नॉन - वोलेटाइल मेमोरी
| कंप्यूटर मेमोरी और डेटा स्टोरेज प्रकार |
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| वाष्पशील |
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गैर-वाष्पशील मेमोरी (एनवीएम) या गैर-वाष्पशील भंडारण एक प्रकार की कंप्यूटर मेमोरी है जो संग्रहीत जानकारी को पावर हटाने के बाद भी बनाए रख सकती है। इसके विपरीत, डेटा को बनाए रखने के लिए वाष्पशील मेमोरी को निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है।
गैर-वाष्पशील मेमोरी आमतौर पर अर्धचालक मेमोरी चिप्स में स्टोरेज को संदर्भित करती है, जो फ्लोटिंग-गेट मेमोरी सेल में डेटा स्टोर करती है जिसमें फ्लोटिंग-गेट मॉस्फेटस (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) , फ्लैश मेमोरी स्टोरेज जैसे नंद (NAND) फ्लैश और सॉलिड-स्टेट ड्राइव (एसएसडी) सहित होते हैं।
गैर-वाष्पशील मेमोरी के अन्य उदाहरणों में रीड-ओनली मेमोरी (रोम), ईपीरोम (इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रोम) और ईपीरोम (इलेक्ट्रिकली इरेजेबल प्रोग्रामेबल रोम), फेरोइलेक्ट्रिक रैम, कंप्यूटर डेटा स्टोरेज डिवाइस के अधिकांश प्रकार शामिल हैं। (उदाहरण के लिए डिस्क स्टोरेज, हार्ड डिस्क ड्राइव, ऑप्टिकल डिस्क, फ्लॉपी डिस्क और मैग्नेटिक टेप), और शुरुआती कंप्यूटर स्टोरेज मेथड्स जैसे पंच्ड टेप और कार्ड्स आदि हैं।[1]
सिंहावलोकन
गैर-वाष्पशील मेमोरी का उपयोग आमतौर पर सेकेंडरी स्टोरेज या लॉन्ग-टर्म परसिस्टेंट स्टोरेज के कार्य के लिए किया जाता है। प्राथमिक भंडारण का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला रूप आज रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम) का एक अस्थिर रूप है, जिसका अर्थ है कि जब कंप्यूटर बंद हो जाता है, तो रैम में निहित कुछ भी खो जाता है। हालाँकि, गैर-वाष्पशील मेमोरी के अधिकांश रूपों की सीमाएँ हैं जो उन्हें प्राथमिक भंडारण के रूप में उपयोग के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं।
विशिष्ट रूप से, गैर-वाष्पशील मेमोरी लागत अधिक कम प्रदर्शन प्रदान करती है, या अस्थिर रैंडम एक्सेस मेमोरी की तुलना में सीमित जीवनकाल है। गैर-वाष्पशील डेटा भंडारण को विद्युत रूप से संबोधित प्रणालियों (रीड-ओनली मेमोरी) और यांत्रिक रूप से संबोधित प्रणालियों (हार्ड डिस्क, ऑप्टिकल डिस्क, चुंबकीय टेप, होलोग्राफिक मेमोरी, और ऐसे) में वर्गीकृत किया जा सकता है।[2][3] आम तौर पर बोलते हुए, विद्युत रूप से संबोधित प्रणालियां महंगी होती हैं, और उनकी सीमित क्षमता होती है, लेकिन तेज होती है, जबकि यंत्रवत् संबोधित प्रणालियों की लागत प्रति बिट कम होती है लेकिन धीमी होती है।
विद्युत रूप से संबोधित
विद्युत रूप से संबोधित अर्धचालक गैर-वाष्पशील मेमोरी को उनके लेखन तंत्र के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।
रीड-ओनली और रीड-मोस्ट डिवाइस
मास्क रोम केवल फैक्ट्री प्रोग्राम करने योग्य होते हैं और आमतौर पर बड़ी मात्रा में उत्पादों के लिए उपयोग किए जाते हैं जिन्हें मेमोरी डिवाइस के निर्माण के बाद अपडेट करने की आवश्यकता नहीं होती है।
प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (पीरोम ) को पीरोम प्रोग्रामर का उपयोग करके मेमोरी डिवाइस के निर्माण के बाद एक बार बदला जा सकता है। प्रोग्रामिंग अक्सर डिवाइस को उसके लक्ष्य सिस्टम में स्थापित करने से पहले किया जाता है, आमतौर पर एक एम्बेडेड सिस्टम। प्रोग्रामिंग स्थायी है, और आगे के बदलावों के लिए डिवाइस को बदलने की आवश्यकता है। डिवाइस में स्टोरेज साइट्स को भौतिक रूप से बदलकर (बर्न) करके डेटा को स्टोर किया जाता है।
ईपीरोम एक मिटाने योग्य रोम है जिसे एक से अधिक बार बदला जा सकता है।हालांकि, ईपीरोम में नया डेटा लिखने के लिए एक विशेष प्रोग्रामर सर्किट की आवश्यकता होती है। ईपीरोमस में एक क्वार्ट्ज विंडो होती है जो उन्हें पराबैंगनी प्रकाश से मिटाने की अनुमति देती है, लेकिन एक बार में पूरे उपकरण को साफ कर दिया जाता है। क्वार्ट्ज विंडो के बिना ईपीरोम चिप का उपयोग करके एक बार प्रोग्राम करने योग्य (ओटीपी) डिवाइस को कार्यान्वित किया जा सकता है; यह निर्माण करने के लिए कम खर्चीला है। एक विद्युतीय रूप से मिटाने योग्य प्रोग्राम योग्य रीड-ओनली मेमोरी ईपीरोम मेमोरी को मिटाने के लिए वोल्टेज का उपयोग करती है। इन मिटाने योग्य मेमोरी डिवाइसों को डेटा मिटाने और नया डेटा लिखने के लिए महत्वपूर्ण समय की आवश्यकता होती है; वे आम तौर पर लक्ष्य प्रणाली के प्रोसेसर द्वारा प्रोग्राम किए जाने के लिए कॉन्फ़िगर नहीं किए जाते हैं। फ्लोटिंग-गेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करके डेटा संग्रहीत किया जाता है, जिसके लिए सूचनाओं को संग्रहीत करने के लिए एक इंसुलेटेड कंट्रोल गेट पर इलेक्ट्रिक चार्ज को ट्रैप करने या जारी करने के लिए विशेष ऑपरेटिंग वोल्टेज की आवश्यकता होती है।
फ्लैश मेमोरी
फ्लैश मेमोरी एक सॉलिड-स्टेट चिप है जो बिना किसी बाहरी शक्ति स्रोत के संग्रहित डेटा को बनाए रखता है। यह ईईपीरोम का करीबी रिश्तेदार है; यह इस बात से भिन्न है कि इरेज़ ऑपरेशन को ब्लॉक के आधार पर किया जाना चाहिए, और इसकी क्षमता ईईपीरोम की क्षमता से काफी अधिक है। फ्लैश मेमोरी डिवाइस डेटा को मैप करने के लिए दो अलग-अलग तकनीकों नॉर और नंद का उपयोग करते हैं। नॉर फ्लैश विशिष्ट मेमोरी स्थानों में डेटा को पढ़ने और लिखने के लिए उच्च-गति दृच्छिक अभिगम प्रदान करता है; यह एक बाइट जितनी कम मात्रा में प्राप्त कर सकता है। नंद फ्लैश ब्लॉक में डेटा को संभालने, उच्च गति पर अनुक्रमिक रूप से पढ़ता और लिखता है। हालांकि, नॉर की तुलना में पढ़ने में यह धीमा है। एनएएनडी फ्लैश लिखने की तुलना में तेजी से पढ़ता है, डेटा के पूरे पृष्ठों को तेजी से स्थानांतरित करता है। उच्च घनत्व पर नॉर फ्लैश की तुलना में कम खर्चीला, नंद तकनीक समान आकार के सिलिकॉन के लिए उच्च क्षमता प्रदान करती है।[4]
फेरोइलेक्ट्रिक रैम (एफ-रैम)
फेरोइलेक्ट्रिक रैम (फेराम, एफ-रैम या एफआरएएम) डीरैम के निर्माण के समान रैंडम एक्सेस मेमोरी का एक रूप है, दोनों एक कैपेसिटर और ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं लेकिन कैपेसिटर की एक साधारण ढांकता हुआ परत का उपयोग करने के बजाय, एक एफ-रैम सेल में एक पतली परत होती है। लेड जिरकोनेट टाइटेनेट [Pb(Zr,Ti)O3] की फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म, जिसे आमतौर पर पीजेडटी के रूप में जाना जाता है। पीजेडटी में Zr/Ti परमाणु विद्युत क्षेत्र में ध्रुवता को बदलते हैं, जिससे एक बाइनरी स्विच का निर्माण होता है। पीजेडटी क्रिस्टल के ध्रुवीकरण को बनाए रखने के कारण, एफ-रैम बिजली बंद या बाधित होने पर अपनी डेटा मेमोरी को बनाए रखता है।
इस क्रिस्टल संरचना के कारण और यह कैसे प्रभावित होता है, एफ-रैम अन्य गैर-वाष्पशील मेमोरी विकल्पों से अलग गुण प्रदान करता है, जिसमें अत्यधिक उच्च, हालांकि अनंत नहीं, धीरज (3.3 V उपकरणों के लिए 1016 से अधिक पढ़ने/लिखने के चक्र), अति निम्न बिजली की खपत शामिल है। (चूंकि एफ-रैम को अन्य गैर-वाष्पशील यादों की तरह चार्ज पंप की आवश्यकता नहीं होती है), एकल-चक्र, लिखने की गति, और गामा विकिरण सहनशीलता।[5]
मैग्नेटोरेसिस्टिव रैम (एमआरएएम)
मैग्नेटोरेसिस्टिव रैम मैग्नेटिक टनल जंक्शन (एमटीजे) नामक चुंबकीय भंडारण तत्वों में डेटा संग्रहीत करता है। एमआरएएम की पहली पीढ़ी, जैसे कि एवरस्पिन टेक्नोलॉजीज की 4 एमबीटी, ने फील्ड-प्रेरित लेखन का उपयोग किया। दूसरी पीढ़ी मुख्य रूप से दो दृष्टिकोणों के माध्यम से विकसित की गई है: थर्मल-असिस्टेड स्विचिंग (टीएएस)[6] जिसे क्रोकस टेक्नोलॉजी द्वारा विकसित किया जा रहा है, और स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क (एसटीटी) जिसे क्रोकस, हाइनिक्स, आईबीएम और कई अन्य कंपनियां विकसित कर रही हैं।[7]
फेज-चेंज मेमोरी (पीसीएम)
फेज-चेंज मेमोरी डेटा को चाकोजेनाइड ग्लास में स्टोर करती है, जो कांच को गर्म और ठंडा करके पूरा किया गया अनाकार और क्रिस्टलीय अवस्था के बीच के चरण को उल्टा बदल सकता है। क्रिस्टलीय स्थिति में कम प्रतिरोध होता है, और अनाकार चरण में उच्च प्रतिरोध होता है, जो डिजिटल "1" और "0" राज्यों का प्रतिनिधित्व करने के लिए धाराओं को चालू और बंद करने की अनुमति देता है।[8][9]
FeFET (एफईएफईटी) मेमोरी
एफईएफईटी मेमोरी अपनी स्थिति को स्थायी रूप से बनाए रखने के लिए एक फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री के साथ एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करती है।
आररैम मेमोरी
आरआरएएम (रेराम) एक ढांकता हुआ ठोस-अवस्था सामग्री में प्रतिरोध को बदलकर काम करता है जिसे अक्सर मेमरिस्टर कहा जाता है। ReRAM में एक पतली ऑक्साइड परत में दोष उत्पन्न करना शामिल है, जिसे ऑक्सीजन रिक्तियों (ऑक्साइड बॉन्ड स्थानों जहां ऑक्सीजन को हटा दिया गया है) के रूप में जाना जाता है, जो बाद में एक विद्युत क्षेत्र के तहत चार्ज और बहाव कर सकता है। ऑक्साइड में ऑक्सीजन आयनों और रिक्तियों की गति अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों की गति के अनुरूप होगी।
हालाँकि रेरैम को शुरू में फ्लैश मेमोरी के लिए एक प्रतिस्थापन तकनीक के रूप में देखा गया था, रेरैम की लागत और प्रदर्शन लाभ कंपनियों के लिए प्रतिस्थापन के साथ आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। जाहिर है, ReRAM के लिए सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, खोज [10] कि लोकप्रिय उच्च κ गेट ढांकता हुआ HfO2 कम वोल्टेज के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है ReRAM ने शोधकर्ताओं को और अधिक संभावनाओं की जांच करने के लिए प्रोत्साहित किया है।
यंत्रवत् संबोधित प्रणाली
यंत्रवत् संबोधित प्रणालियाँ एक निर्दिष्ट भंडारण माध्यम पर पढ़ने और लिखने के लिए एक रिकॉर्डिंग सिर का उपयोग करती हैं। चूंकि एक्सेस का समय डिवाइस पर डेटा के भौतिक स्थान पर निर्भर करता है, यांत्रिक रूप से संबोधित सिस्टम अनुक्रमिक पहुंच हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, चुंबकीय टेप डेटा को एक लंबे टेप पर बिट्स के अनुक्रम के रूप में संग्रहीत करता है; भंडारण के किसी भी हिस्से तक पहुंचने के लिए टेप को रिकॉर्डिंग हेड से आगे ले जाना आवश्यक है। टेप मीडिया को ड्राइव से हटाया जा सकता है और संग्रहीत किया जा सकता है, जो एक अलग टेप को पुनः प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय की लागत पर अनिश्चितकालीन क्षमता प्रदान करता है।[11][12] हार्ड डिस्क ड्राइव डेटा को स्टोर करने के लिए रोटेटिंग मैग्नेटिक डिस्क का उपयोग करते हैं; सेमीकंडक्टर मेमोरी की तुलना में एक्सेस का समय लंबा है, लेकिन प्रति संग्रहीत डेटा बिट की लागत बहुत कम है, और वे डिस्क पर किसी भी स्थान पर रैंडम एक्सेस प्रदान करते हैं। पूर्व में, हटाने योग्य डिस्क पैक सामान्य थे, जिससे भंडारण क्षमता का विस्तार किया जा सकता था। ऑप्टिकल डिस्क एक प्लास्टिक डिस्क पर वर्णक परत को बदलकर डेटा स्टोर करती है और इसी तरह रैंडम एक्सेस होती है। रीड-ओनली और रीड-राइट संस्करण उपलब्ध हैं; हटाने योग्य मीडिया फिर से अनिश्चितकालीन विस्तार की अनुमति देता है, और कुछ स्वचालित सिस्टम (जैसे ऑप्टिकल ज्यूकबॉक्स) को सीधे प्रोग्राम नियंत्रण के तहत डिस्क को पुनः प्राप्त करने और माउंट करने के लिए उपयोग किया जाता था।[13][14][15] डोमेन-वॉल मेमोरी | डोमेन-वॉल मेमोरी (DWM) एक चुंबकीय सुरंग जंक्शन (MTJs) में डेटा संग्रहीत करता है, जो डोमेन वॉल (चुंबकत्व) को नियंत्रित करके काम करता है। फेरोमैग्नेटिक नैनोवायर में डोमेन वॉल (DW) गति।[16]
जैविक
पतली फिल्म फेरोइलेक्ट्रिक पॉलिमर के आधार पर फिर से लिखने योग्य गैर-वाष्पशील कार्बनिक फेरोइलेक्ट्रिक मेमोरी का उत्पादन करती है। थिनफिल्म ने 2009 में रोल करने वाली रोल मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स मेमोरीज का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया।[17][18][19] थिनफिल्म की जैविक मेमोरी में फेरोइलेक्ट्रिक पॉलीमर एक निष्क्रिय मैट्रिक्स में इलेक्ट्रोड के दो सेटों के बीच सैंडविच होता है। धातु लाइनों का प्रत्येक क्रॉसिंग एक फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर है और एक मेमोरी सेल को परिभाषित करता है।
गैर-वाष्पशील मुख्य मेमोरी
गैर-वाष्पशील मुख्य मेमोरी (एनवीएमएम) गैर-वाष्पशील विशेषताओं वाला प्राथमिक भंडारण है।[20] गैर-वाष्पशील मेमोरी का यह अनुप्रयोग सुरक्षा चुनौतियों को प्रस्तुत करता है।[21]
संदर्भ
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- ↑ "i-NVMM: Securing non-volatile memory on the fly". Techrepublic. August 2011. Archived from the original on 22 March 2017. Retrieved 21 March 2017.
- ↑ "गैर-वाष्पशील मेमोरी (एनवीएम)". Techopedia. Archived from the original on 22 March 2017. Retrieved 21 March 2017.
- ↑ Russell Kay (7 June 2010). "फ्लैश मेमोरी". ComputerWorld. Archived from the original on 10 June 2010.
- ↑ F-RAM Memory Technology, Ramtron.com, archived from the original on 27 January 2012, retrieved 30 January 2012
- ↑ The Emergence of Practical MRAM "Crocus Technology | Magnetic Sensors | TMR Sensors" (PDF). Archived from the original (PDF) on 27 April 2011. Retrieved 20 July 2009.
- ↑ "ताजा खबर". EE|Times. Archived from the original on 19 January 2012.
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- ↑ Pirovano, A.; Lacaita, A.L.; Benvenuti, A.; Pellizzer, F.; Hudgens, S.; Bez, R. (December 2003). "फेज-चेंज मेमोरी टेक्नोलॉजी का स्केलिंग विश्लेषण". IEEE International Electron Devices Meeting 2003: 29.6.1–29.6.4. doi:10.1109/IEDM.2003.1269376. ISBN 0-7803-7872-5. S2CID 1130884.
- ↑ Lee, H. Y.; Chen, P. S.; Wu, T. Y.; Chen, Y. S.; Wang, C. C.; Tzeng, P. J.; Lin, C. H.; Chen, F.; Lien, C. H.; Tsai, M. J. (2008). Low power and high speed bipolar switching with a thin reactive Ti buffer layer in robust HfO2-based RRAM. 2008 IE
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बाहरी संबंध
- Supporting filesystems in persistent memory, LWN.net, 2 September 2014, by Jonathan Corbet
- Research paper about perspective usage of magnetic photoconductors in magneto-optical data storage.
