NOR flash replacement
जबकि फ्लैश मेमोरी अपनी गैर-अस्थिरता, शॉक-प्रतिरोध, छोटे आकार और कम ऊर्जा खपत के कारण एम्बेडेड सिस्टम में सबसे लोकप्रिय भंडारणों में से एक बनी हुई है, इसका अनुप्रयोग अपने मूल डिजाइन से बहुत आगे बढ़ गया है। अपने मूल डिजाइन के आधार पर, एन. ओ. आर. फ्लैश मेमोरी को कार्यक्रमों के द्विआधारी कोड को संग्रहीत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है क्योंकि यह एक्स. आई. पी. (एक्सिक्यूट-इन-प्लेस) और पढ़ने के संचालन में उच्च प्रदर्शन का समर्थन करता है, जबकि एन. ए. एन. डी. फ्लैश मेमोरी का उपयोग डेटा भंडारण के रूप में किया जाता है क्योंकि इसकी कम कीमत और एन. ओ. आर. फ्लैश की तुलना में लेखन/मिटाने के संचालन में उच्च प्रदर्शन होता है। हाल के वर्षों में, NAND फ्लैश की कीमत NOR फ्लैश की तुलना में बहुत तेजी से कम हो गई है। इस प्रकार, हार्डवेयर लागत को अंततः कम करने के लिए, एन. ओ. आर. फ्लैश (एक मजबूत बाजार मांग से प्रेरित) को बदलने के लिए एन. ए. एन. डी. फ्लैश का उपयोग करना एम्बेडेड-सिस्टम डिजाइनों में एक नया चलन बन जाता है, विशेष रूप से मोबाइल फोन और आर्केड गेम पर। अवलोकन प्रतिस्थापन फ्लैश मेमोरी के अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए प्रबंधन पर निर्भर करता है, जो या तो एक मेजबान प्रणाली पर सॉफ़्टवेयर (एक कच्चे माध्यम के रूप में) या अपने उपकरणों के अंदर हार्डवेयर सर्किट/फर्मवेयर द्वारा किया जाता है। यहाँ, सीमित स्मृति-स्थान आवश्यकताओं और एक कुशल कार्यान्वयन के साथ एक कुशल भविष्यवाणी तंत्र प्रस्तावित किया गया है। भविष्यवाणी तंत्र कार्यशील सेट अवधारणा को अपनाकर एक भविष्यवाणी ग्राफ का निर्माण करने के लिए कार्यक्रम निष्पादन के अभिगम पैटर्न को एकत्र करता है। प्रेडिक्शन ग्राफ के अनुसार, प्रेडिक्शन मैकेनिज्म डेटा (/कोड) को एसआरएएम कैश में पहले से लाता है, ताकि कैश मिस रेट को कम किया जा सके। इसलिए, कार्यक्रम निष्पादन के प्रदर्शन में सुधार किया जाता है और एन. ए. एन. डी. और एन. ओ. आर. के बीच पढ़ने के प्रदर्शन के अंतर को प्रभावी ढंग से भरा जाता है। बूट कोड के लिए NAND फ़्लैश का उपयोग करने के लिए कोड को छाया करने के लिए DRAM के उपयोग की आवश्यकता होती है। एक प्रभावी प्रीफेचिंग रणनीति स्मृति पदानुक्रम में लोकप्रिय कैशिंग विचारों से अलग, इस दृष्टिकोण का उद्देश्य एक अनुप्रयोग-उन्मुख कैशिंग तंत्र है, जो अनुप्रयोगों के दिए गए निष्पादन निशान के आधार पर भविष्यवाणी-सहायता प्राप्त प्रीफेचिंग को अपनाता है। एम्बेडेड सिस्टम के डिजाइनों को अनुप्रयोगों के एक सीमित सेट के साथ माना जाता है, जैसे कि मोबाइल फोन में चयनित सिस्टम प्रोग्रामों का एक सेट या मनोरंजन-पार्क मशीनों के आर्केड गेम। इसके अलावा, एस. आर. ए. एम. क्षमता और कम्प्यूटिंग शक्ति कार्यान्वयन में सीमित हैं। हार्डवेयर वास्तुकला हार्डवेयर डिजाइन में चार आवश्यक घटक शामिल हैंः होस्ट इंटरफेस, एसआरएएम (कैश), नैंड फ्लैश मेमोरी और कंट्रोल लॉजिक। एन. ए. एन. डी. और एन. ओ. आर. के बीच प्रदर्शन अंतर को भरने के लिए, एस. आर. ए. एम. एन. ए. एन. डी. पर डेटा पहुँच के लिए एक कैश परत के रूप में कार्य करता है। मेजबान इंटरफेस पता और डेटा बसों के माध्यम से मेजबान प्रणाली के साथ संचार के लिए जिम्मेदार है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि नियंत्रण तर्क कैशिंग गतिविधि का प्रबंधन करता है और एन. ए. एन. डी. फ्लैश और एस. आर. ए. एम. के साथ एन. ओ. आर. फ्लैश का सेवा अनुकरण प्रदान करता है; इसमें प्रणाली के प्रदर्शन में सुधार के लिए एक बुद्धिमान भविष्यवाणी तंत्र लागू होना चाहिए। नियंत्रण तर्क में दो प्रमुख घटक हैंः कनवर्टर एक एस. आर. ए. एम. कैश के साथ एन. ए. एन. डी. फ्लैश पर एन. ओ. आर. फ्लैश एक्सेस का अनुकरण करता है, जहां पते का अनुवाद बाईट एड्रेसिंग (एन. ओ. आर. के लिए) से लॉजिकल ब्लॉक एड्रेस (एल. बी. ए.) एड्रेसिंग (एन. ए. एन. डी. के लिए) तक किया जाना चाहिए। ध्यान दें कि प्रत्येक 512बी/2केबी नैंड पृष्ठ क्रमशः एक और चार एलबीए के अनुरूप है। प्रीफेच प्रक्रिया एन. ए. एन. डी. से एस. आर. ए. एम. तक डेटा को पहले से लाने की कोशिश करती है ताकि एस. आर. ए. एम. पर एन. ओ. आर. अभिगम की हिट दर अधिक हो। प्रक्रिया को एकत्रित निशानों के एक समूह के माध्यम से लक्ष्य अनुप्रयोग के व्यवहार का विश्लेषण और निष्कर्ष निकालना चाहिए। एकत्रित निशानों से निकाले गए अभिगम पैटर्न के अनुसार, प्रक्रिया भविष्यवाणी की जानकारी उत्पन्न करती है, जिसे भविष्यवाणी ग्राफ के रूप में संदर्भित किया जाता है। भविष्यवाणी ग्राफ एन. ओ. आर. (या एन. ए. एन. डी.) पर एक अनुप्रयोग निष्पादन के अभिगम पैटर्न में एल. बी. ए. का एक क्रम होता है। जैसे-जैसे एक अनुप्रयोग कई बार चलता है, एक अनुप्रयोग निष्पादन के संभावित अभिगम पैटर्न की "वस्तुतः" पूरी तस्वीर दिखाई दे सकती है। चूंकि अधिकांश अनुप्रयोग निष्पादन इनपुट-निर्भर या डेटा-संचालित होते हैं, इसलिए दिए गए एल. बी. ए. के बाद एक से अधिक बाद के एल. बी. ए. हो सकते हैं, जहां प्रत्येक एल. बी. ए. ग्राफ में एक नोड से मेल खाता है। एक से अधिक बाद के एल. बी. ए. वाले नोडों को शाखा नोड कहा जाता है, और अन्य को नियमित नोड कहा जाता है। अभिगम पैटर्न से मेल खाने वाले ग्राफ को विशिष्ट अनुप्रयोग के पूर्वानुमान ग्राफ के रूप में संदर्भित किया जाता है। यदि नैंड फ्लैश में पृष्ठों को समय पर पहले से प्राप्त किया जा सकता है, और कैशिंग के लिए पर्याप्त एस. आर. ए. एम. स्थान है, तो सभी डेटा अभिगम एस. आर. ए. एम. पर किए जा सकते हैं। पूर्वानुमान ग्राफ को कम से कम ओवरहेड्स (एसआरएएम क्षमता) के साथ फ्लैश मेमोरी पर सहेजने के लिए, प्रत्येक नियमित नोड की बाद की एलबीए जानकारी को संबंधित पृष्ठ के खाली क्षेत्र में सहेजा जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वर्तमान कार्यान्वयन में एक पृष्ठ के खाली क्षेत्र में अप्रयुक्त स्थान होता है, और एक पृष्ठ को पढ़ना आमतौर पर इसके डेटा और खाली क्षेत्रों को एक साथ पढ़ने के साथ आता है। इस तरह से, एक नियमित नोड की बाद की एल. बी. ए. जानकारी तक पहुँच बिना किसी अतिरिक्त लागत के आती है। चूँकि एक शाखा नोड में एक से अधिक बाद के एल. बी. ए. होते हैं, इसलिए संबंधित पृष्ठ के खाली क्षेत्र में जानकारी को संग्रहीत करने के लिए पर्याप्त खाली जगह नहीं हो सकती है। इस प्रकार, सभी शाखा नोड्स की बाद की एल. बी. ए. जानकारी को सहेजने के लिए एक शाखा तालिका रखी जाती है। शाखा तालिका का प्रारंभिक प्रवेश पता जो एक शाखा नोड से मेल खाता है, उसे संबंधित पृष्ठ के खाली क्षेत्र में सहेजा जा सकता है। प्रारंभिक प्रविष्टि शाखा नोड के बाद के एल. बी. ए. की संख्या को दर्ज करती है, और बाद के एल. बी. ए. को प्रारंभिक प्रविष्टि के बाद प्रविष्टियों में संग्रहीत किया जाता है। ब्रांच टेबल को फ्लैश मेमोरी में सहेजा जा सकता है। रन टाइम के दौरान, बेहतर प्रदर्शन के लिए पूरी टेबल को एसआरएएम में लोड किया जा सकता है। यदि पर्याप्त एस. आर. ए. एम. स्थान नहीं है, तो टेबल के कुछ हिस्सों को ऑन-डिमांड तरीके से लोड किया जा सकता है। प्रीफेच प्रक्रिया प्रीफेच प्रक्रिया का उद्देश्य दिए गए प्रेडिक्शन ग्राफ के आधार पर NAND से डेटा को पहले से प्राप्त करना है ताकि अधिकांश डेटा एक्सेस SRAM पर हो। मूल विचार ग्राफ में एल. बी. ए. क्रम का पालन करके डेटा को पहले से प्राप्त करना है। कैश में एक चयनित पृष्ठ को कुशलता से देखने के लिए, कैश प्रबंधन में एक चक्रीय कतार को अपनाया जाता है। दूसरी ओर, एन. ए. एन. डी. फ्लैश से पहले से प्राप्त किए गए डेटा को संग्रहित किया जाता है, जबकि मेजबान को हस्तांतरित किए गए डेटा को संग्रहित किया जाता है। प्रीफेच प्रक्रिया लालची तरीके से की जाती हैः पी1 को अंतिम प्रीफेच पृष्ठ होने दें। यदि पी1 एक नियमित नोड से मेल खाता है, तो वह पृष्ठ जो बाद के एल. बी. ए. से मेल खाता है, पहले से प्राप्त किया जाता है। यदि पी1 एक शाखा नोड से मेल खाता है, तो प्रक्रिया को समान आधार और राउंड-रॉबिन तरीके से सभी संभावित अगले एल. बी. ए. लिंक का पालन करके पृष्ठों को पहले से लाना चाहिए। 2डी नैंड द्वारा 3डी नैंड प्रतिस्थापन 2021 तक, 2डी नैंड द्वारा 3डी नैंड प्रतिस्थापन शुरू हो गया है। 3डी नैंड में प्रति बिट कम लागत और बेहतर विश्वसनीयता के लिए नवीनतम नियंत्रक प्रौद्योगिकी के फायदे हैं। नतीजतन, कम जीबी स्तर पर भी, कोड भंडारण के लिए 3डी नैंड पसंदीदा विकल्प है। संदर्भ एन. ए. एन. डी. फ्लैश मेमोरी एन. ए. एन. डी. बनाम एन. ओ. आर. सैमसंग वन. एन. ए. एन. डी. फ्लैश बाहरी लिंक फ्लैश-मेमोरी अनुसंधान समूह ए गैर-वाष्पशील मेमोरी अवलोकन एन. ए. एन. डी. फ्लैश एन. ए. एन. डी. फ्लैश अनुप्रयोग सॉलिड-स्टेट कंप्यूटर स्टोरेज मीडिया कंप्यूटर मेमोरी गैर-वाष्पशील मेमोरी क्या है