Почему флэш-память имеет срок службы?

Я читал, что флэш-память можно «только» перепрограммировать от 100000 до 1000000 раз, пока память не «испортится»

Почему именно это происходит с флэш-памятью, а не с другими типами памяти, и что означает «ухудшение» внутри?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Поскольку это не только вспышка, что это происходит, я хотел бы немного обобщить и узнать о воспоминаниях, которые имеют эту проблему. Кроме того, изнашивание между этими типами памяти происходит из-за того же самого явления?

memory flash

— triplebig
источник

Предпосылка неверна. EEPROM и FRAM (сегнетоэлектрические) энергонезависимые запоминающие устройства также имеют механизмы износа.

— Спехро Пефхани

См. Также catb.org/~esr/jargon/html/B/bit-rot.html

— Джон U

@SpehroPefhany Flash и EEPROM в настоящее время в основном идентичны, единственное отличие заключается в том, что Flash заключен в блоки, а не в байты.

— Ник Т

Насколько я понимаю, вспышка NOR не программируется с туннелированием Фаулера-Нордхайма (как и EEPROM), а с впрыском горячего носителя, как UV-EPROM. Использование HCI имеет отношение к этому вопросу, потому что это вызывает более быстрое повреждение клеток. NAND flash больше похож на EEPROM, потому что для программирования используется туннелирование Фаулера-Нордхайма. Не уверен, какова текущая доля рынка каждой технологии, но я думаю, что NAND находится на довольно быстрой восходящей траектории.

— Спехро Пефхани

Я не могу говорить о FRAM (сегнетоэлектрической памяти), но любая технология, использующая плавающие затворы для хранения заряда - любая форма EPROM, включая EEPROM и Flash - опирается на «туннелирование» электронов через очень тонкий изолирующий барьер из оксида кремния для изменения сумма заряда на воротах.

Проблема в том, что оксидный барьер не идеален - поскольку он «выращивается» поверх кремниевой матрицы, он содержит определенное количество дефектов в виде границ кристаллических зерен. Эти границы имеют тенденцию "более или менее постоянно" удерживать туннельные электроны, и поле от этих захваченных электронов мешает туннельному току. В конце концов, достаточно заряда, чтобы сделать ячейку недоступной для записи.

Механизм захвата очень медленный, но этого достаточно, чтобы дать устройствам конечное число циклов записи. Очевидно, что число, указанное производителем, является статистическим средним значением (дополненным запасом прочности), измеренным для многих устройств.

— Дэйв Твид
источник

Я видел числа выносливости флэш всего 100 циклов стирания-записи (мин 100, типично только 1000).

— Спехро Пефхани

@SpehroPefhany: Это типично для 20 нм TLC (8 уровней на ячейку, 3 бита). На этих масштабах даже несколько электронов могут вызвать сдвиг одного уровня. MLC (2 бита, 4 уровня) имеет двойной интервал между уровнями, но эффект не является линейным, и MLC имеет более чем удвоенную выносливость при записи.

— MSalters

Интересный (хотя, возможно, не жизнеспособный) способ преодоления этого был представлен в этой статье arstechnica.com/science/2012/11/… более года назад. Также содержит диаграмму того, что происходит с флеш-памятью с течением времени.

— qw3n

@MSalters Это был Microchip .. Я думаю, из их Gresham ИЛИ Fab. PIC18F97J60. Я не знаю уровней или нм (они, кажется, не обсуждают такого рода детали), но я сомневаюсь, что это где-то близко к тому, что достигают ребята из памяти.

— Спехро Пефхани