Ingatan kilat

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Jump to navigation Jump to search
Jenis ingatan
Meruap
Tidak meruap

Ingatan denyar atau ingatan kilat adalah sejenis ingatan komputer tidak meruap yang boleh dipadam dan diaturcara semula secara elektrikal. Ia digunakan secara meluas pada pemacu kilat USB, kad ingatan serta sebagai media storan bagi peralatan elektronik digital seperti telefon bimbit, PDA, pemain audio digital dan kamera digital.

Sepintas lalu[sunting | sunting sumber]

Ingatan denyar adalah ingatan tidak meruap, bermakna ia boleh mengekalkan maklumat yang tersimpan di dalamnya apabila bekalan kuasa dimatikan. Tambahan pula, ingatan denyar menawarkan masa capaian baca yang pantas (walaupun tidaklah sepantas DRAM yang digunakan pada PC) serta lebih tahan hentakan mekanikal berbanding cakera keras. Faktor tersebut menjadikan ingatan denyar tergemar sebagai media storan bagi peranti elektronik digital. Selain itu, ingatan denyar yang dipakejkan sebagai kad ingatan ataupun pemacu kilat USB adalah tahan lama, tahan tekanan tinggi, tahan panas dan tahan air.

Walaupun secara teknikalnya ingatan denyar diklasifikasikan sebagai sejenis EEPROM, istilah tersebut hanya digunakan kepada jenis EEPROM konvensional yang hanya boleh dipadam dalam blok yang kecil dalam satu-satu masa, biasanya bait demi bait. Oleh kerana kitaran padam yang perlahan, saiz yang besar bagi blok ingatan denyar yang boleh dipadam dalam satu-satu masa menjadikan proses pengaturcaraannya lebih pantas daripada EEPROM jenis lama.

Prinsip pengendalian[sunting | sunting sumber]

Pemacu kilat USB yang telah dibuka. Cip di sebelah kiri ialah cip ingatan denyar manakala cip di sebelah kanan pula ialah pengawal mikro.

Ingatan denyar menyimpan maklumat di dalam satu tatarajah susunan transistor get terapung, dikenali sebagai "sel". Di dalam peranti sel aras tunggal (SLC) jenis lama, setiap sel memegang hanya 1 bit maklumat, tetapi di dalam ingatan denyar sel berbilang aras (MLC) pula setiap sel boleh memegang lebih daripada 1 bit maklumat.

Ingatan denyar boleh dibahagikan kepada 2 jenis utama iaitu ingatan denyar NOR (get tak-atau) dan ingatan denyar NAND (get tak-dan).

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Ingatan denyar (kedua-dua jenis NOR dan NAND) dicipta oleh Dr. Fujio Masuoka semasa bekerja di Toshiba pada tahun 1984. Menurut Toshiba, nama "denyar" (flash) telah dicadangkan oleh rakan sekerja Dr. Masuoka, Mr. Shoji Ariizumi, kerana proses pemadaman kandungan ingatan mengingatkannya akan denyaran kamera. Dr. Masuoka mempersembahkan ciptaannya di dalam Mesyuarat Peranti Elektronik Antarabangsa 1984 IEEE (IEDM) yang diadakan di San Francisco, California. Intel telah melihat potensi besar bagi ciptaan tersebut dan memperkenalkan cip ingatan kilat NOR komersial pertama pada tahun 1988.

Ingatan jenis NOR memerlukan masa operasi tulis/baca yang lebih lama, tetapi menyediakan bas alamat dan data sepenuhnya, membolehkan operasi capaian rawak pada mana-mana lokasi ingatan. Faktor ini menjadikannya sebagai pengganti sesuai bagi cip ROM lama, yang digunakan untuk menyimpan kod aturcara yang jarang diperlukan untuk dikemaskini, seperti BIOS komputer. Ia tahan sekitar 10,000 sehingga 1,000,000 kitar padam. Ingatan denyar NOR adalah asas bagi media storan mudah alih berasaskan ingatan denyar yang terawal; CompactFlash asalnya menggunakan ingatan jenis tersebut sebelum beralih kepada jenis NAND yang lebih murah.

Toshiba mengumumkan ingatan denyar NAND di ISSCC pada tahun 1989. Ia mempunyai masa operasi padam/tulis yang lebih pantas, serta memerlukan luas cip sesel yang lebih kecil, menghasilkan ketumpatan storan yang lebih besar serta kos sebit yang lebih murah daripada ingatan denyar NOR; ia juga tahan 10 kali lebih lama daripada ingatan denyar NOR. Walau bagaimanapun, antaramuka I/O bagi ingatan denyar NAND tidak menyediakan bas alamat luaran capaian rawak, sebaliknya data mestilah dibaca blok-demi-blok, dengan saiz blok antara beratus sehingga beribu bit. Ia menjadikan ingatan denyar NAND tidak sesuai untuk menggantikan ROM aturcara, memandangkan kebanyakan pemproses mikro dan pengawal mikro tidak boleh melancarkan program secara terus tanpa capaian rawak; walau bagaimanapun, ingatan denyar NAND adalah serupa seperti storan sekunder lain seperti cakera keras dan storan optikal, dengan itu menjadikannya sesuai sebagai media storan seperti kad ingatan. Media storan berasaskan ingatan denyar NAND ialah SmartMedia, diikuti dengan yang lain seperti MultiMediaCard, Secure Digital, Memory Stick dan xD-Picture Card. Generasi terbaru kad ingatan seperti RS-MMC, miniSD dan microSD, serta Intelligent Stick, tampil dengan saiz yang sangat kecil; kad microSD hanya bersaiz 1.5 cm², dengan ketebalan kurang daripada 1 mm.

Limitasi[sunting | sunting sumber]

  • Walaupun ingatan denyar boleh dibaca atau ditulis secara capaian rawak, operasi padam perlu dilakukan secara blok demi blok.
  • Seperti storan komputer yang lain, kitar tulis padam bagi ingatan denyar adalah terhad. Namun begitu, teknik perataan haus (wear-levelling) digunakan bagi menyeimbangkan kesan haus bagi satu-satu sel akibat operasi baca/tulis/padam, sekaligus memanjangkan jangka hayat ingatan denyar.

Perbezaan ingatan denyar NOR dan NAND[sunting | sunting sumber]

  • Sambungan bagi sel ingatan individu adalah berbeza. (cip NOR menggunakan sambungan menyerupai get NOR manakala cip NAND pula menggunakan sambungan menyerupai get NAND).
  • Ingatan denyar NOR membenarkaan bacaan capaian rawak tetapi ingatan denyar NAND pula hanya membenarkan capaian blok.
  • Ingatan denyar NOR lebih murah daripada cip ROM tetapi lebih mahal daripada ingatan denyar NAND.
  • Ingatan denyar NAND mempunyai ketumpatan simpanan data yang lebih tinggi daripada ingatan denyar NOR.
  • Ingatan denyar NAND mempunyai kitar tulis-padam yang lebih lama daripada ingatan denyar NOR.

Faktor tersebut menjadikan ingatan denyar jenis NAND lebih sesuai sebagai media storan sementara ingatan denyar jenis NOR pula lebih sesuai sebagai pengganti cip aturcara ROM.

Ingatan denyar sebagai pengganti cakera keras[sunting | sunting sumber]

Perkembangan pesat teknologi ingatan denyar telah menimbulkan kemungkinan ingatan denyar bakal menggantikan cakera keras. Ingatan denyar tidak tertakluk kepada had mekanikal sebagaimana cakera keras, maka idea untuk menggantikan cakera keras dengan ingatan denyar muncul setelah menimbangkan kelajuan, bunyi bising, penggunaan kuasa dan kebolehpercayaan.

Sungguhpun demikian, kos storan spesifik bagi ingatan denyar masih lagi lebih mahal berbanding cakera keras. Walaupun kos storan spesifik bagi ingatan denyar semakin menurun, masih kurang jelas bila kos spesifik bagi ingatan denyar dapat menandingi cakera keras.

Selain itu, kitar tulis-padam bagi ingatan denyar juga terhad berbanding cakera keras, menjadikannya kurang sesuai untuk memuatkan sebuah sistem pengendalian. Walau bagaimanapun, isu sedemikian sudah mula dapat ditangani secara beransur-ansur memandangkan tempoh waranti bagi ingatan denyar semakin menghampiri cakera keras.

Lihat juga[sunting | sunting sumber]