Ячейка памяти с одним транзистором

Внешняя архитектура ПК.

Хранение информации на оптических дисках.

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 мегабайт информации (или 74 минуты аудио).

Формат хранения данных на диске, известный как «Красная Книга» («Red Book»). В соответствии с ним на CD можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида-Соломона, лёгкие царапины не влияют на читаемость диска.

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки так называемых питов (углублений), выдавленных на алюминиевом слое Каждый пит имеет примерно 125 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм. Расстояние между соседними дорожками спирали — 1,5 мкм. Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, который просвечивает поликарбонатный слой, отражается от алюминиевого и считывается фотодиодом. Луч лазера образует на отражающем слое пятно диаметром примерно 1,5 мкм. Так как диск читается с нижней стороны, каждый пит выглядит для лазера как возвышение. Места, где такие возвышения отсутствуют, называются площадками. Свет от лазера, попадающий на площадку, отражается и улавливается фотоприёмником. Если же свет попадает на возвышение (пит), он испытывает интерференцию со светом, отражённым от площадки вокруг возвышения и не отражается.

Основное отличие DVD-диска – в десятки раз более высокая плотность записи информации. Это достигнуто благодаря более короткой длине волны лазера и меньшему размеру пятна сфокусированного луча, что дало возможность уменьшить вдвое расстояние между дорожками.

Структурно весь диск можно разделить на три основные части: lead-in (вводная зона, хранящая всю информацию о структуре и принадлежности диска), PMA (Program Memory Area - непосредственно сами данные) и lead-out (выводная зона, являющаяся индикатором конца диска).

Информация на диске представлена в виде блоков-сегментов, которые имеют стандартный размер (2352 байта) и стандартную скорость их чтения - 75 блоков в секунду.

Перезаписываемые диски CD-RW, они же CD-E, под отражающим слоем имеют регистрирующий слой, который может менять свое состояние (прозрачность). При перезаписи состояние отдельных участков изменяется: в зависимости от степени нагрева участка лучом записывающего лазера.

Хранение информации на флэш-накопителях.

Элементарной ячейка хранения данных флэш-памяти представляет из себя транзистор с плавающим затвором. Особенность такого транзистора в том, что он умеет удерживать электроны (заряд). Вот на его основе и разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR. Конкуренции между ними нет, потому что каждый из типов обладает своим преимуществом и недостатком. Кстати, на их основе строят гибридные версии такие как DiNOR и superAND.

Ячейка памяти с одним транзистором.

Если на управляющий затвор подать положительное напряжения то он будет находиться в открытом состоянии, что будет соответствовать логическому нулю. А если поместить избыточный отрицательный заряд, то электрическое поле не даст образовываться каналу проводимости, а значит транзистор будет находиться в закрытом состоянии.

Таким образом получается своеобразная элементарная ячейка памяти, способная сохранять один информационный бит в течение многих лет. Ко всему этому очень важно ячейка памяти будет энергонезависимой.

Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения. Эта конструкция снабжается элементами, которые позволяют ей работать в большом массиве таких же ячеек.

Запись/стирание выполняется приложением между затвором и истоком большого потенциала (для возникновения туннельного эффекта).