Системные поляПоля наименованияПоля данных первичный ключстроковые, числовыеданные вторичные ключиили дата/времяоб объекте Типичная структура таблицы в реляционной базе данных Ассоциативная память выборка по параметру SQL запрос команда, область выборки, данные, которые должны быть выданы, условия связи между таблицами и условия отбора

Для того, чтобы получить доступ к нужной записи в таблице необходимо либо перебирать все записи (для этого потребуется N циклов, N - число записей в таблице), либо найти адрес записи (так как память компьютера имеет адресную архитектуру). Для ускорения поиска прилагаются большие усилия: применяют сортировки (то есть записи упорядочивают в определенном порядке), индексирование, и хеширование (адрес записи - некоторая функция от значения аргумента записи). Рассмотрим подробнее все эти способы. При дихотомическом поиске в упорядоченном массиве количество циклов поиска - log2 N, где N - число записей в таблице. Но сортировки производят только по одному полю. После совершения любого действия над записями (добавления, изменения, удаления) приходится производить упорядочивание (пересортировку) таблицы, а число перестановок возрастает в геометрической прогрессии при увеличении количества записей.

Индексы - это специальные конструкции, которые позволяют быстро найти адрес нужной записи и в настоящее время они широко применяются на практике. На практике применяют индексы следующим образом: в системных полях таблиц используют 1-2 индекса, и еще один индекс - на поля наименования. Область данных почти никогда не индексируют, хотя отбор чаще всего происходит именно по этим полям. Кроме того, обновление индексов также требует времени, а сами индексы занимают место на диске (а иногда размер индексов превышает размер основной таблицы). Поэтому индексация таблиц не очень помогает: индексы занимают место (а иногда могут превышать размеры таблиц), кроме того, они не помогают в случае отбора по неиндексированному полю. Хеширование При хешировании записей под таблицу сразу выделяют с запасом некоторый объем памяти, и адрес записи в этом объеме - некоторая функция от содержимого одного из полей записи (хеш-функция). Хеширование также проводят по одному полю. Недостатки этого способа: необходимость в избыточном резервировании памяти. Кроме этого, даже при достаточно большом выделенном объеме памяти возможна ситуация, при котором на некоторое место претендуют сразу две или более записей, то есть возникает коллизия. Проблема быстрого доступа к данным на машинах с адресной памятью до сих пор не решена. При работе с адресной памятью трудно добиться существенного повышения скорости доступа на аппаратном уровне, так как при обращении к памяти всегда необходимо указывать адрес данных, и за один цикл можно обратиться только к одной ячейке памяти. В настоящее время ускорение доступа происходит благодаря программному обеспечению, которое фактически создает виртуальную ассоциативную память на машинах с адресной памятью, что не очень эффективно.

Существенно повысить скорость доступа к данным можно если включить в состав компьютера память с адресацией по содержанию (ассоциативной памяти). Применение ассоциативной памяти позволяет существенно повысить скорость выборки и упростить доступ к данным. Так как при выборке происходит ряд логических операций по отбору данных, то отпадает необходимость в специальных программных конструкциях по ускорению доступа: сортировках и хешировании, а индексы потребуются только для обеспечения уникальности записей и задания связей между таблицами. Уже создан ряд микросхем ассоциативной памяти, их применение позволяет существенно повысить производительность. Так как устройство с ассоциативной памятью предназначено для повышения скорости доступа при работе с базами данных, то наиболее целесообразно выполнить его в виде отдельной платы расширения для компьютера. Впоследствии на основании этой платы может быть создан сопроцессор данных (SQL-сопроцессор).

SATA (P)ATA Advanced Technology Attachment IDE, EIDE, UDMA, ATAPI Для подсоединения к 16 битной шине ISA (шина AT) 1986 Western digital IDEIntegrated Drive Electronics контроллер канала IDE перешёл от прямого управления приводом к обмену данными с ним по протоколу

В стандарте АТА определён интерфейс между контроллером и накопителем, а также передаваемые по нему команды 8 регистров, 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных 16 бит. Принцип адресации CHS: Сперва блок головок устанавливается позиционером на требуемую дорожку (Cylinder), после этого выбирается требуемая головка (Head), а затем считывается информация из требуемого сектора (Sector). Стандарт EIDE (Enhanced IDE, т. е. «расширенный IDE»), преодолен порог 528 МБ (504 МиБ), расширени до 8,4 ГБ.МиБ переход от PIO (Programmed input/output, Программный ввод/вывод) к DMA (Direct memory access, Прямой доступ к памяти).PIO накопительпамять без CPU жёсткий диск сигнал DMARQ на операцию DMA контроллеру. Если операция DMA возможна, контроллер сигнал DMACK и жёсткий диск начинает выдавать данные в 1-й регистр (DATA), с которого контроллер считывает данные в память без участия процессора.

(АТА-3) UltraDMA 2 (UDMA 33). DMA Mode 2, данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала DIOR/DIOW. Это вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Также введена проверка на чётность CRC. Оригинальная спецификация АТА предусматривала 28-битный режим адресации. 228 ( бит) секторов по 512 байт каждыйmax емкость 137 ГБ (128 ГиБ). PC BIOS поддерживал до 7,88 ГиБ (8,46 ГБ), допуская максимум 1024 цилиндра, 256 головок и 63 сектора.BIOS LBALBA (Logical Block Address), что позволило адресовать до 7,88 ГиБ. ограничение адресуемого пространства в 504 МиБ (528 МБ). Запись 28-битного числа организована путём записи его частей в соответствующие регистры накопителя (с 1 по 8 бит в 4-й регистр, 9-16 в 5-й, в 6-й и в 7-й). 32 ГиБ 128 ГиБ 28 разрядов (в АТА-4)АТА-4

Версии стандарта ATA, скорость передачи и свойства СтандартДругие названия Добавлены режимы передачи (MБ/с) Максимально поддерживаемый размер диска Другие свойстваANSI Reference ATA-1ATA, IDE PIOPIO 0,1,2 (3.3, 5.2, 8.3) Single-word DMA 0,1,2 (2.1, 4.2, 8.3) Multi-word DMA 0 (4.2) up to 137 GB28-bit LBA X X (obsolete since 1999) ATA-2 EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA PIO 3,4: (11.1, 16.6) Multi-word DMA 1,2 (13.3, 16,6) X X (obsolete since 2001) ATA-3EIDE S.M.A.R.T.S.M.A.R.T., Security X X (obsolete since 2002) ATA/ATAPI-4 ATAPI-4, ATA-4, Ultra ATA/33 Ultra DMA 0,1,2 (16.7, 25.0, 33.3) aka Ultra-DMA/33 Support for CD-ROM, etc., via ATAPI packet commands NCITS ATA/ATAPI-5ATA-5, Ultra ATA/66 Ultra DMA 3,4 (44.4, 66.7) aka Ultra DMA wire cablesNCITS ATA/ATAPI-6ATA-6, Ultra ATA/100 UDMA 5 (100) aka Ultra DMA 100 up to 144 PB 48-bit LBA Automatic Acoustic Management NCITS ATA/ATAPI-7ATA-7, Ultra ATA/133 UDMA 6 (133) aka Ultra DMA 133 SATA/150 SATASATA 1.0, Streaming feature set, long logical/physical sector feature set for non- packet devices NCITS ATA/ATAPI-8ATA-8--in progress

SATA (англ. Serial ATA) последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).англ.интерфейсATA СтандартЧастота шиныПропускная способностькомментарий SATA/1501,5 ГГцГГц1,2 Гбит/с (150 МБ/с)ГбитсМБ система кодирования 8B/10B, на каждые 8 бит полезной информации 2 служебных бита) 8B/10B SATA/3003 ГГцГГц2,4 Гбит/с (300 МБ/с)SATA II SATA/6006 Гбит/с (600 МБ/с) SATA Revision 3.0 Разъёмы SATA G заземление (англ. Ground)англ. R зарезервировано D1+,D1,D2+,D2 два канала передачи данных (от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру соответственно). Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары (D1+, D1 и D2+, D2) являются экранированными витыми парами.LVDSвитыми парами

eSATA (External SATA) интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ. Hot-plug). Был создан несколько позже SATA (в середине 2004).англ. Основные особенности eSATA: Разъёмы менее хрупкие и конструктивно рассчитаны на большее число подключений(~9000). Не требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. Так же, как и SATA требует отдельного питания. Ограничен по длине кабеля данных (около 2 м). Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394.USBIEEE 1394 Существенно меньше нагружается центральный процессор.центральный процессор

Serial Attached SCSI Интерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI не только НЖМД, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам.SASангл.SCSIНЖМДсканерыпринтеры Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS устройств к одному порту. SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но, позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA на первый взгляд могут показаться излишними обычный SATA HDD (Hard Disk Drive жёсткий диск) использует, в лучшем случае, % пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.

Типичная система с интерфейсом SAS состоит из следующих компонентов: Инициаторы (англ. Initiators)англ. Инициатор устройство, которое порождает запросы на обслуживание для целевых устройств и получает подтверждения по мере исполнения запросов. Целевые устройства (англ. Targets)англ. Целевое устройство содержит логические блоки и целевые порты, которые осуществляют приём запросов на обслуживание, исполняет их; после того, как закончена обработка запроса, инициатору запроса отсылается подтверждение выполнения запроса. Целевое устройство может быть как отдельным жёстким диском, так и целым дисковым массивом. Подсистема доставки данных (англ. Service Delivery Subsystem)англ. Является частью системы ввода-вывода, которая осуществляет передачу данных между инициаторами и целевыми устройствами. Обычно подсистема доставки данных состоит из кабелей, которые соединяют инициатор и целевое устройство. Дополнительно, кроме кабелей в состав подсистемы доставки данных могут входить расширители SAS. Расширители (англ. Expanders)англ. Расширители SAS устройства, входящие в состав подсистемы доставки данных и позволяют облегчить передачи данных между устройствами SAS, например, позволяет соединить несколько целевых устройств SAS к одному порту инициатора. Подключение через расширитель является абсолютно прозрачным для целевых устройств.

SCSI (англ. Small Computer System Interface) интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители на магнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтерыангл.интерфейсжёсткие дискиCDDVDстримерысканерыпринтеры SE (англ. single-ended) - ассиметричный SCSI, для передачи каждого сигнала используется отдельный проводник.англ. 50-контактный неэкранированный разъем для внутрисистемных соединений и аналогичный экранированный разъем типа Centronics (Alternative 2) для внешних подключений. Передача сигналов осуществляется 50 контактным кабелем типа - A-50 на 8 разрядной (битной) шине. LVD (англ. low-voltage-differential) интерфейс дифференциальной шины низкого напряжения, сигналы положительной и отрицательной полярности идут по разным физическим проводам - витой паре. На один сигнал приходится по одной витой паре проводников. Используемое напряжение при передаче сигналов ±1,8 В.англ. Для 8 битной шины предусматривался кабель типа A, который как и в SCSI-1 поддерживал 50-контактными разъемами типа D с уменьшенным шагом выводов (Alternative 1). Разъемы типа Centronics (Alternative 2) в SCSI-2 построенны 8 и 16 битной шине. Передача информации осуществляется по 68-контактным кабелям типа - A-68 и P- 68(Wide). Для 32 битной версии шины был предусмотрен тип кабеля B, который должен был параллельно подключаться одновременно с кабелем A в одно устройство. Однако кабель B не получил широкого признания и из стандарта SCSI-3 исключен. HVD (англ. high-voltage-differential) интерфейс дифференциальной шины высокого напряжения, отличается от LVD повышенным напряжением и специальными приемопередатчиками.англ. Кабеля A-68 и P-68 поддерживались экранированными, либо неэкранированными разъемами типа D. Кабеля в SCSI- 3 снабжены фиксаторами-защелками, а не проволочными кольцами, как разъемы Centronics. Начиная с этой версии SCSI в массивах накопителей используется 80-контактный разъем, называемый Alternative 4. Накопители с таким разъемом поддерживают "горячее" подключение устройств

Обзор интерфейсов SCSI Наименование Разрядность шины Частота шины Пропускная способность Максимальная длина кабеля Максимальное количество устройств SCSI8 бит5 МГц5 МБайт/сек6 м8 Fast SCSI8 бит10 МГц10 МБайт/сек1,5-3 м8 Wide SCSI16 бит10 МГц20 МБайт/сек1,5-3 м16 Ultra SCSI8 бит20 МГц20 МБайт/сек1,5-3 м5-8 Ultra Wide SCSI16 бит20 МГц40 МБайт/сек1,5-3 м5-8 Ultra2 SCSI8 бит40 МГц40 МБайт/сек12 м8 Ultra2 Wide SCSI 16 бит40 МГц80 МБайт/сек12 м16 Ultra3 SCSI16 бит40 МГц DDR160 МБайт/сек12 м16 Ultra-320 SCSI16 бит80 МГц DDR320 МБайт/сек12 м16

Команды SCSI посылаются в виде блоков описания команды (англ. Command Descriptor Block, CDB). Длина каждого блока может составлять 6, 10, 12 или 16 байт. В последних версиях SCSI блок может иметь переменную длину. Блок состоит из однобайтового кода команды и параметров команды.англ. Все команды SCSI делятся на четыре категории: N (non-data), W (запись данных от инициатора целевым устройством), R (чтение данных) и B (двусторонний обмен данными). Всего существует порядка 60 различных команд SCSI, из которых наиболее часто используются: Test unit ready проверка готовности устройства, в т.ч. наличия диска в дисководе. Inquiry запрос основных характеристик устройства. Send diagnostic указание устройству провести самодиагностику и вернуть результат. Request sense возвращает код ошибки предыдущей команды. Read capacity возвращает ёмкость устройства. Format Unit Read (4 варианта) чтение. Write (4 варианта) запись. Write and verify запись и проверка. Mode select установка параметров устройства. Mode sense возвращает текущие параметры устройства. Каждое устройство на SCSI-шине имеет как минимум один номер логического устройства (LUN англ. Logical Unit Number). В некоторых более сложных случаях одно физическое устройство может представляться набором LUN.англ.

RAID (англ. redundant array of independent/inexpensive disks) избыточный массив независимых/недорогих жёстких дисков матрица из нескольких дисков управляемых контроллером, взаимосвязанных скоростными каналами и воспринимаемых как единое целое. Обеспечивает отказоустойчивость, в случае повреждения одного из дисков, восстановление данных на нём происходит автоматически.англ. массивжёстких дисковматрица Калифорнийский университет в БерклиКалифорнийский университет в Беркли представил следующие уровни спецификации RAID, которые были приняты как стандарт де-факто: RAID 0 представлен как неотказоустойчивый дисковый массив. RAID 0 («Striping») дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием избыточности. Информация разбивается на блоки данных (Ai) и записывается на оба/несколько дисков одновременно.жёстких дисков (+): За счёт этого существенно повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности). (+): RAID 0 может быть реализован как программно, так и аппаратно. (): Страдает надёжность всего массива (при выходе из строя любого из входящих в RAID 0 винчестеров полностью и безвозвратно пропадает вся информация). В соответствии с теорией вероятностей, надёжность массива RAID 0 равна произведению вероятностей безотказной работы составляющих его дисков, каждая из которых меньше единицы, таким образом совокупная надёжность заведомо ниже надёжности любого из дисков.

RAID 1 определён как зеркальный дисковый массив. RAID 2 зарезервирован для массивов, которые применяют код Хемминга.код Хемминга (+): Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов. (+): Имеет высокую надёжность работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. (-): Недостаток заключается в том, что приходится выплачивать стоимость двух жёстких дисков, получая полезный объем одного жёсткого диска (классический случай, когда массив состоит из двух дисков). В массивах такого типа диски делятся на две группы для данных и для кодов коррекции ошибок, причем если данные хранятся на n дисках, то для складирования кодов коррекции необходимо n 1 дисков. Данные записываются на соответствующие винчестеры так же, как и в RAID 0, они разбиваются на небольшие блоки по числу дисков, предназначенных для хранения информации. Оставшиеся диски хранят коды коррекции ошибок, по которым в случае выхода какого-либо винчестера из строя возможно восстановление информации. Метод Хемминга давно применяется в памяти типа ECC и позволяет на лету исправлять однократные и обнаруживать двукратные ошибки.ECC

RAID 3, 4, 5 используют чётность для защиты данных от одиночных неисправностей. Структура массива RAID 3 такова: в массиве из n дисков данные разбиваются на блоки размером 1 байт и распределяются по n 1 дискам, а еще один диск используется для хранения блоков четности. В RAID 2 для этой цели стояло n 1 дисков, но большая часть информации на этих дисках использовалась только для коррекции ошибок на лету, а для простого восстановления в случае поломки диска достаточно меньшего ее количества, хватает и одного выделенного винчестера. Соответственно, отличия RAID 3 от RAID 2 очевидны: невозможность коррекции ошибок на лету и меньшая избыточность. (+): скорость чтения и записи данных высока, а для создания массива требуется совсем немного дисков, всего три. (-): массив этого типа хорош только для однозадачной работы с большими файлами, так как наблюдаются проблемы со скоростью при частых запросах данных небольшого обьёма. (-): большая нагрузка на контрольный диск, что приводит к тому, что его надёжность сильно падает по сравнению с дисками с данными. RAID 4 похож на RAID 3, но отличается от него тем, что данные разбиваются на блоки, а не на байты. Таким образом, удалось «победить» проблему низкой скорости передачи данных небольшого объема. Запись же производится медленно из-за того, что четность для блока генерируется при записи и записывается на единственный диск. Используются массивы такого типа очень редко

RAID 6 используют чётность для защиты данных от двойных неисправностей Большой недостаток уровней RAID от 2-го до 4-го это наличие отдельного диска (или дисков), хранящего информацию о четности. Скорость выполнения операций считывания достаточно высока, так как не требует обращения к этому диску. Но при каждой операции записи на нем изменяется информация, поэтому схемы RAID 24 не позволяют проводить параллельные операции записи. RAID5 не имеет этого недостатка. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности, нет асимметричности конфигурации дисков. Самый популярный из уровней, в первую очередь благодаря своей экономичности. Жертвуя ради избыточности ёмкостью всего одного диска из массива, мы получаем защиту от выхода из строя любого из винчестеров тома. На запись информации на том RAID5 тратятся дополнительные ресурсы, так как требуются дополнительные вычисления, зато при чтении (по сравнению с отдельным винчестером) имеется выигрыш, потому что потоки данных с нескольких накопителей массива распараллеливаются RAID 6 (Advanced Data Guarding) похож на RAID 5, но имеет более высокую степень надежности под контрольные суммы выделяется емкость 2-х дисков, рассчитываются 2 суммы по разным алгоритмам. Требует более серьезный процессор контроллера сложная материнская плата. Обеспечивает работоспособность после «смерти» одновременно 2-х дисков. Для организации массива требуется минимум 4 диска.

RAID 7 зарегистрированная марка компании Storage Computer Corporation. Структура массива такова: на n 1 дисках хранятся данные, один диск используется для складирования блоков четности. Но добавилось несколько важных деталей, призванных ликвидировать главный недостаток массивов такого типа: кэш данных и быстрый контроллер, заведующий обработкой запросов. Это позволило снизить количество обращений к дискам для вычисления контрольной суммы данных. В результате удалось значительно повысить скорость обработки данных (кое-где в пять и более раз).Storage Computer Corporation Помимо базовых уровней RAID 0 RAID 5, описанных в стандарте, существуют комбинированные уровни RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5, которые различные производители интерпретируют каждый по-своему. RAID 1+0 это сочетание зеркалирования и чередования. Нынешние контроллеры используют этот режим по умолчанию для RAID 1. То есть, 1 диск основной, 2-й диск зеркало, причем чтение производится с них поочередно, как для RAID 0. Собственно, сейчас можно считать что RAID 1 и RAID 1+0 это просто разное название одного и того же метода аппаратного зеркалирования дисков. Но не стоит забывать, что полноценный RAID 1+0 должен содержать как минимум 4 диска. RAID 5+0 это чередование томов 5-го уровня. RAID 1+5 зеркалирование «пятерок». И так далее.

Схема Intel Matrix RAIDIntel Matrix RAID это технология, реализованная фирмой Intel в своих чипсетах начиная с ICH6R. Строго говоря, эта технология не является новым уровнем RAID (ее аналог существует в аппаратных RAID-контроллерах высокого уровня), она лишь позволяет, используя лишь 2 диска, организовать одновременно один или несколько массивов уровня RAID 1 и один или несколько массивов уровня RAID 0. Это позволяет за сравнительно небольшие деньги обеспечить для одних данных повышенную надёжность, а для других высокую скорость доступа.IntelчипсетахICH6R Пример использования: Имеются в наличии два диска по 160 Гбайт. Каждый диск разбивается на тома по 60 и по 100 Гбайт, затем 100-гигабайтные тома объединяются в скоростной массив RAID 0, а 60-гигабайтные в массив повышенной надежности RAID 1. В массиве RAID 1 можно разместить операционную систему, рабочие документы, фото- и видеоархивы, коллекцию mp3 и прочие важные данные, а файл подкачки и «игрушки» в массиве RAID 0. В результате получается весьма рациональное сочетание повышенной производительности и надежности хранения данных.

Флеш-память Флеш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single- level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.транзисторов с плавающим затворомангл. Флеш-память была изобретена Фудзи Масуока (Fujio Masuoka), когда он работал в Toshiba в 1984 году. Имя « флеш » было придумано также в Toshiba коллегой Фудзи, Сёдзи Ариизуми (Shoji Ariizumi), потому что процесс стирания содержимого памяти ему напомнил фотовспышку (англ. flash). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Франциско, Калифорния. Intel увидела большой потенциал в изобретении и в 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип NOR-типа.Фудзи МасуокаToshiba1984 годуСёдзи Ариизумифотовспышкуангл.IEEE1984Сан-Франциско КалифорнияIntel1988 году NAND-тип флеш-памяти был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid- State Circuits Conference. У него была больше скорость записи и меньше площадь чипа1989 году

NOR В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИНЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.англ.транзисторе ТранзисторТранзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Некоторые электроны туннелируют через слой изолятора и попадают на плавающий затвор, где и будут пребывать. Заряд на плавающем затворе изменяет « ширину » канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.туннельный эффектпроводимость Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы. Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток. В NOR архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND архитектуры.

NAND В основе NAND типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND чипа может быть существенно меньше. Так же запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.англ. NAND и NOR архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных. Скорость некоторых устройств с флеш-памятью может доходить до 100 Мб/с[4]. В основном флеш-карты имеют большой разброс скоростей и обычно маркируются в скоростях стандартного CD-привода (150 Кб/с). Так указанная скорость в 100x означает 100 × 150 Кб/с = Кб/с= Мб/с.[4] В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до нескольких гигабайт.килобайтгигабайт В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND чипы объёмом 1 Гб[5], выполненные по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.2005 годуToshibaSanDiskГб[5]бит Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 8 Гб чип, выполненный по 40-нм технологическому процессу[6]. В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell) чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу. Ёмкость чипа также составляет 8 Гб. Ожидается, что в массовое производство чипы памяти поступят в 2009 году.Samsung2006 годаГб[6]2007 годаSamsungГб2009 году