Wie funktioniert ein Flash Speicher?

Flash Speicher werden immer beliebter, die Vorteile gegenüber herkömmlichen SD-RAM Speichern sind enorm. Doch was ist eigentlich ein Flash Speicher und wie funktioniert er? Was macht ihn so überlegen? Hier die Antworten.

Funktionsweise eines Flash Speichers

Die Funktionsweise eines Flash Chips ist prinzipiell ganz einfach. Er besteht nur aus einem Baustein, nämlich dem sogenannten EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Wer dies übersetzt bemerkt, dass der Flash Speicher ein "Nur-Lese-Speicher" ist, zum Schreiben hingegen benötigt er spezielle Techniken. Ein derartiger Speicher arbeitet mit Stromimpulsen von 10-18 Volt und kann so gelöscht bzw. beschrieben werden. Genauer gesagt, er beinhaltet eine Matrix aus Transistoren, die je nach Bedarf positiv geladen ("1") oder entladen ("0") werden. Ein Transistor entspricht dabei 1 Bit. Will man nun die Ladungen auf den Transistoren wieder löschen, muss eine höhere negative Spannung angelegt werden, die allerdings die Isolierschicht des Transistors beschädigt, wodurch der Flash Speicher nur eine begrenzte Lebensdauer hat. Der Löschvorgang baut die Isolierschicht also stetig ab, ist diese zu dünn, gilt der betroffene Transistor bzw. das Bit als defekt. Wenn eine Reihe von Bits defekt sind, ist der Flash Speicher unbrauchbar. Meist wird von den Herstellern eine Lebensdauer von 100.000 - 1.000.000 Löschvorgängen angegeben.

Vorteile

+ Gegenüber herkömmlichen SD-RAM Speichern, wie sie zum Beispiel im Computer als Arbeitsspeicher zu finden sind, haben Flash Speicherchips den großen Vorteil, dass sie Daten dauerhaft speichern, auch wenn sie an keine Stromquelle angeschlossen sind, wohingegen der Arbeitsspeicher nach Abschalten des Computers bzw. Notebooks komplett gelöscht wird.
+ Der Stromverbrauch von Flash Speichern ist verhältnismäßig gering.
+ Im Vergleich zur HDD-Festplatte ist der Flash Speicher nahezu immun gegenüber Erschütterungen und magnetischen Feldern.
+ Das Lesen der Daten des Speichers ist sehr einfach.
+ Da nur mit niedrigen Spannungen gearbeitet wird, erzeugt der Flash Speicher nur geringe Abwärme.
+ Aufgrund der kleinen Bauform ist der Flash Speicher in vielen gängigen Speicherchips zu finden, wie zum Beispiel in SD-Karten, MicroSD, USB-Sticks, ...

Nachteile

- Begrenzte Anzahl von Löschvorgängen. Danach ist der Speicher unbrauchbar.
- Deutlich langsamer als RAM Speicher.
- Im Vergleich zu Festplatten und optischen Medien wie CDs oder DVDs ist der Flash Speicher relativ teuer.
- Bevor der Speicher neu beschrieben werden kann, muss er gelöscht werden. Dies beschleunigt den Abbau der Isolierschicht.
- Um Zugriff auf den Flash Speicher zu bekommen, wird ein "Controller" benötigt, z.B. in Form eines Notebooks oder PCs.