# Memória flash

> Carga conservada e apagamento por grupos

- Data: c. 1980
- Época: Época moderna
- Domínio: [Eletricidade e eletrónica](https://lastcodex.org/pt/domains/electricity/)
- Etapa: V (Era elétrica)
- Dificuldade: 5/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/flash-memory/

A memória flash conserva os dados sem alimentação. É programada eletricamente e apagada por grupos de células.

![Memória flash · Carga conservada e apagamento por grupos](https://lastcodex.org/_astro/plate.B7Dm0piU_3Deay.webp)

## Legenda

1. Porta de controlo
2. Isolante em redor da porta flutuante
3. Porta flutuante
4. Fonte
5. Canal no silício
6. Dreno

## O que é

A flash é uma memória eletrónica não volátil: a informação permanece quando se desliga a alimentação. Pertence à família das memórias apagáveis eletricamente, as EEPROM. A EEPROM convencional permite modificar pequenas unidades separadamente. A flash reduz a área por célula ao organizar o apagamento de grupos inteiros. Ler, programar e apagar são operações distintas, com efeitos diferentes sobre o conteúdo guardado.

A célula é o elemento que retém a informação. Um chip reúne muitas células e circuitos de seleção e leitura. Um cartão de memória, uma pen USB ou um SSD acrescentam uma interface e circuitos de controlo. O comportamento de um ficheiro depende desse conjunto.

## Como funciona

![Corte ortogonal de uma célula de porta flutuante, isolada sobre o canal entre fonte e dreno](https://lastcodex.org/_astro/v1.uioZHDzp_ZW2rMO.webp)
_A porta flutuante retém carga sem ligação condutora ao exterior._

Numa célula planar de porta flutuante, uma região condutora fica rodeada de isolante entre o canal de silício e a porta de controlo. A programação pode injetar na porta flutuante eletrões acelerados no canal. O apagamento pode retirá-los por efeito de túnel através de uma fina camada de óxido sob um campo elétrico intenso. A carga retida modifica a tensão necessária para tornar o transístor condutor. Na leitura, o circuito aplica condições controladas e distingue os estados pela corrente obtida. Nenhuma peça mecânica se move nestas operações.

NOR e NAND descrevem as ligações entre células. Na NOR, formam ramos paralelos para uma linha de bits. Esta organização adapta-se à leitura de endereços individuais e, em memórias adequadas, à execução direta de código. Na NAND, as células ligam-se em cadeias em série. O acesso por páginas e uma disposição mais densa favorecem o armazenamento de dados. Os nomes vêm de portas lógicas, mas a matriz também realiza seleção, armazenamento e leitura.

As células multinível distinguem mais estados de carga para codificar vários bits. A programação e o apagamento solicitam os isolantes, pelo que a retenção e a resistência aos ciclos têm limites. Os controladores podem corrigir erros e distribuir as escritas. Conservar informação sem corrente não assegura um arquivo perpétuo; os limites dependem do componente e das condições de utilização.

## Como fazer

O fabrico utiliza processos do [circuito integrado](/pt/inventions/integrated-circuit/): padrões sobre silício, camadas isolantes e condutoras, ligações, ensaios e encapsulamento. Numa variante de fabrico NMOS planar, o corpo de silício é dopado com boro e as regiões de fonte e dreno com fósforo. Os processos industriais empregam produtos reativos e equipamento especializado. Mantenha os chips fechados, sem os decapar nem aquecer. A atividade seguinte realiza-se apenas em papel.

![Um retângulo dividido em duas filas de quatro casas, dentro de um contorno comum](https://lastcodex.org/_astro/v2.CL0DkJF9_Z1PiUyw.webp)
_Todas as casas do modelo pertencem ao mesmo bloco de apagamento._

Desenhe um bloco com duas palavras de quatro bits, inicialmente `1111` e `1111`. Neste modelo binário, programar só permite mudar um 1 para 0; apagar repõe todo o bloco a 1. Escreva `1010` na primeira palavra e `0011` na segunda.

Tente substituir a primeira palavra por `1110`. Seria preciso repor um 0 a 1, o que a programação por si só não permite. Copie as duas palavras para uma folha de trabalho, altere a primeira, apague as oito casas em conjunto e volte a escrever `1110` e `0011`. A cópia permite conservar a segunda palavra; sem ela, o apagamento destruí-la-ia.

## História e evolução

As memórias de carga armazenada precedem a flash. Kahng e Sze publicaram os seus trabalhos sobre a porta flutuante em 1967. A Intel comercializou a EPROM de Frohman em 1971: programava-se eletricamente e apagava-se com luz ultravioleta. As EEPROM trouxeram depois o apagamento elétrico com uma seleção mais fina das células. Em 1979, Horiuchi e Katto descreveram o FCAT, outro dispositivo de porta flutuante que se podia programar e apagar eletricamente.

Em 1980, Kupec e os seus colegas descreveram uma EEPROM com três camadas de polissilício e um transístor por bit. O pedido de patente de Masuoka e Iizuka para uma célula com porta de apagamento reivindica prioridades japonesas de 20 de dezembro de 1980; apresentado nos Estados Unidos em 1981, deu origem à patente US4531203 em 1985. Harari incluiu depois a célula de Kupec entre os antecedentes da flash e descreveu a de Masuoka e Iizuka como um melhoramento.

Masuoka e a sua equipa na Toshiba procuravam uma célula mais compacta. No IEDM de 1984, descreveu a sua célula NOR flash. A investigação e a apresentação precederam o fabrico comercial em grande escala. Outras equipas, incluindo as da Intel, desenvolveram estruturas NOR industrializáveis.

A Toshiba anunciou a NAND em 1987. Segundo o testemunho de Masuoka publicado pelo IEEE, os ensaios desse ano verificaram a programação, a leitura e o apagamento; o protótipo NAND de 4 Mbit foi desenvolvido em 1988 e apresentado no ISSCC de 1989. A Kioxia, sucessora dessa atividade, situa em 1991 a comercialização de uma NAND de 4 Mbit. Os cartões de memória e os SSD formaram depois sistemas completos em redor das células. O funcionamento multinível e as estruturas tridimensionais prolongaram esta evolução.

## Dados essenciais

- Células precursoras e patentes: 1979–1980
- Apresentação da célula flash de Masuoka: 1984
- Anúncio da NAND na Toshiba: 1987
- Comercialização NAND de 4 Mbit segundo a Kioxia: 1991

## Requer

- [Circuito integrado](https://lastcodex.org/pt/inventions/integrated-circuit/): Componentes e ligações num chip (1949)

## Fontes

- [Pioneers of Semiconductor Non-Volatile Memory (NVM): The First Four Decades](https://computerhistory.org/blog/pioneers-of-semiconductor-non-volatile-memory-nvm-the-first-four-decades/), Computer History Museum, David A. Laws
- [Technology Development History](https://www.kioxia.com/en-jp/rd/technology/history.html), Kioxia, héritier de Toshiba Memory
- [Getting Started with SuperFlash Technology](https://www.microchip.com/en-us/products/memory/serial-and-parallel-flash/getting-started), Microchip Technology
- [Reliability Handbook, février 2025](https://www.kioxia.com/content/dam/kioxia/en-jp/about/asset/reliability-handbook-e.pdf), Kioxia
- [How Erase Operation Works in NOR Flash](https://community.infineon.com/t5/Knowledge-Base-Articles/How-Erase-Operation-Works-in-NOR-Flash/ta-p/251756), Infineon, article technique de l’équipe salariée
- [The basics of microchips](https://www.asml.com/en/technology/all-about-microchips/microchip-basics), ASML
- [Technical Glossary](https://www.kioxia.com/en-jp/rd/glossary.html), Kioxia
- [1984: Flash memory released (Toshiba)](https://www.shmj.or.jp/english/pdf/ic/exhibi741E.pdf), Semiconductor History Museum of Japan
- [US4531203A — Semiconductor memory device and method for manufacturing the same](https://patents.google.com/patent/US4531203A/en), Masuoka et Iizuka, brevet primaire reproduit par Google Patents
- [Marvels of Microelectronic Technology: from the Floating Gate and Charge Trapping concepts to the Flash Memory](https://www.ieee.org/ns/periodicals/EDS/EDS-APRIL-2020-HTML/InnerFiles/LandPage.html), IEEE Electron Devices Society, avril 2020, témoignages de chercheurs
- [New ultra high density EPROM and flash EEPROM with NAND structure cell — abstract and publication record](https://scholar.nycu.edu.tw/en/publications/new-ultra-high-density-eprom-and-flash-eeprom-with-nand-structure/), NYCU, résumé de la communication IEEE IEDM 1987
- [EP0349774A2 — Highly compact EPROM and flash EEPROM devices](https://data.epo.org/publication-server/rest/v1.2/patents/EP0349774NWA2/document.pdf), Office européen des brevets, demande de Eliyahou Harari
- [Method of fabricating a fast programmable flash E2 PROM cell](https://patents.google.com/patent/US6034896A/en), Ranaweera et al., University of Toronto Innovations Foundation, US6034896A
- [FCAT—A low-voltage high-speed alterable n-channel nonvolatile memory device](https://ieeexplore.ieee.org/document/1480096), M. Horiuchi, H. Katto, IEEE Transactions on Electron Devices, June 1979
- [Boron: Element information, properties and uses](https://periodic-table.rsc.org/element/5/boron), Royal Society of Chemistry
- [Phosphorus: Element information, properties and uses](https://periodic-table.rsc.org/element/15/phosphorus), Royal Society of Chemistry

Factos verificados em 2026-11-01.

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The Last Codex · https://lastcodex.org/pt/inventions/flash-memory/ · © The Last Codex. Textos, pranchas e figuras: CC BY-NC-ND 4.0.
