняются основные операции по анализу данных. Большие данные требуют скорости и емкости, которые предлагает флэш-хранилище, но задержка не так важна. Как правило, флэш-хранилище для больших данных используется для анализа с пакетной обработкой, включающего огромные наборы данных различных размеров. Это тип флэш-памяти с высокой плотностью.

4. Флэш-память сервера

Этот тип устройства хранения, также называемый кэшированным хранилищем, обеспечивает самую высокую скорость доступа за счет емкости. В последние годы популярность серверной флэш-памяти возросла, поскольку она увеличивает число операций ввода/вывода в секунду (IOPS). Он также расширяет флэш-память, работая вместе с хост-программой. Это позволяет ИТ-специалистам ускорить хранение и минимизировать задержки более эффективно, чем при использовании других типов флэш-памяти.

5. Гибридный флэш-массив

Интеллектуальное решение для кэширования — это один из способов определения гибридного массива. Это обеспечивает доступ к вашим сохраненным данным за доли миллисекунды при использовании емкости вашего жесткого диска. Гибридный массив требует большей рабочей нагрузки.

6. Флэш-память в масштабе стойки

Флэш-память на уровне стойки — это специализированная форма хранения. Этот тип представляет собой просто подмножество больших флэш-памяти данных, но его основное применение — обработка данных в режиме реального времени. Для обеспечения кратчайшего времени восстановления стоечное хранилище на флэш-дисках требует очень малой задержки.

7. Флэш-накопитель SSD

Флэш-накопитель на твердотельном диске (SSD) использует флэш-память для хранения данных. SSD предлагает преимущества по сравнению с жестким диском (HDD). Собственная задержка жестких дисков связана с механическими компонентами. Твердотельная система не имеет движущихся компонентов и, следовательно, минимальная задержка, требующая меньшего количества твердотельных накопителей. Поскольку большинство современных твердотельных накопителей основаны на флэш-памяти, флэш-накопители связаны с твердотельными устройствами.

8. Флэш-массив

Флэш-массивы хранят информацию исключительно во флэш-памяти. Эти современные конструкции предназначены для повышения производительности без ограничений, налагаемых историческими функциями сети хранения данных SSD (SAN). У них очень низкая задержка и высокая доступность. Они подходят для мультиоблачных настроек и стандартов хранения, таких как энергонезависимая память Express (NVMe).

Подробнее: LTE и 4G: 8 основных различий

Как работает флэш-память?

Работа флэш-памяти основана на концепции транзисторов. Транзистор — это тип полупроводника, используемый для усиления или переключения мощности и электрических сигналов. В памяти компьютера транзистор функционирует как кнопка или переключатель, который позволяет схеме микросхемы памяти изменять состояние.

Тот факт, что обычные транзисторы представляют собой электрические переключатели, управляемые электричеством, является как их преимуществом, так и недостатком. Это выгодно, потому что позволяет компьютеру хранить данные, передавая электрические схемы через свои схемы памяти. Однако, как только питание отключается, все транзисторы возвращаются в исходное состояние, в результате чего компьютер теряет все сохраненные данные. Это также объясняет функционирование оперативной памяти (ОЗУ).

Эта проблема не затрагивает другой тип памяти, известный как постоянная память (ПЗУ). Когда создаются микросхемы ПЗУ, в них предварительно запрограммированы данные, чтобы они не «теряли» все, что узнали, при включении или выключении. Кроме того, данные, которые они хранят, являются постоянными.

Флэш-память имеет общие основные характеристики с ПЗУ и ОЗУ. Как и ПЗУ, сохраняет информацию даже при отсутствии питания; как и оперативная память, она может неоднократно стираться и перезаписываться. Для этого во флэш-памяти используется совершенно новый тип транзистора, который остается включенным (или выключенным) независимо от того, включено или выключено питание. Вот как это работает:

• • Типичные транзисторы памяти имеют три соединения : Исток, сток или затвор — это три соединения, имеющиеся на типичном транзисторе. Если транзистор представляет собой канал, по которому может проходить электричество, точка, куда входит ток, называется источником. Противоположный конец — это сток, где электричество может выходить и утекать. Здесь есть ворота между истоком и стоком, которые перегораживают трубу.
  • Соединение вентиля определяет нулевое или единичное состояние : Когда ворота закрыты, труба отсоединена, и ток не может течь, отключая транзистор. В этом состоянии транзистор сохраняет ноль (0). И всякий раз, когда ворота открываются, через них проходит энергия, транзистор активируется, и один (1) сохраняется.
  • Типичное соединение затвора не может вспомнить свое состояние при последнем отключении : Однако при отключении электричества транзистор также закрывается. Когда пользователь перезапускает питание, транзистор остается выключенным, и трудно определить, был ли он включен или выключен до отключения питания.
  • Транзисторы флэш-памяти имеют третье соединение, то есть плавающий затвор : Флэш-транзистор уникален — он имеет вторичный «плавающий» затвор поверх первого. Когда ворота открыты, электричество просачивается через самые первые ворота и задерживается между первыми и вторыми воротами. Даже если питание отключено, электричество продолжает циркулировать через двое ворот.
  • Плавающий вентиль выбирает нулевое или единичное состояние в зависимости от состояния памяти до его выключения, т. е. он может запомнить 901:14: Теперь, если вы попытаетесь протолкнуть ток, накопленная энергия предотвратит это. В этом состоянии транзистором записывается ноль. Очистка накопленной энергии позволяет течь снова; в этом состоянии транзистор регистрирует 1. Плавающий затвор — это способ, которым флэш-транзистор сохраняет информацию независимо от того, включено питание или нет.

Устройства флэш-памяти отображают данные, используя две различные логические технологии: не-или (NOR) и не-и (NAND). Он может восстанавливать бесконечно малые объемы данных, например, один байт. NOR служит для хранения операционных систем мобильных телефонов, драйверов устройств, а также программного обеспечения BIOS, которое запускается при запуске компьютера.

Память NAND обрабатывает данные в виде компактных страниц, последовательно считываемых и записываемых с высокой скоростью. Эта вспышка используется в твердотельных и USB-накопителях флэш-памяти, камерах, видео, аудиоплеерах и приставках для телевизоров. Хранилище NAND читает быстрее, чем записывает, что позволяет быстро передавать целые страницы данных. Технология NAND дешевле, чем NOR, и обеспечивает больший объем памяти для сравнимого размера чипа.

Подробнее: Что такое компьютерная сеть? Определение, цели, компоненты, типы и рекомендации 

Преимущества и недостатки флэш-памяти

Самым большим преимуществом флэш-памяти является ее скорость и портативность. Его недостатки включают в себя более высокую стоимость, чем у других типов хранилищ, ограниченную емкость по той же цене и потерю данных с течением времени, если они остаются отключенными от источника питания слишком долго. Давайте подробно обсудим эти преимущества и проблемы.

Преимущества флэш-памяти

Флэш-память:

• • Прочный : Флэш-память не имеет вращающихся компонентов. Он основан исключительно на электрохимических реакциях. Отсутствие движущихся компонентов также увеличивает его физическую прочность.
  • Универсальность: Как правило, флэш-память доступна в различных форм-факторах для широкого спектра применений. Большая или равная емкость может быть втиснута в более мелкие компоненты, что делает ее легко адаптируемой. Например, вы можете добавить флэш-технологию в микросхему BIOS или интегрировать ее с интерфейсом USB.
  • Быстрота: Устройства флэш-памяти в настоящее время обладают скоростью передачи данных около 4,8 ГБ в секунду, что не имеет себе равных среди других технологий хранения данных. Даже самые быстрые жесткие диски могут передавать данные только со скоростью до 150 МБ в секунду.
  • Эффективность: Операции флэш-памяти не требуют движущихся компонентов. Следовательно, он потребляет крайне мало энергии. Кроме того, он не издает звука, что делает его подходящим для смартфонов, iPad и ноутбуков, а также других устройств с плотным и компактным форм-фактором.
  • Надежность: Несмотря на возрастающую надежность жестких дисков, флэш-память превосходит их. Это потому, что нет движущихся компонентов. Именно поэтому большинство мощных ПК переходят на SSD, несмотря на стоимостную составляющую.
  • Настраиваемый: Включая логотипы, корпоративные названия, текст и/или изображения, флэш-накопители с индивидуальным дизайном можно использовать для продвижения бренда. Кроме того, они могут быть предварительно загружены текстом, видео или программным обеспечением и другой информацией, которую люди могут использовать, чтобы лучше узнать бренд.
  • Автономная готовность: Резервные копии во флэш-памяти функционируют, если интернет-службы отключены, что делает облачные резервные копии неэффективными. Облачная информация также более уязвима для хакеров, но флэш-память остается защищенной, если она физически защищена.

Проблемы флэш-памяти

При использовании флэш-технологии также важно помнить о ее недостатках. Это:

• • Дорого : Флэш-память намного дороже в пересчете на гигабайт, чем традиционные жесткие диски. Это связано с низкой стоимостью производства жестких дисков и их обширной историей в области вычислительной техники. Предприятия с ограниченными ресурсами могут выбрать жесткие диски, а не флэш-память.
  • Низкая производительность : Как правило, большинство или все устройства флэш-памяти не могут обеспечить емкость, сравнимую с емкостью жестких дисков. Однако твердотельные накопители могут обеспечить большую емкость, но за это приходится платить. Кроме того, флэш-память большей емкости может вызвать проблемы с производительностью. Следовательно, это часто обесценивает возможности.
  • Медленно при выполнении задач редактирования : Еще одним недостатком является то, что флэш-память перезаписывает данные блочными единицами. Каждый байт всегда должен обрабатываться отдельно, что может занять много времени. Это существенно замедляет процесс редактирования при работе непосредственно с файлами, хранящимися во флэш-памяти.
  • Склонен к эрозии : Флэш-память не имеет бесконечного срока службы, несмотря на то, что она более долговечна, чем жесткие диски. Всякий раз, когда через транзисторы проходит высокое напряжение, их срок службы продолжает сокращаться. Эта проблема становится очевидной после более чем 10 000 циклов записи.
  • Опасно в обращении : Флэш-накопители уязвимы к повреждению и потере. Иногда электронный износ может сделать его нечитаемым. Кроме того, при неправильном управлении твердотельными накопителями премиум-класса заказчик может понести высокие расходы.

Подробнее: Что такое Интернет вещей? Определение, роль, примеры и тенденции на 2022 год

Вывод

Flash — одна из самых распространенных технологий нашего времени. От бытовых устройств хранения данных до центров обработки данных на базе флэш-памяти — они произвели революцию в способах хранения данных.