¿Por qué la memoria flash tiene una vida útil?

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He leído que las memorias flash "solo" pueden reprogramarse de 100000 a 1000000 veces, hasta que el almacenamiento de memoria "se deteriore"

¿Por qué sucede esto exactamente con flash y no con otros tipos de memoria, y a qué se refiere internamente el "deterioro"?

EDITAR: Dado que no solo es un destello que esto suceda, me gustaría generalizar un poco y preguntar sobre los recuerdos que tienen este problema. Además, ¿se produce el desgaste entre estos tipos de memoria debido al mismo fenómeno?

memory flash triplebig
fuente
La premisa está mal. Las memorias no volátiles EEPROM y FRAM (ferroeléctricas) también tienen mecanismos de desgaste.
Spehro Pefhany
Ver también catb.org/~esr/jargon/html/B/bit-rot.html
John U
@SpehroPefhany Flash y EEPROM son básicamente idénticos hoy en día, la única diferencia es que Flash está conectado en bloques en lugar de bytes.
Nick T
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Según tengo entendido, el flash NOR no está programado con el túnel Fowler-Nordheim (como lo son las EEPROM), sino con la inyección de portador caliente como una EPROM UV. El uso de HCI es relevante para esta pregunta porque causa un daño más rápido a las células. El flash NAND se parece más a EEPROM, porque el túnel Fowler-Nordheim se usa para la programación. No estoy seguro de cuál es la cuota de mercado actual de cada tecnología, pero creo que NAND está en una trayectoria ascendente bastante rápida.
Spehro Pefhany

Respuestas:

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No puedo hablar sobre FRAM (memoria ferroeléctrica), pero cualquier tecnología que utilice puertas flotantes para almacenar carga, cualquier forma de EPROM, incluidas EEPROM y Flash, se basa en la "tunelización" de electrones a través de una barrera aislante de óxido de silicio muy delgada para cambiar el cantidad de carga en la puerta.

El problema es que la barrera de óxido no es perfecta, ya que "crece" sobre la matriz de silicio, contiene una cierta cantidad de defectos en forma de límites de grano de cristal. Estos límites tienden a "atrapar" los electrones de túnel más o menos permanentemente, y el campo de estos electrones atrapados interfiere con la corriente de túnel. Finalmente, queda atrapada suficiente carga para que la celda no se pueda escribir.

El mecanismo de captura es muy lento, pero es suficiente para dar a los dispositivos un número finito de ciclos de escritura. Obviamente, el número citado por el fabricante es un promedio estadístico (rellenado con un margen de seguridad) medido en muchos dispositivos.

Dave Tweed
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He visto números de resistencia de flash tan bajos como 100 ciclos de borrado-escritura (mínimo 100, típicamente solo 1000).
Spehro Pefhany
@SpehroPefhany: Eso es típico para TLC de 20 nm (8 niveles / celda, 3 bits). A esas escalas, incluso unos pocos electrones pueden causar un cambio de un nivel. MLC (2 bits, 4 niveles) tiene el doble de espacio entre niveles, pero el efecto no es lineal y MLC tiene mucho más del doble de resistencia de escritura.
MSalters
En este artículo se presentó una forma interesante (aunque quizás no viable) de superar esto en arstechnica.com/science/2012/11/… hace más de un año. Además, contiene un diagrama de lo que sucede con la memoria flash con el tiempo.
qw3n
@MSalters Esto fue Microchip ... Creo que por su fama de Gresham OR. PIC18F97J60. No sé los niveles o nm (no parecen discutir ese tipo de detalles), pero dudo que esté cerca de lo que los chicos de memoria están logrando.
Spehro Pefhany