Flaş bellek, elektriksel olarak silinebilen ve yeniden programlanabilen, kalıcı bir bilgisayar belleğidir. Kalıcı olması, çipte depolanan bilgilerin korunması için güç gerekmediği anlamına gelir.
Bu teknoloji, öncelikle hafıza kartlarında ve USB flash sürücülerde katı hal depolama olarak kullanılır ve temel amacı, bilgisayarlar ve diğer dijital ürünler arasında veri depolamanın veya aktarmanın ucuz bir yolunu sağlamaktır. Düşük maliyeti, kompakt boyutu, yüksek fiziksel dayanıklılığı ve düşük güç tüketimi nedeniyle çeşitli taşınabilir cihazlarda birincil depolama belleği olarak kullanılır. En popüler flaş bellek türleri NAND ve NOR’dur.
Flaş bellek, elektriksel olarak silinebilen ve yeniden programlanabilen, elektronik , kalıcı bir bilgisayar bellek depolama ortamıdır. İki ana flaş bellek türü olan NOR flaş ve NAND flaş , NOR ve NAND mantık kapılarından adını almıştır . Her ikisi de yüzer kapılı MOSFET’lerden oluşan aynı hücre tasarımını kullanır . Bit hattının veya kelime hatlarının durumunun yüksek veya düşük çekilmesine bağlı olarak devre seviyesinde farklılık gösterirler; NAND flaşta, bit hattı ile kelime hatları arasındaki ilişki bir NAND kapısına benzer; NOR flaşta ise bir NOR kapısına benzer.
Yüzer geçitli bellek türü olan flaş bellek, 1980 yılında Toshiba’da Fujio Masuoka tarafından icat edildi ve EEPROM teknolojisine dayanmaktadır . Toshiba, flaş belleği 1987 yılında pazarlamaya başladı.EPROM’ların yeniden yazılabilmesi için tamamen silinmesi gerekiyordu. Ancak NAND flaş bellek, genellikle tüm cihazdan çok daha küçük olan bloklar (veya sayfalar) halinde silinebilir, yazılabilir ve okunabilir. NOR flaş bellek, tek bir makine kelimesinin – silinmiş bir konuma – yazılmasına veya bağımsız olarak okunmasına izin verir. Bir flaş bellek cihazı tipik olarak bir veya daha fazla flaş bellek yongasından (her biri birçok flaş bellek hücresi içerir) ve ayrı bir flaş bellek denetleyici yongasından oluşur.
NAND tipi, genel veri depolama ve aktarımı için çoğunlukla hafıza kartlarında, USB flash sürücülerde, katı hal sürücülerinde (2009’dan beri üretilenler), özellikli telefonlarda, akıllı telefonlarda ve benzeri ürünlerde bulunur. NAND veya NOR flash bellek, daha önce EEPROM veya pille çalışan statik RAM ile mümkün olan bir görev olan, dijital ürünlerde yapılandırma verilerini depolamak için de sıklıkla kullanılır. Flash belleğin önemli bir dezavantajı, belirli bir blokta yalnızca nispeten az sayıda yazma döngüsüne dayanabilmesidir.
NOR flaş bellek, doğrudan rastgele erişim yetenekleriyle bilinir ve bu da onu kodu doğrudan çalıştırmak için uygun hale getirir. Mimarisi, tek tek bayt erişimine olanak tanıyarak NAND flaş belleğe kıyasla daha hızlı okuma hızları sağlar. NAND flaş bellek ise farklı bir mimariyle çalışır ve seri erişim yaklaşımına dayanır. Bu, NAND’ı yüksek yoğunluklu veri depolama için uygun hale getirir, ancak rastgele erişim görevleri için daha az verimli kılar. NAND flaş bellek, USB sürücüler, hafıza kartları ve katı hal sürücüler ( SSD’ler ) gibi uygun maliyetli, yüksek kapasiteli depolamanın kritik olduğu senaryolarda sıklıkla kullanılır.
Temel farklılık, kullanım alanları ve iç yapılarında yatmaktadır. NOR flaş bellek, gömülü sistemlerde program yürütme gibi tek tek baytlara hızlı erişim gerektiren uygulamalar için idealdir. NAND flaş bellek ise, sıralı veri erişimi ile uygun maliyetli, yüksek kapasiteli depolama gerektiren senaryolarda öne çıkar.
Flaş bellek, bilgisayarlarda, PDA’larda, dijital ses çalarlarda, dijital kameralarda, cep telefonlarında, sentezleyicilerde, video oyunlarında, bilimsel cihazlarda, endüstriyel robotikte ve tıbbi elektronikte kullanılır. Flaş belleğin hızlı bir okuma erişim süresi vardır, ancak statik RAM veya ROM kadar hızlı değildir. Taşınabilir cihazlarda, mekanik sürücüler mekanik hasara daha yatkın olduğundan, mekanik şok direnci nedeniyle flaş bellek kullanılması tercih edilir.
Silme döngüleri yavaş olduğundan, flaş bellek silme işleminde kullanılan büyük blok boyutları, büyük miktarda veri yazarken flaş olmayan EEPROM’a göre önemli bir hız avantajı sağlar. 2019 itibariyle, flaş bellek, bayt programlanabilir EEPROM’dan çok daha ucuzdur ve bir sistemin önemli miktarda kalıcı katı hal depolama alanına ihtiyaç duyduğu her yerde baskın bellek türü haline gelmiştir . Bununla birlikte, EEPROM’lar hala yalnızca küçük miktarda depolama alanı gerektiren uygulamalarda, örneğin bilgisayar bellek modüllerindeki SPD uygulamalarında kullanılmaktadır.
Flash bellek paketleri, silikon üzerinden geçiş yolları ve paket başına birkaç düzine katman 3D TLC NAND hücresi ile kalıp istiflemeyi aynı anda kullanarak, paket içinde ayrı bir kalıp olarak 16 istiflenmiş kalıp ve entegre bir flash denetleyicisi ile paket başına 1 tebibyte’a kadar kapasite elde edebilir.
