Как работает полупроводниковая ПАМЯТЬ? Развитие от перфокарт до SSD. Самое понятное объяснение!
Ғылым және технология
Сегодня разберемся как развивались постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Проследим историю от перфокарт, до современных SSD накопителей. Выясним как работает транзистор с плавающим затвором и какую он роль сыграл в развитии технологий полупроводниковой постоянной памяти.
💪 Поддержите канал на Boosty: boosty.to/hidev
📟 Моё оборудование: www.hi-dev.ru/ali/moe-oborudo...
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ ТАКЖЕ ПОСМОТРИТЕ ▽
► Фотолитография: • Фотолитография и легир...
► Виды транзисторов: • Виды транзисторов NPN ...
► Полупроводники: • Полупроводники. Как ра...
► Плейлист для начинающих любителей элетроники: • Электроника для начина...
► Плейлист электронные компаненты: • Электронные компоненты
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ СОДЕРЖАНИЕ ▽
00:00 - Что такое ПЗУ?
01:20 - История ПЗУ
04:42 - Первая полупроводниковая память ROM PROM
07:54 - Транзистор с плавающим затвором
13:03 - Современная память Flash NAND SSD
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ КОНТАКТЫ ▽
▶ Дзен: zen.yandex.ru/hidev
➦ Наш сайт: www.hi-dev.ru/
☺ Группа в ВК: hidevru
🤝 По вопросам рекламы: hidev@avtormedia.ru
#ПЗУ #SSD #hidev
Пікірлер: 567
Справедливости ради, магнитная лента не совсем канула в лету. До наших дней дожила и используется технология LTO, которая вмещает десятки терабайт на одном картридже LTO8/9. Применяется естественно для бэкапов в серверном сегменте, хотя некоторые энтузиасты используют прошлые поколения технологии у себя дома, (привет Fagear) ибо это надёжно
@Verdgil
8 ай бұрын
Некоторые энтузиасты и LTO9 домой покупают для бэкапов
@rebel1alt
8 ай бұрын
Ну в том то и дело что "дожила". Так то и дискеты еще в полном ходу.
@colibroid
8 ай бұрын
Кто-то ещё помнит Арвид? )
@gimeron-db
8 ай бұрын
Сколько стоит рекордер и при каком объёме данных система хранения на лентах станет выгодней HDD? Когда прикидывал для себя, такой объём в жизни бы не набрал (ну может, если бы подключился к SETI, то да) И момент износа ленты при чтении напрягает. Это чисто для холодного хранения.
@12EC3C0F
8 ай бұрын
45 тб стоит чуть больше 30 тыс, в розницу, и если тебе надо бекапить реально большие объемы то стоимость кассетной деки или LTO стримера окупится через пару десятков касет
А представьте себе непостоянное запоминающее устройство) со своим настроением)))
@Mrchlens
8 ай бұрын
Мой мозг
@7517583
8 ай бұрын
😂
@ulululu33
8 ай бұрын
Озу
@Tigranik47
8 ай бұрын
Пф, моя бывшая
@gimeron-db
8 ай бұрын
Если SSD записывать при низкой температуре, а хранить при высокой, то уже за неделю лежания на полке ячейки растеряют свои заряды. Дело в зависимости сопротивления изолятора от температуры. Через горячий изолятор электроны быстрее утекают, через холодный тяжелее записывать. И наоборот.
Николай, я просто не понимаю, откуда ты знаешь про всё это. Уважение и огромная благодарность за труды! 🤝 🤝 🤝
Николай спасибо что ушёл из голоса за кадром, и теперь с нами говорит человек это прям +100500 ❤
По поводу состояний ошибка. Есть следующие типы плотности: SLC, MLC, TLC, QLC SLC - 2 состояния (0 или 1) MLC - 4 состояния (00 - 11) TLC - 8 состояний (000-111) QLC - 16 состояний (0000-1111) И все эти состояния внутри градируются зарядом транзистора.
@artemik1986
8 ай бұрын
Ну и SSD по любому хранит где-то рядом избыточный код коррекции ошибок и время от времени проверяет/перезаписывает данные.
Да. Интересно получилось. Ждём продолжения про развитие накопителей информации.
Отлично. Попробую показать дочери, как раз недавно задавала вопрос на эту тему.
Хотелось бы услышать про такого редкого зверя, как магнитооптический диск)
@cynic3859
8 ай бұрын
"Промежуточное звено".
@sergc9068
8 ай бұрын
Меня самого удивило, что автор пропустил эту мега штуку. У меня дома валяется один такой, правда привода нет... :(
@cynic3859
8 ай бұрын
@@sergc9068 Zip у меня где-то сохранился с парой-тройкой дисков. (... ZIP'ам "карьеру подпортил" т.н. "клик".) Но были и более ёмкие. Вроде бы _«В середине 1990-х имели относительно невысокую удельную стоимость (среди сменных накопителей) - около 27-50 центов США за мегабайт в 1994 году.»_ ...но цена самих девайсов кусалась очень больно, так что низкая популярность оставалась стабильной. Помнится, чеще всего их использовали полиграфисты. (Мало кому ещё было нужно регулярно перетаскивать до сотни мегабайт.) ...а для архивного хранения с ними конкурировал -колорадский жук- colorado backup. (Тоже имеется "на архивной полке", в комплекте с несколькими лентами.) PS Ах, да! Ещё были любопытные [формфактором] HDD, которые к IDE подключелись через "специальный" переходник [+ специальное гнездо, в которое такой HDD можно было втыкать при переносе] и представляли собой плоскую коробочку (полудюймовой толщины), скрывавщую "нежное пузико" с контроллером. (Наружу выходил только разьём, типа миниатюрного LPT.) [Такое изделие тоже где-то в загашниках лежит. 256Mb] (Выпускали такое Fudjitsu, Kalok [вероятно по лицензии, т.к. даже платы контроллера были взаимозаменяемы]. Возможно и кто-то ещё. [Под "подозрением" какие-то индусы, имени которых за давностью в 30+ лет не помню.])
@ratiborw1136
7 ай бұрын
@@sergc9068 вскользь упомянуто было.
Лучшее объяснение я нигде не видел. Смотрю 4-е видео подряд. Так легко становится понятным сложные до этого вещи. Лучший канал про электронику!
Очень интересный цикл роликов. Продолжайте. Смотрим с удовольствием.
Про перезаписываемые оптические диски с удовольствием послушаю
@user-qs5iy3sj8x
8 ай бұрын
Да! Про оптические диски тоже нужно рассказать💿📀💾💽😀
Спасибо за познавательный ролик! Давно задавался вопросом, как работает ПЗУ!)
Очень интересное направление вы выбрали. Мне интересна рубрика устройство элементов компьютера. Особенно интересно когда вы рассказываете переход от первого устройства (как перфокарта) до нашего современного
Обалденный выпуск, всё классно объяснено. Спасибо!
Спасибо! Коротко и предельно понятно 👍
В 6.00 утра в субботу смотрю познавательный канал😊
17:38 Поправка: не до 5 состояний, а до 8 (2^3 - 2 состояния в 3 разрядах)
Мечта сбылась, такое видео вышло
Вау, просто суперское видео, и доступно и в то же время очень подробно разобран принцип работы памяти! И даже про типы памяти в конце сказал и почему у них разная износостойкость!
Видео про диски нужно обязательно!!!
Раньше очень ждал новых выпусков, да, тема ""диодов" уже полностью раскрыта на вашем канале. Но смотря данный ролик ощущение "так это ж было"... Да и HDD и CD - это не "одни намагничены, а вторые считываются лазером". Успеха Hi Dev! в новом формате!!!
О! Спасибо большое! Так много прояснилось в этом аспекте :)
Очень интересное и познавательное видео, спасибо !
Хотим !!!!!!
Очень доступно и наглядно объяснено. Познавательно.
Благодарю! Мне бы такого учителя в школьные годы
спасибо, было очень интересно
Надо ещё отметить, что транзисторы с плавающим затвором используют эффект квантового туннелирования, когда электроны проходят сквозь диэлектрик (т. е. барьер), для которого у них недостаточно энергии. В классической механике это невозможно, а в квантовой - работает и используется.
@fettlery
8 ай бұрын
может наоборот, электроны не проходят барьер?
@maximmikhailov879
8 ай бұрын
@@fettlery проходят, выше правильно сказано
@fettlery
8 ай бұрын
@@maximmikhailov879 тогда не понятно, зачем им проходить барьер, если они носитель информации, когда им не хватает энергии... ?
@maximmikhailov879
8 ай бұрын
@@fettlery вопрос неправильно поставлен зачем проходить? чтоб оказаться на "плавающем затворе". Поскольку им энергии не хватает - они НЕ ПОКИДАЮТ "плавающий затвор" после программирования (ну, до ПЕРЕпрограммирования ("стирания"))
@noground-x
8 ай бұрын
Эффект туннелирования может и квантовый, но диэлектрик все же портится как настоящий. Да и про сотни тысяч циклов перезаписи автор загнул. SSD сыпятся намного раньше. И не надо мне только говорить про фирменные, или подделки, сыпятся все, просто фирменные немного медленнее.
Здорово объяснили! Думал, что почти всё знал о памяти, но всё равно почерпнул много нового)
@dmitria6847
8 ай бұрын
Много ошибок, если только совсем не в теме, то для очень отдалённого понимания норм. Ссылаться в дискуссиях на это видео не стоит.
Очень интересное видео, и объяснение принципов работы выше всяческих похвал!
@dmitria6847
8 ай бұрын
К сожалению, достаточно неточностей и недостаточные объем и глубина проработки темы. Не типично для канала. Но и невозможно быть во всём сведущим. И за эту популяризацию спасибо.
Спасибо за выпуск
По PROM, это не только пережигаемые перемычки существует несколько технологических реализаций - например, необратимым пробоем диэлектрика (либо более редкий вариант "вплавлением" через p-/n- переход) или лавинной инжекцией заряда через подзатворный диэлектрик в матрице обычных транзисторов, затвор которых не подключен электрически и т.о. является плавающим (FAMOS, или floating gate avalanche MOS транзисторы) и т.д. Далее, в части EPROM показан только один метод записи в плавающий затвор - туннелирование через туннельный диэлектрик по механизму Фоулера-Нордхайма и только один тип транзистора - n- канальный, тогда как существовал так же и p-канальный, а запись могла осуществляться и инжекцией дырок. До сегодняшнего дня в некоторых продуктах так же используется метод лавинной инжекции заряда в плавающий затвор, когда на управляющий затвор не подаётся высокое напряжение, достаточно небольшого вертикального поля, при этом создается латеральное электрическое поле между стоком и истоком, достаточное для создания лавины электронно-дырочных пар на истоке (или стоке) при этом, часть "горячих" электронов, обладая достаточной энергией для преодоления потенциального барьера туннельного диэлектрика, попадает т.о. в плавающий затвор. Горячие электроны в канале транзистора изнашивают тунельный диэлектрик как наждачка, в отличие от механизма тунелирования Фоулер-Нордхайм, а так же требует на порядки больше тока в операциях записи на одну ячейку, всвязи с чем Ф-Н практически вытеснил программирование горячими электронами, однако не полностью. Основное преимущество записи горячими электронами - время на операцию порядка десятков микросекунд, в то время как Ф-Н требует сотни микросекунд и даже миллисекунды. В современных вариантах ячейка EEPROM/flash (в embedded ячейки одинаковые для упрощения и удешевления технологического процесса) может быть реализована как с плавающим затвором (обычно это поликремний), а може и использовать слой нитрида кремния Si3N4 вместо поликремния. В последнем случае в слое нитрида кремния на границе раздела с туннельным диэлектриком в нитриде кремния образуются энергетические ловушки, обладающие суммарным полем полодительного потенциала, которые захватывают электроны поступающие через туннельный диэлектрик и удерживают их. Механизм Ф-Н называют в этом случае модифицированным Ф-Н или trap assisted tunneling. Это позволяет снизить толщину туннельного окисла и, как следствие, прикладываемое к ячейке памяти напряжение записи и стирания. В плавающем затворе электроны находятся в "свободном состоянии" и могут утечь при любом повреждении туннельного окисла, в то время как в нитриде кремния они в связаном и локальное повреждение диэлектрика не приведёт к существенному изменению состояния ячейки памяти, что делает нитридные ячейки выбором номер один для жёстких сред - космос, энергетика и для систем длительного и надёжного хранения. Кроме того, более низкие напряжения записи и стирания, более высокая диэлектрическая приницаемость сделала нитридную ячейку по сути безальтернативной в плотных массивах 3D flash.
Спасибо автору этого канала за такой полезный труд ! Хороший канал. Редко такое щас найдешь.
Спасибо друг за твой труд! Залипаю на твои видосы больше чем в детстве на телеканал Discovery Channel 😊👍 Спасибо еще раз!!!!
в восторге от сего канала, от подачи материала и от самого материала, всеми руками и ногами неистово лайкаю!)
В начале видео в части энергозависимой памяти (на примере DRAM) единицу или ноль образуют не транзисторы выборки, которые открываются или закрываются, а наличие или отсутствие заряда на конденсаторе хранения уровня заряда. По сигналу выборки (приходит с декодера на затвор транзистора выборки, а сама линия может называться word line, select line ... и на видео это горизонтальные линии) ключ - одно из названий транзистора выборки, соединяет эту ёмкость с bit line (на видео это вертикальные линии). Собственная ёмкость этой побитовой линии может содержать уже какой-то заряд к началу чтения (шаг предзарядки линии в операции чтения) и этот заряд формирует начальную рабочую точку (напряжение) для усилителя считывания. Конденсатор с наличествующим или отсутствующим на нём зарядом (когда-то записанное в операции записи тем же усилителем зарядовое состояние) смещает эту рабочую точку через перераспределение заряда в общей системе (конденсатор - bit line через транзистор выборки). Если на конденсаторе нет заряда, то напряжение на bl падает, а усилитель считывания интерпретирует/оцифровывает это падение как "0" (или "1" - в некоторых архитектурах энергетически более выгодно работать с инвертированным значением), если есть, то этот заряд может немного поднять напряжение на bl и тогда устлитель интерпретирует это состояние как "1" (или "0" в архитектурах с инверсией). В динамических ОЗУ конденсаторы теряют заряд на токах утечки, поэтому, с установленной периодичностью состояние всех хранящих ёмкостей считывпется и перезаписывается (операция обновления данных или refresh). В статических ОЗУ refresh не требуется, система проще и энергетически более выгодна. Однако у обоих типов ОЗУ принцип чтения примерно одинаков: предзаряд bit line = формирование начальной рабочей точки для усилителя считывния и далее установление электрического соединения элемента хранения с bit line путём выборки = открытие ключа и смещение рабочей точки по напрчжению, которую усилитель считывания затем интерпретирует/оцифровывпет как "1" или "0".
Напутано много. Перфоленты и карты сосуществовали с магнитными лентами и барабанами, но были удобнее как внешний портативный носитель.
конечно нужно, жду с нетерпением видео про диски, как жёсткие, так и оптические)))
магнитные ленты кстати и сейчас используют. это не особо распространенный формат но все еще актуальный в определенных сферах.
Нужно. Пиши видос. Ждем.. Очень интересный канал.
Я человек простой, вижу видео от Hi Dev - сразу ставлю лайк. А уже потом смотрю само видео 🌚👌
Наверное одно из самых понятных объяснений устройства транзисторов в современной электронике👍
Очень круто ❤ мне понравилось
Конечно хотим!
Наконец то я понял как работает транзистор, все наглядно и понятно))) Мое почтение!!!
@clydewarrior2255
8 ай бұрын
Это же не обычный транзистор
@You_me_and_kids
8 ай бұрын
@@clydewarrior2255 не важно, показан как происходит переход сток/исток Так как базе был подан положительный заряд и отрицательный создали путь
@GidraBOG
8 ай бұрын
@@You_me_and_kids Ля ты наверноебы удивилсябы ещё узнав аналоги электрических величин в механике, а ещё аналоги радиоэлементов в механике. Тогдаб пипец как пробилобы на понимание...
Познавательно, гениально!
Лучше комбинировать HDD и SSD, я например то, что часто перезаписывается закидываю на HDD, чтобы SSD не убивать, а то что нужно чтобы быстро работало и не часто перезаписывается записываю на SSD. Так же то, что нужно просто хранить долго пишу на HDD т.к. в случае выхода из строя проще данные восстановить, чем с SSD.
Лайк, не глядя!
@user-gc6mx7ly5q
8 ай бұрын
Стопудово дядя
@kokrouch_7days
8 ай бұрын
Согласен
@noground-x
8 ай бұрын
Лайк не глядя, не продвигает видео. Алгоритмы Ютуба.
@Riga_Style
8 ай бұрын
@@noground-xабсолютно верно, этого очень многие не понимают что лайк не глядя не продвигает а наоборот видео автора..
@Riga_Style
8 ай бұрын
Ех эх чувак Как ты ошибаешься
Обязательно хотим видео про диски 👍
Очень хотелось бы видеть видео про жесткие диски, оптические диски, и т.д.)
@NixAxer
8 ай бұрын
Ну да, в интернете же совсем нет таких видео.
@arsenykuz
8 ай бұрын
@@NixAxer Ну тут дело вкуса. Мне нравится этот автор и мне интересно посмотреть про это именно у него.
Можно ещё про магнитные носители рассказать🤓Аудио, видеокассеты и прочее📼💽
А можно про ЭВМ всё от начала и до наших дней, по блочно, БП процессор память и т д.
Ради баланса вселенной!
Крутое видео, всё очень понятно стало! Хотелось бы увидеть видео про hhd и обычные диски)
Конечно хотим отдельные видео :)
это прекрасно 🥺
Самое понятное объяснение! Долго пытался узнать, как работает SSD память. Всегда спрашивал, как работает, но ответ был типа там подается ток и там 1 или 0 в ячейке памяти остается, а как это работает никто не знал.
Круто! Очень познавательно 👍. Интересно узнать про программирование. Как пишутся программы…
Чувак я тебя слушаю очень внимательно до тех пор пока не начинаю залипать на асимметрию :D
Как раз изучал типы памяти для проекта
Великолепно!!!!
Отлично!!!
Можно было ещё углубиться в количество состояний/ячеек и добавить типы памяти и как это всё согласутеся с долговечностью и быстродействием и где и почему используется. Я про SLC, TLC, MLC, QLC и т.д. кэши и диски.
@costea.
8 ай бұрын
Да это самое важное, чего я не дождался и запарился искать в нете. Разные состояния заряда одного затвора как на практике увеличивают плотность записи? По логике затворов несколько или транзисторов в гирлянде по несколько типа как диод один светит а набран из трех
@GoodVrGames
8 ай бұрын
@@costea. Как? Просто. У тебя один и тот же транзистор хранит 2 бита вместо 1. Увеличение плотности от этого почти в 2 раза (управляющая электроника тоже должна немного вырасти, но кратно меньше, чем если городить в 2 раза больше транзисторов). Зачем несколько затворов? Всё решается на уровне обвязки, а не самого транзистора.
@costea.
8 ай бұрын
@@GoodVrGames как один затвор или один транзистор может хранить несколько уровней? Особенно tlc qlc. Там по логике их три или четыре в последовательности и запись идет сначала как на однобитный (кстати динамический кэш) а потом как то уровни заряда навер зависят от силы напряжения и толщины затвора.
Было интересно.
Александр. Ждем видео по жестким дискам с нетерпением. Хочется, чтобы свело олдскулы от слова "винчестер"))
Доходчиво, спасибо
ПРО ДИСКИ ХОТИМ!!!
Супер, классно как всегда! Давай есчо
Теперь я понял что это и как это происходит. Спасибо!!!
Спасибо! Пили про жесткие!
Так вот как расшифровывается eeprom, было интересно узнать, спасибо)
Позновательно
еще помню память была на магнитных сердечниках. делали сетку из мелких колец магнитных через которых около 3 тонких проводников проходили. ее можно еще было перезаписывать
Нашел я как то в лесу платку 30 на 25см с кучей микросхем загуглил маркировку оказалось оперативка 1987 года на целых 0,5Мб И у одной из микросхем тоже было такое окошко Пока это самое красивое что я видел
Знакомые рассказывали, что программисты одного из закрытых НИИ во времена СССР развлекались с перфокартами и перфолентами. В итоге ЭВМ играла простенькую мелодию.
Спасибо большое
Да. Про диски сделайте тоже ролик
Ну и время было)) Когда одну фотку на 2-3 дискеты закидывали, чтобы на комп себе скопировать😂
Лайк за плавающий затвор!
Николай, хотелось бы видео про жёсткие диски, черепичную запись и пр.
4:20 - нужно, делайте, пожалуйста ^^
Очень круто наблюдать ,что канал получил второе дыхание и так офигенно начал развиваться.
В конце оговорочка. Сейчас запоминают 4 состояния, а скоро будет 5. В двубитной системе после "4" идет "8"
@Zyxel_Z
8 ай бұрын
тут надо еще разобраться, т.к. в данном случае хранится не конкретно единицы и нули, а уровни заряда. Напррмер 0в, 1в, 2в, 3в и т.д. и соответственно каждому уровню присвайваем свое значение 00, 01, 10, 11 и .т.д. хотя иметь кратные в бинарной системе значения все-же предпочтительнее.
@gimeron-db
8 ай бұрын
Чем больше бит пытаемся сохранить в ячейку, тем меньше глубина различимого уровня, тем быстрее данные повреждаются из за утечки заряда, тем более чувствительна ячейка к износу при перезаписи. У SLC ресурс 10000++ перезаписей, у MLC до 10000, у TLC до 3000, у QLC до 1000. Имхо, я не вижу смысла идти дальше, т.к. ёмкость накопителя растёт на считанные проценты, а ресурс уменьшается в разы.
Про памяти и как работает, можете ещё посмотреть на канеле Droider те ребята тоже хорошо объясняют, что как работает. Я посмотрел ихние видео про памяти и смотрю это видео, скажу, что оба канала круто сделали контент, просто надо уметь, знать и чувствовать вот этот подход каждого канала. Здесь Николай рассказал с точки зрения электронщика, а там как с точки зрения комп.инженера. Спасибо огромное👍 больше успехов!
@GidraBOG
8 ай бұрын
хрень какойто канал обо всём и ни о чём... Хотя сдесь тоже не сильно много то про эту память сказали...
@GasyrbekRakhimzhanov
8 ай бұрын
@@GidraBOG 😆😆
Думал тонну а тут 22 тонны перфокарты😮
Расскажи про фильтры, пожалуйста
Классно мне нравится
Теперь буду ждать видео с процессором
Крутяк тема)
Интересно как происходит считывание и запись в конкретном транзисторе этого двумерного поля?
Да хотим отдельное видео по жёстким дискам.
Давай - давай про диски, про все, позвоночные тоже........)
Жду видео про жесткие и оптические диски😉
мощно, в Учебники!
@dmitria6847
7 ай бұрын
Нет
Это всё как-то может быть связано с тем что моя карта памяти которой около 10 лет до сих пор работает но на её нельзя ничего не записать и удалить после форматирования и переподключения её к ПК или телефону на ней остаются всё те же данные
Сними видео про преобразователь на реле. Очень инетересно
Отличное видео спасибо магнитные ленты и сейчас используются в коммерческих накопителях их преимущества в том что они могут хранить информацию до 50 лет
10:50 это же конструкция биполярного транзистора
Комментарии в поддержку канала 👍
17:50 если под состоянием понимается n-мерность, то раньше он был 2 мерным и мог хранить 2 состояния каждой ячейки, т.е. 2^2=4, то следующая мерность - 3 состояния, и это будет не "до пяти", а 2^3, т.е. до 8 состояний