170113 하드웨어 스터디, diode, eMCP, eMMC, flash, RAM, ROM, SATA, SSD

회사에서 하드웨어 문서 볼일이 생겼는데 마침 시간도 여유있고 예전 생각도 나고 해서 좀 자세히 보기로 했다.
대학때와는 달리 정말 쉽게 잘 설명된 문서들이 많다.
샛길로 너무 나간거 같아서 일단 이정도로만 리마인드 하고 문서 계속 봐야 겠다.




     SATA + AHCI
     PCIe + NVMe

     AHCI
          전송속도 : 600Mb/s
          큐크기 : 32
     NVMe
          전송속도 : 2.5Gb/s
          큐크기 : 64k

딥웹
     용어구분
          일반적인 웹 : surface web
          검색에 안걸리는 웹 : deep web
     토렌트 웹캠 동영상스트리밍 온라인게임 을 생각하면 딥웹보다는 딥넷이 정확한 표현
     tor 브라우져 통해서 접근 가능
     실체가 알려진 딥웹
          탑 시크릿
          히든 위키

램디스크
     메모리영역 -> 스토리지영역
페이징파일, 스왑피일
     스토리지영역 -> 메모리영역

eMCP
     두개이상의 반도체칩을 하나로 패키징한 단일칩
     모바일D램(LPDRAM) + 내장메모리(eMMC)
     삼성 스마트폰용 eMCP
          30%성능향상
          15%소비전력낮음
          구성칩
               1Gb LPDDR2 D램
               32Gb eMMC 플래시메모리

플래시메모리 셀의 데이타 저장구조
     floating gate transistor
     
                              [control gate]
                             (ONO               )
                              [                    ]
                              [                    ]
                              [floating gate]
                              [                    ]
                              [                    ]
          source          SiO2               drain
          N+------------n-channel---------------N+
                              P-well
     
      터널효과
           control gate 에 강전압인가
               플로팅게이트 셀에 전자가 이동
               쓰기작업
           p 층에 강전압인가
               플로팅게이트 셀에서 잔자가 빠짐
               지우기 작업

     읽기작업
          컨트롤게이트에 약전압 인가
          if 플로팅게이트 셀에 전자 비었음
               컨트롤게이트의 +정공이 방해없이 p-well까지 도달
               전자가 이동하기 쉬움
               고전류 10mA 측정됨
          if 플로팅게이트 셀에 전자 찼음
               컨트롤게이트의 +정공이 플로팅게이트 전자들의 자기장 간섭으로 p-well에 거의 도달못함
               전자가 이동하기 어려움
               저전류 5mA 측정됨

     NOR 플래시 메모리
          셀을 병렬연결
          구조 복잡
          고집적 어려움
     NAND 플래시 메모리
          셀을 직렬연결
          구조단순
          고집적 가능

     블록도식화
          블록
               8개의 페이지 = 1블록
          페이지
               8개의 셀 = 1페이지
          워드라인
               1개의 페이지를 1라인으로 읽음
          바디
               블록의 바탕
          소스
               N극
          드레인
          P극
          N극
                              [contorl gate]
                              ===격벽====
                              [floating gate]
                              ===격벽====
               소스 --------->>> n channel ---------->>> 드레인
                                   p-well
          
     읽기 : 페이지단위
     쓰기 : 페이지단위
     지우기 : 블록단위

     셀특성
          SLC
               1bit / 1cell
               100000 회 재기록
               25us 읽기
               250us 쓰기
               2ms 지우기
          MLC
               2bit / 1cell
               10000회 재기록
               느림
          TLC
               3bit / 1cell
               1000회 재기록
               아주 느림
     
     SLC, MLC, TLC 는 셀구조는 같지만
     셀에 전자를 저장하는 용량은 얼마나 정밀히 담고 측정하는지에 따라 bit 수가 달라짐



SSD 용량계산
     1SSD = 2Die * 2Plane * 1024Block * 256Page * 8Kb = 8Gb
     Page : 8Kb, 읽기 쓰기 단위 = Sector
     Block : 2Mb, 삭제 단위 = Track
Flash Transition Layer
     OS의 파일시스템에서 사용할 수 있도록 SSD-Page-Block구조에서 HDD-Track-Sector구조로 변환해 주는 레이어
전체동작구조
     Application
          함수
               ReadSector
               WriteSector
     Flash Transition Layer
          기능
               SSDtoHDDmapping
               WearLeveling
               가비지컬렉션
               ECC체크
               BadBlock핸들링
          함수
               ReadPage
               WritePage
               EraseBlock
     NAND Flash Memory
     읽기
          플로팅게이트에 전자 있는 경우
               워드라인에 0v 인가
               채널형성 안됨
               비트라인 전압 인가
               비트라인에 유입되는 전류 못 빠져나감
               비트라인 전압강하 없음 
               비트로는 0
          플로팅게이트에 전자 없는 경우
               워드라인에 0v 인가
               채널형성 잘됨
               전류 잘 흐름
               비트라인 전압강하 큼
               비트로는 1
     지우기
          p-well 바디에 12~24v 로 강전압 인가
          플로팅게이트의 전자들을 바디쪽으로 끌어냄
          
     다이오드
          (+, p형) anode -------- >>> ---------- cathode (-, n형)
          전자 : <--
          전류 : -->

     트랜지스터
          접합형 트랜지스터 BJT
               Collector -- Base --> Emitter
                    n     --     p     -->     n
               Collector <-- Base <-- Emitter
                    p     --     n     <--     p
          금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 MOSFET
               n채널 증가형 MOSFET
                    Drain -- Gate -- Source <-- Bulk
               p채널 증가형 MOSFET
                    Drain -- Gate -- Source --> Bulk
          

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