Флэш-накопители

Флэш-память – это энергонезависимая перезаписываемая память на основе полевых транзисторов с плавающим затвором. Такой транзистор содержит два затвора - управляющий и плавающий. При записи на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. При этом некоторые электроны туннелируют через слой изолятора и попадают на плавающий затвор, который способен их удерживать до 5-10 лет. Появившийся на плавающем затворе заряд изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении. Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

Такой принцип действия приводит к тому, что при записи устройства флэш-памяти потребляют значительно больше энергии, чем при чтении. Кроме того, скорость чтения флэш-памяти значительно превышает скорость записи, оставаясь при этом меньшей, чем у жестких дисков. Скорость обмена также ограничивается пропускной способностью USB-порта, наиболее часто используемого для подключения флэш-памяти. Количество циклов записи в устройствах флэш-памяти ограничено и обычно составляет 100 тысяч (максимально – до миллиона) циклов, а максимальная емкость может достигать сотен и даже тысячи гигабайт (2009 год).

Ход работы

1. Включите ПК, запустите тестирующее приложение. Дважды щелкните по иконке "Информация о системе" в разделе "Устройства". Не двигая мышь, и не нажимая кнопки клавиатуры, дождитесь окончания теста. Перепишите в конспект информацию о накопителях на гибких и жестких магнитных дисках, включая модель жесткого диска ПК, а также выберите наиболее свободный логический (жесткий ) диск.

2. Вставьте чистую дискету в дисковод гибких дисков и определите количество цилиндров, головок и количество секторов на одну дорожку диска дважды щелкнув мышкой по иконке "Физические диски" в разделе "Устройства" в подразделе "Геометрия диска" (параметр "Геометрия CHS" – Cylinder, Head, Sector). Не двигая мышь и не нажимая кнопки клавиатуры, дождитесь окончания теста. Затем определите те же данные для любого жесткого диска исследуемого ПК и сравните их между собой.

3. Дважды щелкните по иконке "Файловые системы" в разделе "Эталонные тесты" и определите скорость чтения данных и среднее время доступа дисковода гибких дисков. Определите те же параметры для наиболее свободного логического жесткого диска ПК и сравните их между собой.

4. Подберите из числа заложенных в тестирующее приложение несколько жестких эталонных дисков, различающихся объемом, числом оборотов и размером кэш памяти, сравните их скорости чтения данных и сделайте вывод о том, как влияют эти параметры, а также технология RAID на скорость чтения данных.

Контрольные вопросы.

1. Основные параметры внешних запоминающих устройств.

2. Основные компоненты (блоки) жестких дисков.

3. Физический принцип записи информации в НГМД и НЖМД.

4. Характеристики процесса чтения/записи на жесткий диск.

5. Преимущества RAID массивов перед обычными дисками.

6. Влияние размера кэш памяти и скорости вращения диска на производительность дисковой подсистемы ПК.

7. Влияние скорости вращения диска на характеристики процесса чтения/записи на жесткий диск.

8. Физический принцип записи информации в флэш-картах.

9. Особенности процесса чтения/записи информации в флэш-картах.

10. Сравнительная характеристика флэш-карт и жестких дисков.