เหตุใดหน่วยความจำแฟลชจึงมีอายุการใช้งานนาน

ฉันได้อ่านว่าหน่วยความจำแฟลชสามารถ "เท่านั้น" ได้รับการทำโปรแกรมใหม่ 100000 ถึง 1000000 ครั้งจนกว่าหน่วยความจำจะ "แย่ลง"

ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้นได้อย่างแน่นอนกับแฟลชและไม่ใช่ประเภทหน่วยความจำอื่น ๆ และ "แย่ลง" หมายถึงอะไรภายใน?

แก้ไข: เนื่องจากไม่เพียง แต่กระพริบที่เกิดขึ้นฉันต้องการพูดคุยเล็กน้อยและสอบถามเกี่ยวกับความทรงจำที่มีปัญหานี้ นอกจากนี้การเสื่อมสภาพระหว่างหน่วยความจำประเภทนี้เกิดขึ้นเนื่องจากปรากฏการณ์เดียวกันหรือไม่?

memory flash

— triplebig
แหล่งที่มา

หลักฐานเป็นสิ่งที่ผิด ความทรงจำที่ไม่ลบเลือน EEPROM และ FRAM (ferroelectric) ยังมีกลไกที่ทำให้เกิดการสึกหรอ

— Spehro Pefhany

ดูcatb.org/~esr/jargon/html/B/bit-rot.html ด้วย

— John U

@SpehroPefhany Flash และ EEPROM นั้นเหมือนกันทุกวันนี้ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวของแฟลชคือการต่อสายเป็นบล็อกแทนที่จะเป็นไบต์

— Nick T

ดังที่ฉันเข้าใจแล้วแฟลช NOR ไม่ได้ตั้งโปรแกรมด้วยการขุดอุโมงค์ Fowler-Nordheim การใช้ HCI เกี่ยวข้องกับคำถามนี้เพราะจะทำให้เซลล์เสียหายได้เร็วขึ้น แฟลช NAND นั้นคล้ายกับ EEPROM มากขึ้นเนื่องจาก Fowler-Nordheim tunneling ใช้สำหรับการเขียนโปรแกรม ไม่แน่ใจว่าส่วนแบ่งการตลาดในปัจจุบันของแต่ละเทคโนโลยีคืออะไร แต่ฉันคิดว่า NAND อยู่ในเส้นทางที่ค่อนข้างสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

— Spehro Pefhany

ฉันไม่สามารถพูดเกี่ยวกับ FRAM (หน่วยความจำ ferroelectric) แต่เทคโนโลยีใด ๆ ที่ใช้ประตูลอยเพื่อเก็บประจุ - รูปแบบใด ๆ ของ EPROM รวมถึง EEPROM และ Flash - อาศัยอิเล็กตรอน "อุโมงค์" ผ่านเกราะซิลิคอนออกไซด์บาง ๆ เพื่อเปลี่ยน ปริมาณประจุที่เกต

ปัญหาคืออุปสรรคออกไซด์ไม่สมบูรณ์ - เนื่องจากเป็น "โต" ที่ด้านบนของซิลิคอนดายมันมีข้อบกพร่องจำนวนหนึ่งในรูปแบบของขอบเขตของเม็ดคริสตัล ขอบเขตเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะ "ดักจับ" อิเล็กตรอนที่อุโมงค์ขึ้นหรือลงอย่างถาวรและสนามจากอิเล็กตรอนที่ถูกดักจับเหล่านี้จะรบกวนกระแสของอุโมงค์ ในที่สุดจะมีการชาร์จประจุเพียงพอที่จะทำให้เซลล์ไม่สามารถเขียนได้

กลไกการดักจับช้ามาก แต่ก็เพียงพอที่จะทำให้อุปกรณ์มีจำนวนรอบการเขียนที่ จำกัด เห็นได้ชัดว่าจำนวนที่ยกมาโดยผู้ผลิตเป็นค่าเฉลี่ยทางสถิติ (เบาะกับขอบความปลอดภัย) วัดกว่าอุปกรณ์หลายชนิด

— เดฟทวีด
แหล่งที่มา

ฉันเห็นตัวเลขความอดทนแฟลชต่ำที่สุดเท่าที่ลบได้ 100 รอบการเขียน (ขั้นต่ำ 100 ปกติเพียง 1,000)

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany: นั่นเป็นเรื่องปกติสำหรับ 20 นาโนเมตร TLC (8 ระดับ / เซลล์ 3 บิต) ในระดับเหล่านั้นแม้แต่อิเล็กตรอนเพียงไม่กี่ตัวก็สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับหนึ่ง MLC (2 บิต, 4 ระดับ) มีระยะห่างระดับสองเท่า แต่เอฟเฟกต์ไม่เชิงเส้นและ MLC มีความทนทานต่อการเขียนมากกว่าสองเท่า

— MSalters

วิธีที่น่าสนใจ (แต่อาจใช้ไม่ได้) ในการเอาชนะสิ่งนี้ได้ถูกนำเสนอในบทความนี้arstechnica.com/science/2012/11/11/เมื่อหนึ่งปีก่อน นอกจากนี้ยังมีไดอะแกรมของสิ่งที่เกิดขึ้นกับหน่วยความจำแฟลชเมื่อเวลาผ่านไป

— qw3n

@Malters นี่คือ Microchip .. ฉันคิดว่าจาก Gresham หรือ fab ของพวกเขา PIC18F97J60 ฉันไม่รู้ระดับหรือ nm (ดูเหมือนว่าพวกเขาจะไม่พูดถึงรายละเอียดแบบนั้น) แต่ฉันสงสัยว่ามันอยู่ใกล้กับสิ่งที่หน่วยความจำประสบความสำเร็จ

— Spehro Pefhany