Tại sao bộ nhớ flash có tuổi thọ?

Tôi đã đọc rằng các bộ nhớ flash "chỉ" có thể được lập trình lại 100000 đến 1000000 lần, cho đến khi bộ nhớ lưu trữ "xuống cấp"

Tại sao chính xác điều này xảy ra với flash mà không phải các loại bộ nhớ khác, và nội dung "xấu đi" đề cập đến điều gì?

EDIT: Vì nó không chỉ chớp nhoáng rằng điều này xảy ra, tôi muốn khái quát một chút và hỏi về những ký ức có vấn đề này. Ngoài ra, sự hao mòn giữa các loại bộ nhớ xảy ra do cùng một hiện tượng?

memory flash

— triplebig
nguồn

Tiền đề là sai. Bộ nhớ không bay hơi EEPROM và FRAM (sắt điện) cũng có cơ chế hao mòn.

— Spehro Pefhany

Xem thêm catb.org/~esr/jargon/html/B/bit-rot.html

— John U

@SpehroPefhany Flash và EEPROM về cơ bản là giống hệt nhau hiện nay, sự khác biệt duy nhất là Flash có dây trong các khối chứ không phải byte.

— Nick T

Theo tôi hiểu, flash NE không được lập trình với đường hầm Fowler-Nordheim (cũng như EEPROM), thay vào đó là tiêm chất mang nóng như UV-EPROM. Việc sử dụng HCI có liên quan đến câu hỏi này vì nó gây ra thiệt hại nhanh hơn cho các tế bào. Flash NAND giống với EEPROM hơn, vì đường hầm Fowler-Nordheim được sử dụng để lập trình. Không chắc thị phần hiện tại của mỗi công nghệ là gì, nhưng tôi nghĩ NAND đang trên một quỹ đạo đi lên khá nhanh.

— Spehro Pefhany

Tôi không thể nói về FRAM (bộ nhớ sắt), nhưng bất kỳ công nghệ nào sử dụng cổng nổi để tích điện - bất kỳ dạng EPROM nào, bao gồm EEPROM và Flash - đều dựa vào các electron "chui hầm" qua hàng rào silicon oxit cách điện rất mỏng để thay đổi số tiền phí trên cổng.

Vấn đề là hàng rào oxit không hoàn hảo - vì nó được "trồng" trên đỉnh silicon, nó chứa một số khuyết tật nhất định ở dạng ranh giới hạt tinh thể. Các ranh giới này có xu hướng "bẫy" các electron đường hầm ít nhiều vĩnh viễn và trường từ các electron bị bẫy này cản trở dòng điện đường hầm. Cuối cùng, đủ điện tích bị giữ lại để làm cho tế bào không thể chấp nhận được.

Cơ chế bẫy rất chậm, nhưng nó đủ để cung cấp cho các thiết bị một số chu kỳ ghi hữu hạn. Rõ ràng, con số được nhà sản xuất trích dẫn là trung bình thống kê (được đệm với mức an toàn) được đo trên nhiều thiết bị.

— Dave Tweed
nguồn

Tôi đã thấy các số độ bền flash thấp đến 100 chu kỳ xóa-ghi (tối thiểu 100, điển hình chỉ 1000).

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany: Đó là điển hình cho 20nm TLC (8 cấp / ô, 3 bit). Ở các thang đo đó, thậm chí một vài electron có thể gây ra sự dịch chuyển một cấp. MLC (2 bit, 4 cấp độ) có khoảng cách gấp đôi mức, nhưng hiệu ứng không phải là tuyến tính và MLC có nhiều hơn gấp đôi độ bền ghi.

— MSalters

Một cách thú vị (mặc dù có lẽ không khả thi) để khắc phục điều này đã được trình bày trong bài viết này arstechnica.com/science/2012/11/ trên hơn một năm trước. Ngoài ra, chứa một sơ đồ về những gì xảy ra với bộ nhớ flash theo thời gian.

— qw3n

@MSalters Đây là Microchip .. Tôi nghĩ từ Gresham HOẶC fab của họ. PIC18F97J60. Tôi không biết các cấp độ hoặc bước sóng (dường như họ không thảo luận về loại chi tiết đó), nhưng tôi nghi ngờ nó ở bất cứ đâu gần với những gì các chàng trai đang đạt được.

— Spehro Pefhany