La memoria flash es un medio de almacenamiento de memoria de computadora electrónico no volátil que se puede borrar y reprogramar eléctricamente. Los dos tipos principales de memoria flash, NOR flash y NAND flash, reciben su nombre de las puertas lógicas NOR y NAND. Permite la lectura y escritura de múltiples posiciones de memoria en la misma operación. Gracias a ello, la tecnología flash, mediante impulsos eléctricos, permite velocidades de funcionamiento superiores frente a la tecnología EEPROM primigenia, que solo permitía actuar sobre una única celda de memoria en cada operación de programación.
Se trata de la tecnología empleada en las memoria USB, unidades de estado sólido, las tarjetas de memoria y las actuales BIOS y UEFI.
Historia 250px|miniaturadeimagen|Dispositivos de almacenamiento comunes, utilizados para transportar datos de la computadora.
Los orígenes de la memoria flash se remontan al desarrollo del MOSFET de puerta flotante (FGMOS), también conocido como transistor de puerta flotante. El MOSFET (transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal) original, también conocido como transistor MOS, fue inventado por el ingeniero egipcio Mohamed M. Atalla y el ingeniero coreano Dawon Kahng en Bell Labs en 1959. Kahng pasó a desarrollar una variación, el MOSFET de puerta flotante, con el ingeniero chino Simon Min Sze en Bell Labs en 1967. La historia de la memoria flash siempre ha estado muy vinculada con el avance del resto de las tecnologías a las que presta sus servicios como routers, módems, BIOS de las PC, wireless, etcétera.
Invención y comercialización En 1984, fue Fujio Masuoka quien inventó este tipo de memoria como evolución de las EEPROM existentes por aquel entonces, mientras trabajaba para Toshiba, propuso un nuevo tipo de memoria de puerta flotante que permitía borrar secciones completas de la memoria de forma rápida y sencilla, aplicando un voltaje a un solo cable conectado a un grupo de celdas. Esto condujo a la invención de la memoria flash de Masuoka en Toshiba en 1980. Según Toshiba, el nombre "flash" fue sugerido por el colega de Masuoka, Shōji Ariizumi, porque el proceso de borrado de los contenidos de la memoria le recordaba al flash de una cámara. Masuoka y sus colegas presentaron la invención de NOR flash en 1984 y luego NAND flash en la IEEE en 1987 por la conferencia llamada International Electron Devices Meeting (IEDM) celebrada en San Francisco. Intel intentó atribuirse la creación de esta sin éxito, aunque sí comercializó la primera memoria flash de uso común. En los periféricos se encuentran el: fax-Módem, tarjeta de red. Entre los años 1994 y 1998, se desarrollaron los principales tipos de memoria conocidas, como la SmartMedia o la CompactFlash. La tecnología pronto planteó aplicaciones en otros campos. En 1998, la compañía coreana Saehan comercializó el primer reproductor de audio digital sin piezas móviles aprovechando el modo de funcionamiento de la memoria flash. Este producto inauguraría una nueva clase de reproductores que causarían una revolución en la industria musical llevando al escándalo Napster, el lanzamiento del iPod y el eventual reemplazo de los reproductores de cinta y CD.
En 1994, SanDisk comenzó a comercializar tarjetas de memoria (CompactFlash) basadas en estos circuitos, y desde entonces la evolución ha llegado a pequeños dispositivos de mano de la electrónica de consumo como reproductores de MP3 portátiles, tarjetas de memoria para videoconsolas y teléfonos móviles, capacidad de almacenamiento para las PC Card que permiten conectar a redes inalámbricas y un largo etcétera, incluso llegando a la aeronáutica espacial.
La difusión masiva de la memoria flash como dispositivo extraíble de bolsillo se aceleró con el DiskOnKey, presentado hacia 1999-2000 por la empresa israelí M-Systems (fundada por Dov Moran y Aryeh Mergi). El aparato combinaba un controlador USB con memoria NAND y un formato de llavero, y se considera uno de los primeros memoria USB comerciales; sustituyó de forma práctica al disquete en oficinas y universidades.
En 2006, SanDisk adquirió M-Systems por unos 1 550 millones de dólares, operación que integró la propiedad intelectual israelí del pendrive USB en un fabricante global de tarjetas y memorias flash y consolidó el formato que hoy es ubicuo en informática de consumo. El aporte no consiste en haber inventado la celda flash (crédito de Masuoka y Toshiba), sino en haber resuelto el empaquetado, el controlador y la interfaz que llevaron esa memoria al usuario final.
Actualidad y futuro
Actualmente la memoria flash es un éxito, ya que se tiende a la ubicuidad de las computadoras y electrodomésticos inteligentes e integrados y, por ello, la demanda de memorias pequeñas, baratas y flexibles seguirá en alza hasta que aparezcan nuevos sistemas que lo superen tanto en características como en costo. En apariencia, esto no parecía muy factible ni siquiera a medio plazo ya que la miniaturización y densidad de las memorias flash estaba todavía lejos de alcanzar niveles preocupantes desde el punto de vista físico. Pero con la aparición del memristor y el almacenamiento en la nube, el futuro de las memorias flash comienza a opacarse.
El desarrollo de las memorias flash es, en comparación con otros tipos de memoria sorprendentemente rápido tanto en capacidad como en velocidad y prestaciones. Sin embargo, los estándares de comunicación de estas memorias, de especial forma en la comunicación con los PC es notablemente inferior, lo que puede retrasar los avances conseguidos. Para resolverlo se introducen continuamente nuevos estándares como USB 3.0 y posteriores y NVM Express.
La apuesta de gigantes de la informática de consumo, como AMD y Fujitsu, en formar nuevas empresas dedicadas exclusivamente a este tipo de memorias, como Spansion(en) en julio de 2003, iniciaron fuertes inversiones en investigación, desarrollo e innovación en un mercado que en 2005 seguía creciendo y que registró en 2004 un crecimiento asombroso hasta los 15.000 millones de dólares (después de haber superado la burbuja tecnológica del llamado "boom punto com") según el analista de la industria Gartner, que avala todas estas ideas. Actualmente empresas como Samsung Electronics, Kioxia, SK Hynix, Micron e Intel son los principales fabricantes de memoria flash.https://www.statista.com/statistics/275886/market-share-held-by-leading-nand-flash-memory-manufacturers-worldwide/ Sin embargo actualmente la industria de la memoria flash se encuentra en recesión debido al descenso de la demanda provocado por el fin de la pandemia del COVID-19, la competencia del almacenamiento en la nube y la Guerra comercial entre China y Estados Unidos.https://infochannel.info/que-esta-causando-la-caida-del-mercado-de-memoria/
Actualmente el uso de memoria flash está bastante extendido en los teléfonos celulares para el almacenamiento del Sistema operativo, las aplicaciones y otros elementos, igualmente en las tabletas y reloj inteligente relojes inteligentes se prefiere por su practicidad y reducido tamaño.
Cualquier dispositivo con datos críticos emplea las tecnologías basadas en NOR u ORNAND si tenemos en cuenta que un fallo puede hacer inservible un terminal de telefonía móvil o un sistema médico por llegar a un caso extremo. Sin embargo, la electrónica de consumo personal seguirá apostando por las memorias basadas en NAND por su inmensamente reducido costo y gran capacidad, como los teléfonos celulares o incluso, reproductores de DVD portátiles. La reducción del voltaje empleado, además de un menor consumo, permite alargar la vida útil de estos dispositivos sensiblemente.
Los sistemas de ficheros para memorias flash, con proyectos disponibles mediante CVS (Concurrent Version System) y código abierto permiten un desarrollo realmente rápido, como es el caso de YAFFS2, que, incluso, ha conseguido varios patrocinadores y hay empresas realmente interesadas en un proyecto de esta envergadura.
La Agencia Espacial Brasileña, por citar una agencia espacial, ya se ha interesado oficialmente en este tipo de memorias para integrarla en sus diseños; la NASA ya lo hizo y demostró en Marte su funcionamiento en el Spirit (rover de la NASA, gemelo de Opportunity).
Actualmente el mayor reto de los fabricantes es competir con el costo por capacidad de otras tecnologías de almacenamiento como los discos ópticos y los discos duros. En consecuencia se efectúan continuamente desarrollos de memoria flash de capas múltiples para aumentar la capacidad y reducir los costos por lo que se proyectan capacidades de varios cientos de Terabytes para finales de los años 2020.https://www.profesionalreview.com/2023/03/20/3d-nand-sk-hynix-300-capas/https://www.hd-tecnologia.com/la-proxima-generacion-de-ssd-podria-alcanzar-hasta-300-tb-para-el-2026/ Sin embargo la expansión de las conexiones de Internet y el paso hacia la fibra óptica, la Internet por satélite y redes 5G y superiores ha provocado la expansión del almacenamiento en la nube con una capacidad gratuita limitada y planes de pago con más espacio, sirviendo como alternativa al almacenamiento local.https://www.mercadeo.com/blog/2012/12/memorias-flash-y-su-futuro/
Otro candidato para reemplazar a la memoria flash en el futuro es el memristor, un componente electrónico capaz de variar su resistencia dependiendo de la corriente eléctrica. Fue teorizado por el profesor Leon Chua en 1971, pero no fue hasta 2008 cuando los investigadores de HP Labs lograron crear un prototipo funcional. Esta tecnología ofrece una mayor velocidad y menos desgaste y consumo que los actuales transistores. Sin embargo aún es difícil fabricarlos en gran escala y su desempeño en aplicaciones reales es inconsistente. Por otro lado podría mejorar el rendimiento de las redes neuronales para la inteligencia artificial y también es atractivo su potencial para el cifrado de bajo consumo.https://computerhoy.com/pc/promesa-memristores-sustituiran-memoria-ram-discos-ssd-1250024
Memoria flash como sustituto del disco duro
La primera unidad de estado sólido fue introducida en 1976, la Dataram Bulk Core. La unidad era del tamaño de un horno de microoondas actual y contaba con una capacidad de 2 Megabytes. La primera unidad de estado sólido de lanzamiento comercial basada en memoria flash fue lanzada por SanDisk en 1991 y usada en el equipo IBM ThinkPad Pen Computer con una capacidad de 20 MB.
Las unidades de estado sólido se hicieron más accesibles a partir de los años 2000 cuando SanDisk y Motorola, Inc. comenzaron a comercializarlas de manera masiva. A principios de la década las unidades de estado sólido seguían siendo costosas, sin embargo todo cambiaría en la década de los 2010.https://originstorage.com/the-evolution-of-ssds
Apple presentó el 20 de octubre de 2010 una nueva versión del equipo portátil MacBook Air en el evento denominado ‘De vuelta al Mac’ (Back to the Mac), en su sede general de Cupertino, en California (Estados Unidos). Una de las características más resaltantes de este nuevo equipo es que no tenía disco duro, sino una memoria flash, lo que la hizo una máquina más rápida y ligera. Según David Cuen, un especialista consultado por la BBC Mundo, “la memoria flash es una apuesta interesante pero arriesgada. La pregunta es: ¿está el mercado preparado para deshacerse de los discos duros? Apple parece pensar que sí”.Capacidad de los MacBook Air, Posteriormente un número cada vez mayor de fabricantes comenzaron a usar las unidades de estado sólido para sus equipos en lugar de los discos duros y varias compañías comenzaron a vender estas unidades de forma masiva. Sin embargo los discos duros siguen conservando las ventajas de durabilidad y capacidad mayores y un costo más bajo por lo que su uso continúa.https://www.xataka.com/basics/hdd-vs-ssd
Memoria flash como RAM