फ्लैश मेमोरी एक गैर-वाष्पशील मेमोरी भंडारण माध्यम है जो इलेक्ट्रॉनिक रूप से डेटा को मिटाता है और पुन: प्रोग्राम करता है। यह एक प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक रूप से मिटाने योग्य प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EEPROM) है, और इसे चिप में संग्रहीत डेटा को बनाए रखने के लिए न तो बिजली की आवश्यकता होती है और न ही समय-समय पर ताज़ा करने की आवश्यकता होती है।
फ्लैश मेमोरी के विकास का पता लगाना
फ्लैश मेमोरी की यात्रा 1980 के दशक की शुरुआत में तोशिबा के एक इंजीनियर फुजियो मासुओका द्वारा EEPROM की स्थापना के साथ शुरू हुई। मासुओका के सहयोगी, शोजी अरिज़ुमी ने 'फ्लैश' नाम का प्रस्ताव रखा क्योंकि चिप से सभी डेटा को मिटाने की प्रक्रिया ने उन्हें कैमरे के फ्लैश की याद दिला दी।
पहली फ़्लैश मेमोरी, जिसे 'NOR फ़्लैश' कहा जाता है, 1988 में Intel द्वारा पेश की गई थी। NOR फ़्लैश ने रैंडम-एक्सेस पढ़ने और लिखने के संचालन की पेशकश की, लेकिन यह महंगा था। इसके बाद, तोशिबा ने 1989 में NAND फ़्लैश पेश किया, जो डेटा तक क्रमिक पहुंच प्रदान करता था और मिटाने और लिखने का समय तेज़ करता था। NAND फ्लैश प्रति बिट कम महंगा और अधिक स्केलेबल है, जो इसे उच्च क्षमता वाले भंडारण अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाता है।
फ्लैश मेमोरी की अवधारणा को उजागर करना
फ्लैश मेमोरी एक प्रकार की फ्लोटिंग-गेट मेमोरी है, जो डेटा को स्टोर करने के लिए चार्ज ट्रैपिंग के सिद्धांतों का लाभ उठाती है। फ्लोटिंग गेट ट्रांजिस्टर पर चार्ज की उपस्थिति या अनुपस्थिति संग्रहीत बिट मान को दर्शाती है। चूंकि बिजली आपूर्ति बंद होने पर भी चार्ज बना रहता है, फ्लैश मेमोरी गैर-वाष्पशील विशेषताओं को प्रदर्शित करती है।
फ्लैश मेमोरी में जानकारी उन कोशिकाओं में संग्रहीत होती है जिनमें जानकारी के टुकड़े होते हैं। एकल-स्तरीय सेल (एसएलसी) एक बिट जानकारी संग्रहीत करता है, जबकि बहु-स्तरीय सेल (एमएलसी) प्रति सेल एक से अधिक बिट जानकारी संग्रहीत कर सकता है। हाल के वर्षों में, ट्रिपल-लेवल सेल (टीएलसी) और क्वाड-लेवल सेल (क्यूएलसी) ने कर्षण प्राप्त किया है, जिससे समान भौतिक स्थान में अधिक भंडारण संभव हो गया है।
फ्लैश मेमोरी की कार्यक्षमता का विच्छेदन
प्रत्येक फ़्लैश मेमोरी सेल में एक अतिरिक्त फ्लोटिंग गेट के साथ एक एकल फ़ील्ड-इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) शामिल होता है। फ्लोटिंग गेट नियंत्रण गेट और सब्सट्रेट के बीच स्थित होता है। फ्लोटिंग गेट से इलेक्ट्रॉनों को फंसाकर या हटाकर डेटा संग्रहीत किया जाता है। यह ट्रांजिस्टर के थ्रेशोल्ड वोल्टेज को बदल देता है - जो बाइनरी मान 0 और 1 का प्रतिनिधित्व करता है।
फ्लैश मेमोरी में लिखने में फ्लोटिंग गेट (प्रोग्रामिंग) में इलेक्ट्रॉनों को फंसाना शामिल है, और पढ़ने में थ्रेशोल्ड वोल्टेज (सेंसिंग) की जांच करना शामिल है। मिटाने में फ्लोटिंग गेट से इलेक्ट्रॉनों को हटाना शामिल है। फ्लैश मेमोरी सेल आमतौर पर एक ग्रिड पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं, जिसमें ब्लॉक, पेज और प्लेन शामिल होते हैं।
फ़्लैश मेमोरी की मुख्य विशेषताएं
फ्लैश मेमोरी की प्राथमिक विशेषताओं में गैर-अस्थिरता, दीर्घकालिक भंडारण, कम बिजली की आवश्यकता और स्थायित्व शामिल हैं। इसका तेज़ पढ़ने का एक्सेस समय इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। फ़्लैश मेमोरी में गतिशील भागों की अनुपस्थिति यांत्रिक विफलता के जोखिम को कम करती है। इसके अतिरिक्त, फ्लैश मेमोरी उच्च दबाव, तापमान भिन्नता और कंपन का सामना कर सकती है।
फ़्लैश मेमोरी का वर्गीकरण
फ्लैश मेमोरी को मुख्य रूप से दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: NOR और NAND फ्लैश मेमोरी।
| फ़्लैश प्रकार | गति पढ़ें | गति लिखें | प्रति बिट लागत | धैर्य |
|---|---|---|---|---|
| न ही फ़्लैश | उच्च | कम | उच्च | उच्च |
| नैंड फ्लैश | मध्यम | उच्च | कम | मध्यम |
इसके अलावा, प्रति सेल संग्रहीत बिट्स की संख्या के आधार पर, फ्लैश मेमोरी को एसएलसी, एमएलसी, टीएलसी और क्यूएलसी में विभाजित किया जा सकता है।
फ्लैश मेमोरी उपयोग में अनुप्रयोग, मुद्दे और समाधान
फ्लैश मेमोरी आधुनिक तकनीक में यूएसबी ड्राइव, सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी), और मेमोरी कार्ड से लेकर स्मार्टफोन, टैबलेट और लैपटॉप तक सर्वव्यापी है। यह सर्वर, नेटवर्किंग और औद्योगिक अनुप्रयोगों में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
फ़्लैश मेमोरी के साथ आम समस्याओं में सीमित लिखने/मिटाने का चक्र और समय के साथ डेटा का क्षरण शामिल है। त्रुटि का पता लगाने और सुधार एल्गोरिदम, वियर लेवलिंग तकनीक और अति-प्रावधान इन मुद्दों को कम करने में मदद करते हैं।
तुलना एवं विशेषताएँ
| विशेषता | फ्लैश मेमोरी | हार्ड डिस्क ड्राइव |
|---|---|---|
| रफ़्तार | तेज़ | धीमा |
| सहनशीलता | ऊँचा (कोई गतिशील भाग नहीं) | मध्यम (चलने वाले हिस्से शामिल हैं) |
| लागत | प्रति जीबी उच्च | प्रति जीबी कम |
| शोर | चुपचाप | चलती भागों के कारण शोर |
| आकार | सघन | बड़ा |
फ्लैश मेमोरी का भविष्य
जैसे-जैसे हम अधिक कॉम्पैक्ट, कुशल और उच्च क्षमता वाले भंडारण की ओर आगे बढ़ रहे हैं, 3डी नंद और फेज़-चेंज मेमोरी (पीसीएम) जैसी नई प्रौद्योगिकियां विकसित हो रही हैं। 3D NAND मेमोरी सेल्स को लंबवत रूप से स्टैक करता है, जिससे स्टोरेज घनत्व बढ़ता है। पीसीएम एक प्रकार की गैर-वाष्पशील रैम है जो DRAM के बराबर गति और फ्लैश मेमोरी से बेहतर स्थायित्व प्रदान करती है।
फ्लैश मेमोरी और प्रॉक्सी सर्वर
फ्लैश मेमोरी प्रॉक्सी सर्वर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है, जो अन्य सर्वर से संसाधन मांगने वाले ग्राहकों के अनुरोधों के लिए मध्यस्थ के रूप में कार्य करता है। हाई-स्पीड स्टोरेज के रूप में, फ्लैश मेमोरी बार-बार एक्सेस किए गए डेटा को कैश कर सकती है, जिससे त्वरित प्रतिक्रिया समय सक्षम होता है। यह लॉग और अन्य महत्वपूर्ण डेटा को टिकाऊ और विश्वसनीय तरीके से भी संग्रहीत कर सकता है।
सम्बंधित लिंक्स
फ़्लैश मेमोरी में गहराई से जानने के लिए:
- किंग्स्टन से फ्लैश मेमोरी गाइड
- कंप्यूटरवर्ल्ड से फ्लैश मेमोरी का परिचय
- सैनडिस्क से फ्लैश मेमोरी तकनीक
- फ़्लैश मेमोरी शिखर सम्मेलन - आगामी रुझान
- वेस्टर्न डिजिटल से फ्लैश मेमोरी
- माइक्रोन से NAND फ्लैश मेमोरी
फ्लैश मेमोरी डिजिटल दुनिया की आधारशिला बनी हुई है, जो उपकरणों को तेज़, छोटा और अधिक मजबूत बनाती है। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी का विकास जारी है, यह आने वाले वर्षों में और भी अधिक क्षमता और दक्षता का वादा करती है।
