Архитектура флэш-диска.

 По архитектуре ФД можно разделить на две большие группы: интеллектуальные, со встроенным микроконтроллером, и без оного, то есть неинтеллектуальные. Структурные схемы обоих типов, естественно, имеют общие черты. ФД неинтеллектуального типа содержит интерфейс системной шины, контроллер памяти, генератор напряжения программирования и собственно массив ФП. Основным узлом является контроллер памяти, работающий под управлением программы FFS и формирующий все внутренние управляющие сигналы для ФП. Контроллер чередования позволяет значительно увеличить пиковую скорость записи, что всегда актуально, а для ФП просто необходимо. Он осуществляет попеременный выбор нескольких кристаллов ФП при записи последовательных байт сектора. Выбор осуществляется таким образом, чтобы каждый следующий байт записывался в другой кристалл, т. е. сектор данных распределяется среди нескольких кристаллов, что ускоряет запись в несколько раз. Смысл чередования заключается в том, что запись данных осуществляется параллельно в нескольких корпусах, и соответственно во столько же раз уменьшается суммарное время программирования всего сектора. Однако применение чередования имеет и минусы - увеличение в несколько раз величины блока стирания, что вынуждает FFS интенсивнее проводить сборку мусора. В результате повышаются накладные расходы и возможно уменьшение средней скорости записи и время выполнения команды ввода/вывода. Генератор напряжения VPP (Voltage Programming Pulse) формирует напряжение программирования для флэш-памяти. В современных ФД могут использоваться кристаллы ФП с напряжением программирования +5/+12 B, хотя существует ФП, которая работает при обоих значениях напряжения. Но скорость записи/стирания при повышенном напряжении значительно выше, чем при пониженном напряжении. Но и энергии потребляется при этом несколько больше. В качестве генератора напряжения программирования обычно используются преобразователи напряжения, так называемые DC/DC-конвертеры. Они имеют вход управления выходным напряжением. Выключенный генератор напряжения программирования обеспечивает дополнительную защиту от несанкционированного изменения содержимого ФП, когда не выполняется операция записи сектора. В некоторых дисках применяются генераторы контрольного кода. Причины и особенности их применения рассмотрим ниже. Упомянем только, что контрольный код можно формировать двумя способами: аппаратно или программно. Первый способ более быстрый, но он увеличивает стоимость диска. При втором способе вся нагрузка по генерации контрольного кода при записи и чтении данных ложится на центральную систему, что требует соответствующих ресурсов, зато это несколько дешевле. Исправление же обнаруженных ошибок в обоих случаях производится центральной системой.