Perché la memoria flash ha una durata?

Ho letto che le memorie flash possono "solo" essere riprogrammate da 100000 a 1000000 volte, fino a quando la memoria "si deteriora"

Perché ciò accade esattamente con il flash e non con altri tipi di memoria e a cosa si riferisce "deterioramento", internamente?

EDIT: Dal momento che non è solo flash che ciò accade, mi piacerebbe generalizzare un po 'e informarmi sui ricordi che hanno questo problema. Inoltre, l'usura tra questi tipi di memoria si verifica a causa dello stesso fenomeno?

memory flash

— triplebig
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La premessa è sbagliata. Anche le memorie non volatili EEPROM e FRAM (ferroelettrico) hanno meccanismi di usura.

— Spehro Pefhany,

Vedi anche catb.org/~esr/jargon/html/B/bit-rot.html

— John U

@SpehroPefhany Flash ed EEPROM sono sostanzialmente identici al giorno d'oggi, l'unica differenza è che Flash è cablato in blocchi anziché in byte.

— Nick T

A quanto ho capito, il flash NOR non è programmato con il tunneling di Fowler-Nordheim (come lo sono le EEPROM), ma con l'iniezione di portatori caldi come una EPROM UV. L'uso di HCI è rilevante per questa domanda perché provoca danni più rapidi alle cellule. Il flash NAND è più simile alla EEPROM, poiché il tunneling Fowler-Nordheim viene utilizzato per la programmazione. Non sono sicuro di quale sia l'attuale quota di mercato di ciascuna tecnologia, ma penso che la NAND stia seguendo una traiettoria verso l'alto piuttosto rapida.

— Spehro Pefhany,

Non posso parlare di FRAM (memoria ferroelettrica), ma qualsiasi tecnologia che utilizza cancelli galleggianti per immagazzinare la carica - qualsiasi forma di EPROM, tra cui EEPROM e Flash - si basa sul "tunneling" degli elettroni attraverso una barriera isolante molto sottile di ossido di silicio per cambiare la quantità di carica sul cancello.

Il problema è che la barriera all'ossido non è perfetta - poiché è "cresciuta" sopra la matrice di silicio, contiene un certo numero di difetti sotto forma di bordi di grani di cristallo. Questi confini tendono a "intrappolare" gli elettroni di tunnel più o meno permanentemente e il campo di questi elettroni intrappolati interferisce con la corrente di tunnel. Alla fine, una carica sufficiente viene intrappolata per rendere la cella non scrivibile.

Il meccanismo di intrappolamento è molto lento, ma è sufficiente per fornire ai dispositivi un numero finito di cicli di scrittura. Ovviamente, il numero indicato dal produttore è una media statistica (imbottita con un margine di sicurezza) misurata su molti dispositivi.

— Dave Tweed
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Ho visto numeri di durata del flash fino a 100 cicli di cancellazione-scrittura (min 100, tipico solo 1000).

— Spehro Pefhany,

@SpehroPefhany: tipico per TLC a 20 nm (8 livelli / cella, 3 bit). A quelle scale, anche pochi elettroni possono causare uno spostamento di un livello. MLC (2 bit, 4 livelli) ha una spaziatura del doppio, ma l'effetto non è lineare e MLC ha molto più del doppio della resistenza in scrittura.

— Saluti

Un modo interessante (anche se forse non praticabile) di superarlo è stato presentato in questo articolo arstechnica.com/science/2012/11/… più di un anno fa. Inoltre, contiene un diagramma di ciò che accade alla memoria flash nel tempo.

— qw3n

@MSalters Questo era Microchip .. Penso dal loro fabio di Gresham OR. PIC18F97J60. Non conosco livelli o nm (non sembrano discutere quel tipo di dettaglio), ma dubito che sia vicino a ciò che i ragazzi della memoria stanno raggiungendo.

— Spehro Pefhany,