Memorias FLASH

EEPROM (ing. Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory) – un tipo de memoria informática no volátil. También se denomina E²PROM. La memoria EEPROM, a diferencia de la memoria EPROM, solo se puede borrar utilizando corriente eléctrica. El número de escrituras y borrados es limitado, dependiendo del tipo y del fabricante de la memoria, y puede llegar hasta 100,000 ciclos. Al superar este valor, la memoria se daña. El número de lecturas de la memoria es ilimitado. Se utiliza para almacenar una pequeña cantidad de datos que deben estar disponibles después de la pérdida de energía. Una evolución de la memoria EEPROM es la memoria tipo Flash, en la que, gracias al uso de búferes, se ha aumentado la velocidad de escritura en la memoria.

Clasificación de la memoria flash según el tipo de puerta lógica utilizada:

• memoria flash tipo NOR – utiliza el operador de negación lógica (NOR)
• memoria flash tipo NAND – utiliza el operador de disyunción lógica (NAND)

La memoria flash tipo NOR permite el acceso directo a cada celda de memoria, pero tiene tiempos de escritura y borrado relativamente largos. Por esta razón, es adecuada para almacenar datos que no requieren actualizaciones frecuentes, como el firmware de varios dispositivos. Soporta de 10 a 100 mil ciclos de programación. Se utilizó en las primeras versiones de las tarjetas de memoria CompactFlash, pero luego fue reemplazada por memorias flash tipo NAND más baratas.

La memoria flash tipo NAND, en comparación con la memoria tipo NOR, tiene un tiempo de escritura y borrado más corto, una mayor densidad de empaquetado de datos, una relación costo-capacidad más favorable y una durabilidad diez veces mayor. Sin embargo, la característica principal de este tipo de memoria es el acceso secuencial a los datos. Esto limita su uso solo como memoria de almacenamiento, por ejemplo, en tarjetas de memoria. La primera tarjeta de memoria basada en memoria flash tipo NAND fue la tarjeta SmartMedia. Luego, también se comenzaron a usar en otros tipos de tarjetas de memoria, como MultiMedia Card, Secure Digital, Memory Stick y xD Picture Card, así como en memorias USB (pendrive).

Para poder escribir en una celda de memoria flash, primero debe ser borrada. No es posible volver a escribir datos en una celda que ya ha sido escrita. Aunque se puede leer y escribir en cualquier celda de memoria, la operación de borrado solo permite borrar bloques completos de celdas. No se puede borrar una sola celda. Por esta razón, la escritura de datos no es completamente libre. Estas memorias permiten leer y escribir en cualquier celda, pero no la escritura/lectura libre del contenido, como en el caso de la memoria RAM.

Las limitaciones anteriores causan ciertas dificultades en la gestión del acceso a los datos en las memorias de almacenamiento. La escritura debe estar coordinada con la operación de borrado de bloques de memoria. Generalmente, si un archivo debe ser actualizado o sobrescrito, el sistema de gestión de memoria crea una nueva copia del archivo en otro lugar, marcando solo la versión anterior como inútil. Esta versión del archivo aún ocupa espacio libre, que se libera si la operación de borrado es posible, es decir, si en el bloque de memoria no hay fragmento de otro archivo. Para un borrado más eficiente de bloques de memoria, también es posible mover partes de otros archivos (que no requieren modificación) a otro lugar, de modo que el bloque sea apto para ser borrado. Una complicación adicional es que la operación de borrado es significativamente más larga que la operación de escritura y lectura.

Las memorias EEPROM estándar permiten escribir o borrar solo una celda de memoria a la vez, lo que significa que las memorias flash son mucho más rápidas si el sistema que las utiliza escribe y lee celdas de diferentes direcciones al mismo tiempo. Todos los tipos de memoria EEPROM, incluidas las memorias flash, tienen un número de ciclos de borrado (escritura) tecnológicamente limitado; superar este número causa daños irreversibles.

Las memorias flash se utilizan comúnmente en todo tipo de tarjetas de memoria, memorias USB (pendrive) y memorias SSD (disco SSD).

Actualmente, se utilizan las siguientes tarjetas de memoria que utilizan memoria flash como medio de almacenamiento de datos:

• MultiMedia Card (MMC)
• Secure Digital (SD)
• Memory Stick (MS)
• CompactFlash (CF)
• SmartMedia (SM)
• xD Picture Card (xD)

Además, se utilizan para almacenar programas y datos en dispositivos embebidos, donde se utilizan en lugar de las memorias EPROM y PROM que fueron populares en su momento.