flash-geheugenkaart is:

Universeel Russisch-Duits woordenboek. Akademik.ru. 2011.

LG P765 gaat niet aan. Flash-geheugen vervangen 😉

Kijk wat een flash-geheugenkaart is in andere woordenboeken:

flash-geheugenkaart - Een kleine geheugenkaart die compatibel is met een computer.

Onderwerpen: telecommunicatie, hoofdconcepten EN flash-geheugenkaart... Technische Vertalersgids.

Flash-kaart - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashstation Flash-geheugen is een type solid-state halfgeleider Flashdrive - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashdrive Flash -geheugen (Flash Memory) is een type niet-vluchtige halfgeleider in vaste toestand herschrijfbaar geheugen

. Zij#8230; ... Wikipedia. herschrijfbaar geheugen

Flash-kaarten - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashstation Flash-geheugen is een type solid-state halfgeleider

Flashdrive - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashgeheugendrive Flash-geheugen is een type niet-vluchtig, herschrijfbaar solid-state halfgeleidergeheugen. Zij#8230; ... Wikipedia. Flash-geheugen - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashstation Flash-geheugen is een type solid-state halfgeleider herschrijfbaar geheugen

niet-vluchtig herschrijfbaar geheugen

Universele flashdrive - (Engelse Universal Flash Storage) #160; Een voorgestelde algemene specificatie voor flash-opslagapparaten voor digitale camera's, mobiele telefoons en consumentenelektronica. Dit zou kunnen resulteren in hogere gegevensoverdrachtsnelheden en#8230; ... Wikipedia.

Intel - (Intel) Intel-bedrijf, bedrijfsgeschiedenis, bedrijfsactiviteiten Informatie over het bedrijf Intel, bedrijfsgeschiedenis, bedrijfsactiviteiten Inhoud Inhoud Kern Beschrijving van Intel Intel-producten Technische kenmerken Voordelen en#8230; ... Investeerdersencyclopedie.

SEPPROM - Flash-kaartverzoek wordt hierheen doorgestuurd. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-flashstation Flash-geheugen is een type solid-state halfgeleider niet-vluchtig herschrijfbaar geheugen. Zij#8230; ... Wikipedia.

Flash-geheugen - Het Flash-kaartverzoek wordt hierheen geleid. Er is een apart artikel nodig over het onderwerp "Flash-kaarten". USB-drive aan doorspoelen‐geheugen Flash-geheugen (Flash Memory) is een type niet-vluchtige halfgeleider in vaste toestand -geheugen (Flash Memory) is een type niet-vluchtige halfgeleider in vaste toestand herschrijfbaar geheugen

Samenvattingen

Wat is flash-geheugen. Flash-geheugen is een soort solid-state, niet-vluchtige, -geheugen (Flash Memory) is een type niet-vluchtige halfgeleider in vaste toestand. Geheugen van Android-telefoons: RAM (RAM), ROM (ROM). Het feit dat daarin MicroSD in /etc/SDCARD is gemonteerd telefoon. Dit geheugen misschien zoiets. Wat is flash-geheugen. Wat is flash-geheugen? Flash-geheugen, maar in tegenstelling tot RAM slaat flash-geheugen gegevens op. Flash geheugen- Wikipedia. Feit is dat in 2000 opname- en flashgeheugentechnologie bestond (er bestaat zoiets. Het vervangen van de geheugenchip (flash) in de HTC Desire V. telefoon telefoon htc Hallo, Heeft het zin om te vervangen doorspoelen Flash-geheugen daarvoor. Flash-geheugen vervangen in telefoon| Reparatie. Flash-geheugen in uw telefoon vervangen. Er wordt hetzelfde geschreven dat het flashgeheugen kapot is. Mijn worsteling met de melding "Telefoongeheugen. Een Android-telefoon heeft of hoe groot een bestand in het geheugen kan worden geladen. Wat zit er in. Vervangend flashgeheugen (eMMC) | Beste prijs voor. Wat is flashgeheugen, in Lenovo-modellen op MTK-processorgeheugen in de meeste gevallen. Woordenlijst: Geheugenkaartsleuf. Waar is een slot voor? Op dit moment is dit het duurst. geheugen van alles Wat is een gokkast. Wat is het interne geheugen van de telefoon? Wat is Maar het interne geheugen van de telefoon in de eerste plaats heb ik 8 GB in de telefoon.

Tegenwoordig produceren fabrikanten verschillende soorten flash-geheugenstations: dit zijn kaarten Compact Flash, SmartMedia, MultiMedia Card, SecureDigital Card, Memory Stick en USB-sticks.

ATAFlash. De eerste flash-geheugenschijven die op de markt kwamen, waren kaarten ATA-flitser . Deze schijven worden vervaardigd in de vorm van standaardkaarten PC-kaart . Naast flash-geheugenchips is er een ATA-controller in geïnstalleerd en tijdens bedrijf emuleren ze een reguliere IDE -schijf. De interface van deze kaarten is parallel. Kaarten ATA-flitser worden niet veel gebruikt en worden momenteel uiterst zelden gebruikt.

CompactFlash. Compact Flash-kaarten (CF ) werden aangeboden door het bedrijf SanDisk als een compacter en gebruiksvriendelijker alternatief voor kaarten ATA-flitser . Daarom zijn de ontwikkelaars van de standaard CF voorzien in de mogelijkheid om deze kaarten als apparaten te gebruiken PC-kaart of als IDE -apparaten. In het eerste geval werken de kaarten als gewone kaarten PC-kaart apparaten en hun interface ‘verandert’ in een bus PC-kaart . In de tweede - hoe moeilijk IDE -schijven en hun interface werken als een ATA-bus.

CF-kaarten verscheen voor het eerst in 1994. Alle kaarten van dit type hebben een 50-pins parallelle interface. Er zijn trouwens kaarten CF twee soorten - Tuur I en Tour II . Kaarten van het type Toure II twee millimeter dikker en verschenen alleen omdat Toure-kaartlichamen eraan voorafgingen I stond niet toe dat flash-geheugen met grote capaciteit erin werd geplaatst voor de productie van ruime media CF . Momenteel is er geen dergelijke behoefte en de Toure-kaart II geleidelijk de markt verlaten. Let op de schijven voor Tourkaarten II u kunt Tourkaarten installeren I , terwijl het tegenovergestelde niet mogelijk is.

Onder de flashcards was dat de onbetwiste leider op het gebied van prestaties Transcend Ultra Performance CF-kaart 25 x CompactFlash 256 MB, wat met recht kan worden beschouwd als de standaard voor de snelheid van moderne flashdrives. De sequentiële/willekeurige schrijfsnelheid van deze flashkaart bedraagt ​​3,6/0,8 MB/s, de leessnelheid is 4,0/3,7 MB/s.

CF-bedrijfssnelheid -kaarten vertragen naarmate het volume toeneemt, wat duidelijk te zien is in het voorbeeld van flashkaarten512MB. Een verdubbeling van de capaciteit leidt tot een prestatievermindering van 30%. met uitzondering van de willekeurige schrijfsnelheid, die 2,5 keer is toegenomen - dit ziet er nogal vreemd en onverwacht uit.

Snelheidskenmerken CF -kaarten zijn ook sterk afhankelijk van de fabrikant. U Kingston Compact Flash 256 MB - lage schrijfsnelheid (sequentieel/willekeurig schrijven - 1,4/0,3 MB/s), maar qua leessnelheid was het de leider (4,4/3,8 MB/s). Kaart PQI Hi - Snelheid compactflitser 256 MB toonde gemiddelde prestaties in beide gevallen: schrijven - 2,1/0,7 MB/s, lezen - 3,8/3,3 MB/s. Kaarten SanDisk CompactFlash 256 MB en SanDisk CompactFlash 512 MB werkte heel langzaam: schrijven - 1,1/0,2 en 0,9/0,5 MB/s, lezen - 2,3/2,1 en 1,8/1,7 MB/s. En de kaart256 MB schreef en las gegevens even goed.

Als we CF -kaarten met andere soorten schijven blijkt dat flashgeheugen helemaal niet zo traag is als algemeen wordt aangenomen! Qua prestaties de snelste flashgeheugensamples (laten we de kaart als standaard nemen). Transcend Ultra Prestatie 25x CompactFlash 256 MB) zijn vergelijkbaar met Iomega-ritssluiting 750 MB, en qua sequentiële schrijfsnelheid overtreffen ze deze schijf zelfs ruim 1,5 keer! Flash-geheugen presteert beter dan schijven wat betreft sequentiële schrijfsnelheid CD-RW 2 keer, sequentiële leessnelheid - met 10%! Flash-geheugen presteert beter dan MO-schijven wat betreft sequentiële schrijfsnelheid - 2 keer - en willekeurige leessnelheid - met 10%, maar blijft achter wat betreft sequentiële leessnelheid en willekeurige schrijfsnelheid - met 20%. Flash-geheugen blijft achter wat betreft sequentiële schrijfsnelheid DVD -schijven (bij "branden" in 4x-modus) - 1,4 keer.

Merk op dat als CF - de kaart wordt gebruikt in een digitale camera, dan is snelheid vooral belangrijk consistent opnemen - hoe hoger het is, hoe sneller de camera terugkeert naar de werkende staat nadat het frame is "vastgelegd" en is "gereset" op de flashkaart. Wel de leessnelheid CF -kaarten zijn in dit geval ook belangrijk, hoewel niet zo cruciaal: hoe sneller de gegevens worden gelezen, hoe sneller de camera zal werken in de weergavemodus van de beelden.

SmartMedia . Kaart ontwerp Smart Media (SM ) is uiterst eenvoudig. Op de kaart S.M. er is geen ingebouwde interfacecontroller en in feite zijn het een of twee flashgeheugenchips "verpakt" in een plastic behuizing. Standaard S.M. is ontwikkeld door bedrijven Toshiba en Samsung in 1995 Kaartinterface S.M. - parallel, 22-pins, maar er worden slechts acht lijnen gebruikt voor de gegevensoverdracht.

MultiMedia Kaart . Multimediakaarten (MMC) ) hebben een 7-pins seriële interface die kan werken op frequenties tot 20 MHz. In de plastic behuizing van de kaart bevindt zich een flash-geheugenchip en een MMC-interfacecontroller. De MMC-standaard werd in 1997 door bedrijven voorgesteld Hitachi, SanDisk en Siemens.

VeiligDigitaal Kaart . SecureDigi-tal-kaart (SD ) is de jongste flashcardstandaard: deze werd in 2000 ontwikkeld door bedrijven Matsushita, SanDisk en Toshiba. Eigenlijk SD - dit is een verdere ontwikkeling van de MMC-standaard, zodat MMC-kaarten in schijven kunnen worden geïnstalleerd SD (het omgekeerde zal niet waar zijn). Interface SD - 9-pins, serieel-parallel (gegevens kunnen één voor één worden verzonden,twee of vier lijnen tegelijk), werkt op frequenties tot 25 MHz. Kaarten SD zijn uitgerust met een schakelaar om de inhoud tegen schrijven te beschermen (de standaard voorziet ook in een wijziging zonder een dergelijke schakelaar).

USB -flash-geheugen. USB-flashgeheugen (USB -geheugen) is een compleet nieuw type flash-geheugenmedium dat in 2001 op de markt verscheen. Door USB-formulier - het geheugen lijkt op een langwerpige sleutelhanger, bestaande uit twee helften: een beschermkap en de eigenlijke schijf USB - connector (er worden één of twee flashgeheugenchips in geplaatst en USB-controller).

Werk met USB -geheugen is erg handig - er zijn geen extra apparaten vereist. Het is voldoende om een ​​pc bij de hand te hebben Windows met ongebruikte USB -port om binnen een paar minuten de inhoud van deze schijf te "krijgen". In het ergste geval moet u stuurprogramma's installeren USB -geheugen, op zijn best - nieuw USB -het apparaat en de logische schijf verschijnen automatisch in het systeem. Het is mogelijk dat dit in de toekomst gebeurt USB -geheugen zal het belangrijkste type apparaat worden voor het opslaan en overbrengen van kleine hoeveelheden gegevens.

Hoe zit het met USB? -flashgeheugen, dan is dit ongetwijfeld een handiger oplossing voor het overbrengen van gegevens dan flashkaarten - er is geen extra flashdrive nodig. De prestaties van geteste schijven van dit type zijn dat echter wel Transcend JetFlash 256 MB en Transcend JetFlashA 256 MB - beperkt door lage interfacebandbreedte USB 1.1. Daarom waren hun prestaties bij snelheidstests eerder bescheiden. Als USB -flashgeheugen uitgerust met een snelle interface USB 2.0, dan zullen deze schijven qua "vuursnelheid" natuurlijk niet onderdoen voor de beste flashkaarten.

Het is interessant om op te merken dat flash-geheugen superieur is wat betreft sequentiële schrijfsnelheid. Iomega Zip 750, CD-RW en MO-vervoerders en staat op de tweede plaats DVD -schijven. Dit benadrukt nogmaals dat ontwikkelaars van flashgeheugen vooral probeerden de snelheid te verhogen consistent opnemen, aangezien flash-geheugen oorspronkelijk bedoeld was voor gebruik in digitale camera's, waarbij deze indicator vooral belangrijk is.

Als gevolg hiervan kunnen we concluderen dat flashgeheugen de onbetwiste leider is op het gebied van betrouwbaarheid, mobiliteit en energieverbruik onder schijven met kleine en middelgrote capaciteit, dat ook goede prestaties en voldoende capaciteit heeft (flashkaarten met een capaciteit tot 2 GB zijn al beschikbaar vandaag op de markt verkrijgbaar). Dit is ongetwijfeld een zeer veelbelovend type, maar het wijdverbreide gebruik ervan wordt nog steeds beperkt door hoge prijzen.

Natuurkunde,

Elektronica voor beginners

Voorwoord

Nieuwjaar is een aangename, heldere feestdag waarop we allemaal het afgelopen jaar samenvatten, hoopvol naar de toekomst kijken en geschenken geven. In dit verband wil ik alle inwoners van Habr bedanken voor hun steun, hulp en interesse in mijn artikelen (, , ,). Als je de eerste niet één keer had gesteund, zouden er geen volgende zijn geweest (al 5 artikelen)! Bedankt! En natuurlijk wil ik een cadeau geven in de vorm van een populair wetenschappelijk artikel over hoe je analytische apparatuur die op het eerste gezicht behoorlijk hard is, op een leuke, interessante en nuttige manier (zowel persoonlijk als sociaal) kunt gebruiken. Vandaag, op oudejaarsavond, liggen op de feestelijke operatietafel: een USB-Flashdrive van A-Data en een SO-DIMM SDRAM-module van Samsung.

Theoretisch gedeelte

Ik zal proberen het zo kort mogelijk te houden, zodat we allemaal tijd hebben om Oliviersalade met extra te bereiden voor de feesttafel, dus een deel van het materiaal zal in de vorm van links zijn: als je wilt, kun je het bij je thuis lezen vrije tijd...

Wat voor soort geheugen is er?

Op dit moment zijn er veel opties voor het opslaan van informatie, sommige vereisen een constante stroomvoorziening met elektriciteit (RAM), sommige zijn voor altijd "genaaid" in de besturingschips van de apparatuur om ons heen (ROM), en sommige combineren de kwaliteiten van beide en anderen (hybride). Vooral Flash behoort tot dat laatste. Het lijkt een niet-vluchtig geheugen te zijn, maar de wetten van de natuurkunde zijn moeilijk te annuleren en van tijd tot tijd moet je nog steeds informatie op flashdrives herschrijven.

Het enige dat al deze soorten geheugen misschien kan verenigen, is min of meer hetzelfde werkingsprincipe. Er is een tweedimensionale of driedimensionale matrix die op ongeveer deze manier is gevuld met nullen en enen en waaruit we deze waarden vervolgens kunnen aflezen of vervangen, d.w.z. dit alles is een directe analoog van zijn voorganger: geheugen op ferrietringen.

Wat is flashgeheugen en welke typen zijn er (NOR en NAND)?

Laten we beginnen met flash-geheugen. Ooit publiceerde het bekende ixbt nogal wat over wat Flash is en wat de 2 belangrijkste typen van dit type geheugen zijn. In het bijzonder zijn er NOR (logisch niet-of) en NAND (logisch niet-en) Flash-geheugen (alles wordt ook tot in detail beschreven), die qua organisatie enigszins verschillen (NOR is bijvoorbeeld tweedimensionaal, NAND kunnen driedimensionaal zijn), maar ze hebben één gemeenschappelijk element: een zwevende poorttransistor.

Schematische weergave van een zwevende poorttransistor.

Dus hoe werkt dit technische wonder? Dit wordt beschreven samen met enkele fysieke formules. Kortom, tussen de controlepoort en het kanaal waardoor stroom van bron naar afvoer vloeit, plaatsen we dezelfde zwevende poort, omgeven door een dunne laag diëlektricum. Als gevolg hiervan, wanneer stroom door zo'n "gemodificeerde" veldeffecttransistor vloeit, tunnelen sommige hoogenergetische elektronen door het diëlektricum en komen ze in de zwevende poort terecht. Het is duidelijk dat terwijl de elektronen door deze poort aan het tunnelen en ronddwalen, ze een deel van hun energie verloren en praktisch niet meer terug kunnen keren.

Let op:‘praktisch’ is het sleutelwoord, want zonder herschrijven, zonder cellen minstens eens in de paar jaar bij te werken, wordt Flash, net als RAM, na het uitschakelen van de computer ‘op nul gezet’.

We hebben opnieuw een tweedimensionale array die gevuld moet worden met nullen en enen. Omdat het behoorlijk lang duurt om lading op de zwevende poort te accumuleren, wordt in het geval van RAM een andere oplossing gebruikt. De geheugencel bestaat uit een condensator en een conventionele veldeffecttransistor. Bovendien heeft de condensator zelf enerzijds een primitief fysiek apparaat, maar anderzijds is deze niet triviaal geïmplementeerd in hardware:

RAM-celontwerp.

Nogmaals, ixbt heeft een goede speciaal voor DRAM- en SDRAM-geheugen. Het is natuurlijk niet zo fris, maar de fundamentele punten worden heel goed beschreven.

De enige vraag die mij kwelt is: kan DRAM een cel met meerdere niveaus hebben, zoals Flash? Het lijkt erop van wel, maar toch...

Praktisch gedeelte

Flash

Degenen die al geruime tijd flashdrives gebruiken, hebben waarschijnlijk al een "kale" schijf gezien, zonder hoesje. Maar ik zal toch kort de belangrijkste onderdelen van een USB-stick noemen:

De belangrijkste elementen van een USB-flashdrive: 1. USB-connector, 2. controller, 3. PCB-meerlaagse printplaat, 4. NAND-geheugenmodule, 5. kwartsreferentiefrequentie-oscillator, 6. LED-indicator (nu echter aan veel flashdrives hebben dit niet), 7. schrijfbeveiligingsschakelaar (op dezelfde manier ontbreekt deze op veel flashdrives), 8. ruimte voor een extra geheugenchip.

Laten we van eenvoudig naar complex gaan. Kristaloscillator (meer over het werkingsprincipe). Tot mijn grote spijt is tijdens het polijsten de kwartsplaat zelf verdwenen, waardoor we alleen de carrosserie kunnen bewonderen.

Kristaloscillatorbehuizing

Bij toeval heb ik in de tussentijd ontdekt hoe de versterkende vezel in de printplaat eruit ziet en welke bolletjes de printplaat voor het grootste deel vormen. Overigens worden de vezels nog steeds met draaien gelegd, dit is duidelijk zichtbaar in de bovenste afbeelding:

Versterkende vezels in de PCB (rode pijlen geven vezels aan die loodrecht op de snede staan), die het grootste deel van de PCB vormen

En hier is het eerste belangrijke onderdeel van de flashdrive: de controller:

Controleur. Het bovenste beeld werd verkregen door verschillende SEM-microfoto's te combineren

Eerlijk gezegd begreep ik het idee van de ingenieurs die wat extra geleiders in de chip zelf hadden geplaatst niet helemaal. Misschien is dit vanuit technologisch oogpunt gemakkelijker en goedkoper te doen.

Nadat ik deze foto had verwerkt, riep ik: "Yayaayayayaye!" en rende door de kamer. Daarom presenteren wij onder uw aandacht het 500 nm technologische proces in al zijn glorie, waarbij perfect getekende grenzen van de drain, source, controlepoort en zelfs de contacten relatief intact blijven:

"Ide!" micro-elektronica – 500 nm-controllertechnologie met prachtig getekende individuele drains (Drain), bronnen (Source) en controlepoorten (Gate)

Laten we nu verder gaan met het dessert: geheugenchips. Laten we beginnen met de contacten die deze herinnering letterlijk voeden. Naast de belangrijkste (het “dikste” contact op de foto) zijn er ook veel kleine. Trouwens, "dik"< 2 диаметров человеческого волоса, так что всё в мире относительно:

SEM-afbeeldingen van de contacten die de geheugenchip voeden

Als we het over het geheugen zelf hebben, wacht ons ook hier succes. We hebben individuele blokken kunnen fotograferen, waarvan de grenzen zijn aangegeven met pijlen. Als je naar de afbeelding kijkt met maximale vergroting, probeer dan je blik te spannen, dit contrast is echt moeilijk te onderscheiden, maar het is aanwezig in de afbeelding (voor de duidelijkheid heb ik een aparte cel met lijnen gemarkeerd):

Geheugencellen 1. Blokgrenzen zijn gemarkeerd met pijlen. Lijnen geven individuele cellen aan

In eerste instantie leek het mij een beeldartefact, maar nadat ik alle foto's van het huis had verwerkt, realiseerde ik me dat dit óf controlepoorten zijn die langwerpig zijn langs de verticale as in een SLC-cel, óf dat dit meerdere cellen zijn die in een MLC zijn samengevoegd. Hoewel ik MLC hierboven noemde, is dit nog steeds een vraag. Ter referentie: de "dikte" van de cel (d.w.z. de afstand tussen de twee lichtpunten in de onderste afbeelding) is ongeveer 60 nm.

Om niet te veinzen, zijn hier vergelijkbare foto's van de andere helft van de flashdrive. Volledig vergelijkbaar beeld:

Geheugencellen 2. Blokgrenzen worden gemarkeerd met pijlen. Lijnen geven individuele cellen aan

Natuurlijk is de chip zelf niet zomaar een verzameling van zulke geheugencellen; er zitten nog een aantal andere structuren in waarvan ik de identiteit niet kon vaststellen:

Andere structuren binnen NAND-geheugenchips
 

DRAM

Natuurlijk heb ik niet het hele SO-DIMM-bord van Samsung doorgesneden; ik heb alleen een van de geheugenmodules "losgekoppeld" met een föhn. Het is vermeldenswaard dat een van de tips die na de eerste publicatie werd voorgesteld hier van pas kwam: schuin zagen. Daarom is het voor een gedetailleerde onderdompeling in wat je zag noodzakelijk om met dit feit rekening te houden, vooral omdat het snijden op 45 graden het ook mogelijk maakte om als het ware "tomografische" secties van de condensator te verkrijgen.

Laten we echter volgens de traditie beginnen met contacten. Het was leuk om te zien hoe een “afgestoken” BGA eruit ziet en hoe het solderen zelf is:

"Afgebroken" BGA-soldeer

En nu is het tijd om voor de tweede keer "Ide!" Te roepen, omdat we individuele solid-state condensatoren hebben kunnen zien - concentrische cirkels in de afbeelding, gemarkeerd met pijlen. Zij zijn degenen die onze gegevens opslaan terwijl de computer draait, in de vorm van een lading op hun bord. Afgaande op de foto's zijn de afmetingen van een dergelijke condensator ongeveer 300 nm breed en ongeveer 100 nm dik.

Omdat de chip schuin is afgesneden, zijn sommige condensatoren netjes in het midden doorgesneden, terwijl bij andere alleen de “zijkanten” zijn afgesneden:

DRAM-geheugen in al zijn glorie

Als iemand twijfelt of deze structuren condensatoren zijn, kun je naar een meer "professionele" foto kijken (hoewel zonder schaalmarkering).

Het enige punt dat mij in verwarring bracht, is dat de condensatoren zich in 2 rijen bevinden (foto linksonder), d.w.z. Het blijkt dat er 2 bits informatie per cel zijn. Zoals hierboven vermeld is er informatie over multibit-opname beschikbaar, maar in hoeverre deze technologie toepasbaar is en gebruikt wordt in de moderne industrie blijft voor mij de vraag.

Natuurlijk zijn er naast de geheugencellen zelf ook enkele hulpstructuren in de module, waarvan ik het doel alleen maar kan raden:

Andere structuren in een DRAM-geheugenchip

Nawoord

Naast de links die verspreid zijn door de tekst, zijn naar mijn mening deze recensie (zelfs uit 1997), de site zelf (en een fotogalerij, en chipkunst, en patenten, en nog veel, veel meer) en dit kantoor , die zich feitelijk bezighield met reverse engineering.

Helaas was het niet mogelijk om een ​​groot aantal video's te vinden over het onderwerp Flash- en RAM-productie, dus je zult tevreden moeten zijn met het alleen monteren van USB-flashstations:

P.S.: Nogmaals, gelukkig nieuwjaar van de Zwarte Waterdraak allemaal!!!
Het blijkt vreemd: ik wilde een artikel schrijven over Flash, een van de eerste, maar het lot besliste anders. Laten we hopen dat de volgende minstens twee artikelen (over biologische objecten en displays) begin 2012 zullen verschijnen. In de tussentijd is het zaad koolstoftape:

Koolstoftape waarop de onderzochte monsters werden bevestigd. Ik denk dat gewone tape er hetzelfde uitziet.

Wat is Flash-geheugen?

Flash-geheugen/USB-drive of flash-geheugen is een miniatuuropslagapparaat dat wordt gebruikt als extra opslagmedium voor informatie. Het apparaat wordt via een USB-interface aangesloten op een computer of ander leesapparaat.

Een USB-flashdrive is ontworpen om herhaaldelijk te worden gelezen gedurende een bepaalde levensduur, die doorgaans varieert van 10 tot 100 jaar. U kunt een beperkt aantal keren naar het flashgeheugen schrijven (ongeveer een miljoen cycli).

Flash-geheugen wordt als betrouwbaarder en compacter beschouwd in vergelijking met harde schijven (HDD), omdat het geen bewegende mechanische onderdelen heeft. Dit apparaat wordt vrij veel gebruikt bij de productie van digitale draagbare apparaten: foto- en videocamera's, voicerecorders en mp3-spelers, PDA's en mobiele telefoons. Daarnaast wordt Flash-geheugen gebruikt om firmware op te slaan in verschillende apparatuur, zoals modems, PBX's, scanners, printers of routers. Misschien wel het enige nadeel van moderne USB-drives is hun relatief kleine volume.

Geschiedenis van Flash-geheugen

Het eerste flashgeheugen verscheen in 1984, het werd uitgevonden door Toshiba-ingenieur Fujio Masuoka, wiens collega Shoji Ariizumi het werkingsprincipe van dit apparaat vergeleek met een fotoflitser en het eerst "flash" noemde. De publieke presentatie van Flash Memory vond plaats in 1984 tijdens het International Electronic Devices Seminar in San Francisco, Californië, waar Intel geïnteresseerd raakte in deze uitvinding. Vier jaar later brachten de specialisten de eerste commerciële flashprocessor uit. De grootste fabrikanten van flashdrives eind 2010 waren Samsung, die 32% van deze markt bezette, en Toshiba - 17%.

Hoe werkt een USB-stick?

Alle informatie wordt naar een flashdrive geschreven en opgeslagen in de array, die bestaat uit zwevende poorttransistoren die cellen worden genoemd. Bij conventionele celapparaten met één niveau ‘onthoudt’ elke cel slechts één bit aan gegevens. Sommige nieuwe chips met cellen met meerdere niveaus (cel met meerdere niveaus of cellen met drie niveaus) zijn echter in staat een grotere hoeveelheid informatie op te slaan. In dit geval moet een andere elektrische lading op de zwevende poort van de transistor worden gebruikt.

Belangrijkste kenmerken van een USB-drive

De capaciteit van de momenteel beschikbare flashdrives varieert van enkele kilobytes tot honderden gigabytes.

In 2005 presenteerden specialisten van Toshiba en SanDisk een NAND-processor, waarvan het totale volume 1 GB bedroeg. Bij het maken van dit apparaat hebben ze gebruik gemaakt van multi-level celtechnologie, waarbij een transistor meerdere bits gegevens kan opslaan met behulp van een andere elektrische lading op een zwevende poort.

In september van het volgende jaar presenteerde Samsung aan het publiek een chip van 4 gigabyte, ontwikkeld op basis van een technologisch proces van 40 nm, en eind 2009 kondigden Toshiba-technologen de creatie aan van een flashdrive van 64 GB, die was begin volgend jaar in massaproductie genomen.

In de zomer van 2010 vond de presentatie plaats van de eerste 128 GB USB-drive in de geschiedenis van de mensheid, bestaande uit zestien modules van 8 GB.

In april 2011 kondigden Intel en Micron de creatie aan van een 8 GB MLC NAND-flashchip met een oppervlakte van 118 mm, bijna de helft zo groot als vergelijkbare apparaten, waarvan de massaproductie eind 2011 begon.

Soorten geheugenkaarten en flashdrives

Het wordt voornamelijk gebruikt in professionele video- en fotoapparatuur, omdat het vrij grote afmetingen heeft (43x36x3,3 mm), waardoor het behoorlijk problematisch is om een ​​Compact Flash-slot in mobiele telefoons of mp3-spelers te installeren. Tegelijkertijd wordt de kaart als niet erg betrouwbaar beschouwd en heeft hij ook geen hoge gegevensverwerkingssnelheid. De maximaal toegestane capaciteit van Compact Flash bedraagt ​​momenteel 128 GB en de kopieersnelheid van gegevens is verhoogd tot 120 MB/s.

RS-MMC/verkleinde multimediakaart- een geheugenkaart die half zo lang is als een standaard MMC-kaart - 24x18x1,4 mm en ongeveer 6 gram weegt. Tegelijkertijd blijven alle andere kenmerken en parameters van een gewone MMC-kaart behouden. Om RS-MMC-kaarten te gebruiken, heeft u een adapter nodig.

MMCmicro- een miniatuur geheugenkaart met afmetingen van slechts 14x12x1,1 mm en ontworpen voor mobiele apparaten. Om het te gebruiken, moet u een standaard MMC-slot en een speciale adapter gebruiken.

Ondanks dat de parameters en afmetingen van 32x24x2,1 mm sterk lijken op die van de MMC-kaart, kan deze kaart niet worden gebruikt met een standaard MMC-slot.

SDHC/SD Hoge capaciteit is een SD-geheugenkaart met hoge capaciteit, bij moderne gebruikers bekend als SD 1.0, SD 1.1 en SD 2.0 (SDHC). Deze apparaten verschillen in de maximale hoeveelheid gegevens die erop kan worden opgeslagen. Er zijn dus capaciteitsbeperkingen in de vorm van 4 GB voor SD en 32 GB voor SDHC. De SDHC-kaart is echter achterwaarts compatibel met SD. Beide opties zijn verkrijgbaar in drie fysieke formaten: standaard, mini en micro.

microSD/Micro Secure Digital-kaart- dit is het meest compacte verwijderbare flash-geheugenapparaat van 2011, de afmetingen zijn 11x15x1 mm, waardoor het kan worden gebruikt op mobiele telefoons, communicators, enz. De schrijfbeveiligingsschakelaar bevindt zich op de microSD-SD-adapter en de maximale mogelijke kaartcapaciteit is 32 GB.

Geheugenstick Micro/M2- een geheugenkaart waarvan het formaat qua formaat concurreert met microSD, maar het voordeel blijft bij Sony-apparaten.

Ondanks de vooruitgang van de computertechnologie, waren slechts 3-4 jaar geleden veel nieuwe computers (en vooral oudere) voorzien van een diskettestation. Aanzienlijke besparingen in de kosten van optische drives en cd's hebben de 3,5-inch diskettes niet kunnen vervangen. Het is lastig om optische media te gebruiken en dat is alles. Hoewel het lezen van gegevens ervan geen bijzonder ongemak veroorzaakt, kostte het schrijven en verwijderen ervan al enige tijd. En de betrouwbaarheid van schijven, hoewel vele malen hoger dan die van diskettes, begint na verloop van tijd nog steeds af te nemen, vooral na actief gebruik. Zoals altijd zal de schijf op het meest ongelegen moment "schoppen" vanwege ouderdom (zijn eigen schijf of de schijf) en zeggen dat de schijf niet merkbaar is aan de horizon.

Daarom gingen diskettes zo lang mee. Het is nog steeds heel goed mogelijk om kleine dingen, zoals documenten of broncodes van programma's, mee te nemen. Maar nu is zelfs voor dit soort gegevens soms 1,38 MB vrije ruimte niet genoeg.

De oplossing voor het probleem ligt al geruime tijd op de loer. De naam is flash-geheugen. Het werd uitgevonden in de jaren 80 van de vorige eeuw, maar bereikte eind jaren 90 daadwerkelijke massaproducten. En eerst was het voor ons beschikbaar in de vorm van geheugenkaarten, en daarna in de vorm van mp3-spelers, die tegenwoordig de afkorting MP3 al hebben veranderd in een trotser en algemener epitheton 'digitaal'.

Dit werd gevolgd door de komst van USB-flashstations. Het proces van hun penetratie was aanvankelijk niet het snelste. Het begon met het verschijnen van oplossingen van 16-64 MB. Dit is minuscuul, maar 8 jaar geleden, vergeleken met een diskette, was het wauw. En daarbij kwam het gebruiksgemak, de hoge lees-/schrijfsnelheid en uiteraard een hoge prijs. In die tijd waren dergelijke flashdrives duurder dan een opneembare optische drive, die op zichzelf ongeveer $ 100 waard was.

Het gemak van flashdrives heeft echter een beslissende invloed gehad op de keuze van de consument. Als gevolg hiervan begon in 2005 een echte hausse. De kosten van flash-geheugen zijn vele malen gedaald, en daarmee is de opslagcapaciteit toegenomen. Als gevolg hiervan kun je vandaag een flashdrive van 32 GB kopen voor slechts 2000-2500 roebel, terwijl dit een jaar geleden bijna twee keer zoveel kostte.

De vooruitgang op het gebied van flash-geheugen is zo succesvol geweest dat het vandaag de dag al begint te concurreren met harde schijven. Tot nu toe alleen op het gebied van lees-/schrijfsnelheid en toegangstijd, maar ook op het gebied van energieprestaties en duurzaamheid, maar ook een overwinning op capaciteit in de komende jaren kan niet worden uitgesloten. Het enige voordeel van HDD is de prijs. Eén ‘harde’ gigabyte kost veel minder. Maar dit is slechts een kwestie van tijd.

Flash-geheugen is dus een van de meest veelbelovende computertechnologieën voor het opslaan van gegevens. Maar waar komt het vandaan en wat zijn de mogelijke beperkingen en nadelen? Het zijn precies deze vragen die dit artikel wil beantwoorden.

Verleden

Terwijl Japanse verladers een van de eerste zendingen Apple-computers aan het uitladen waren, die in koelkasten arriveerden vanwege de appel op de dozen, werkte een Japanse wetenschapper genaamd Fujio Masuoki in het onderzoekslaboratorium van Toshiba aan een nieuw type geheugen. Ze bedachten er niet meteen een naam voor, maar de wetenschapper zag vanaf het begin de vooruitzichten voor de uitvinding.

De naam werd echter vrij snel gekozen. Fujio's collega, de heer Shoji Ariizumi, stelde voor het nieuwe geheugen "flash" te noemen. Eén vertaling van dit woord betekent een cameraflits (en in principe elke andere lichtflits). Dit idee werd aan Shoji voorgesteld door de methode van het wissen van gegevens.

De nieuwe technologie werd in 1984 in San Francisco gepresenteerd tijdens een evenement genaamd de International Electron Devices Meeting, gehouden door de IEEE. Het werd meteen opgemerkt door vrij grote bedrijven. Intel bracht bijvoorbeeld in 1988 zijn eerste commerciële NOR-chip uit.

Vijf jaar later, in 1989, introduceerde Toshiba op een soortgelijk evenement NAND-flashgeheugentechnologie. Tegenwoordig wordt dit type in de overgrote meerderheid van de apparaten gebruikt. Waarom precies, vertellen we u in de volgende sectie.

NOCH en NEN

NOR-geheugen werd iets eerder geïntroduceerd omdat het iets eenvoudiger te vervaardigen is en de transistors qua structuur lijken op een gewone MOSFET-transistor (channel unipolar field-effect transistor). Het enige verschil is dat in het NOR-geheugen de transistor, naast de stuurpoort, een tweede, “zwevende” poort heeft. Deze laatste kan, met behulp van een speciale isolatielaag, elektronen vele jaren vasthouden, waardoor de transistor niet wordt ontladen.

Over het algemeen heeft het NOR-geheugen zijn naam gekregen omdat het werkt als een NOR-poort (NOR is een logische NOR-bewerking; het neemt alleen de waarde "true" aan als beide ingangen "false" zijn). De lege NOR-geheugencel wordt dus gevuld met de logische waarde "1". Hetzelfde geldt trouwens voor NAND-geheugen. En zoals je misschien wel kunt raden, heeft het zijn naam gekregen vanwege een soortgelijk werkingsprincipe met een NAND-poort (NAND is een logische NAND-bewerking; het neemt alleen de waarde 'false' aan als 'true' wordt toegepast op beide ingangen).

Wat levert datzelfde ‘NIET-EN’ en ‘NIET-OF’ in de praktijk op? Feit is dat de NOR-geheugenchip alleen volledig kan worden gewist. Hoewel in modernere incarnaties van deze technologie de chip is verdeeld in verschillende blokken, die meestal 64, 128 of 256 KB beslaan. Maar dit type geheugen heeft een externe adresbus, waardoor byte-voor-byte lezen en programmeren (schrijven) mogelijk is. Hierdoor heeft u niet alleen zo nauwkeurig mogelijk direct toegang tot gegevens, maar kunt u deze ook direct “ter plekke” uitvoeren, zonder alle informatie in het RAM te laden. Deze mogelijkheid wordt XIP (eXecute In Place) genoemd.

Het is ook de moeite waard om te praten over een relatief nieuwe NOR-geheugenfunctie genaamd BBM (Bad Block Management). Na verloop van tijd kunnen sommige cellen onbruikbaar worden (meer precies, hun opname zal niet meer beschikbaar zijn) en de chipcontroller, die dit opmerkt, zal het adres van dergelijke cellen opnieuw toewijzen aan een ander, nog steeds werkend blok. Harde schijven doen iets soortgelijks, zoals we schreven in het artikel "".

NOR-geheugen is dus zeer geschikt voor gevallen waarin maximale nauwkeurigheid bij het lezen van gegevens en tamelijk zeldzame wijzigingen vereist zijn. Kunt u raden waar we hiermee naartoe gaan? Dat klopt - voor de firmware van verschillende apparaten, met name het BIOS van moederborden, videokaarten, enz. Dit is waar NOR-flitser nu het meest wordt gebruikt.

Wat NAND betreft, de situatie ermee is iets lastiger. Gegevens lezen kan alleen pagina voor pagina, en schrijven kan alleen blok voor blok worden gedaan. Eén blok bestaat uit meerdere pagina's en één pagina is gewoonlijk 512, 2048 of 4096 bytes groot. Het aantal pagina's in een blok varieert doorgaans van 32 tot 128. Van uitvoering “on-site” is dus geen sprake. Een andere beperking van NAND-geheugen is dat een blok alleen sequentieel kan worden geschreven.

Als gevolg hiervan leidt een dergelijke precisie (hoewel het juister zou zijn om te zeggen “geen precisie”) soms tot fouten, vooral als je te maken hebt met MLC-geheugen (meer over dit type hieronder). Om ze te corrigeren wordt het ECC-mechanisme gebruikt. Het kan 1 tot 22 bits corrigeren in elke 2048 bits aan gegevens. Als correctie niet mogelijk is, detecteert het mechanisme dat er een fout is opgetreden bij het schrijven of wissen van gegevens en wordt het blok gemarkeerd als "slecht".

Om de vorming van slechte blokken in het flashgeheugen te voorkomen, is er trouwens een speciale methode genaamd "slijtage-nivellering" (letterlijk "slijtageniveau"). Het werkt heel eenvoudig. Omdat de "overlevingskansen" van een flashgeheugenblok afhangen van het aantal wis- en schrijfbewerkingen, en dit aantal verschillend is voor verschillende blokken, telt de apparaatcontroller het aantal van deze bewerkingen voor blokken, in een poging te schrijven naar de blokken die zijn gebruikt. minder in de loop van de tijd. Dat wil zeggen, degenen die minder "versleten" zijn.

Wat het toepassingsgebied van NAND-geheugen betreft, vanwege de mogelijkheid van dichtere plaatsing van transistors en tegelijkertijd goedkopere productie, wordt het gebruikt in alle flash-geheugenkaarten en USB-flashdrives, evenals SSD's.

Welnu, een beetje over SLC-cellen (Single-Level Cell - cel met één niveau) en MLC-cellen (Multi-Level Cell - cel met meerdere niveaus). Aanvankelijk was alleen het eerste type beschikbaar. Er wordt van uitgegaan dat slechts twee toestanden, dat wil zeggen één bit aan gegevens, in één cel kunnen worden opgeslagen. MLC-chips zijn later uitgevonden. Hun mogelijkheden zijn iets breder: afhankelijk van de spanning kan de controller er meer dan twee waarden uit lezen (meestal vier), waardoor je 2 of meer bits in één cel kunt opslaan.

De voordelen van MLC liggen voor de hand: bij dezelfde fysieke grootte passen twee keer zoveel gegevens in één cel. De nadelen zijn echter niet minder groot. Allereerst is dit de leessnelheid - deze is uiteraard lager dan die van SLC. Het is immers noodzakelijk om een ​​nauwkeurigere spanning te creëren, en daarna is het noodzakelijk om de ontvangen informatie correct te ontcijferen. En dan doet zich het tweede nadeel voor: onvermijdelijke fouten bij het lezen en schrijven van gegevens. Nee, de gegevens zijn niet beschadigd, maar hebben wel invloed op de snelheid van werken.

Een nogal belangrijk nadeel van flash-geheugen is het beperkte aantal schrijf- en wiscycli van gegevens. In dit opzicht kan het nog steeds niet zo goed concurreren met harde schijven, maar over het algemeen verbetert de situatie elk jaar. Hier zijn de levensduurgegevens voor verschillende soorten flashgeheugen:

• SLC NAND – tot 100.000 cycli;
• MLC NAND – tot 10.000 cycli;
• SLC NOR – van 100 tot 1000 duizend cycli;
• MLC NOR – tot 100.000 cycli.

Hier is nog een nadeel van MLC-geheugen: het is minder duurzaam. Welnu, NOR-flitser is over het algemeen buiten concurrentie. Toegegeven, dit heeft voor de gemiddelde persoon weinig nut - hoe dan ook, zijn flashdrive is hoogstwaarschijnlijk gebouwd op basis van NAND-flash en zelfs op MLC-chips. De technologie staat echter niet stil en NAND-flash met miljoenen cycli van schrijven en wissen van gegevens komt geleidelijk aan bij de massa. Dus na verloop van tijd zullen deze parameters voor ons van weinig betekenis worden.

"Kaarten"

Nu we de soorten flash-geheugen hebben behandeld, gaan we nu verder met echte producten die daarop zijn gebaseerd. Natuurlijk laten we de beschrijving van BIOS-chips achterwege, omdat de meeste lezers er weinig in geïnteresseerd zijn. Net zoals het geen zin heeft om over USB-sticks te praten. Bij hen is alles uiterst eenvoudig: ze zijn verbonden via een USB-interface, de chips die erin zijn geïnstalleerd zijn volledig afhankelijk van de fabrikant. Er zijn geen standaarden voor deze media, behalve de noodzaak van USB-compatibiliteit.

Maar er zijn standaarden nodig voor flashkaarten, die tegenwoordig worden gebruikt in digitale camera's, spelers, mobiele telefoons en andere mobiele apparaten. Een kaartlezer hiervoor is beschikbaar in de meeste laptops en netbooks, en een kaartlezer is ook te vinden in huishoudelijke dvd- (of Blu-ray-) spelers of autoradio's.

Er is één universeel kenmerk voor deze apparaten: het aantal ondersteunde geheugenkaarten. Soms zie je op kaartlezers trotse inscripties "20-in-1" of zelfs "30-in-1", die het aantal ondersteunde formaten aangeven. Maar wat het meest verrassend is, is dat er slechts zes fundamenteel verschillende massaformaten zijn. De rest zijn hun aanpassingen. Het zijn deze zes normen waar we ons verder op zullen concentreren.

CompactFlash

Het CompactFlash-formaat neemt een speciale plaats in tussen alle andere flash-geheugenkaartformaten. In de eerste plaats omdat het de allereerste massastandaard was. Het werd in 1994 door SanDisk geïntroduceerd. En het wordt nog steeds actief gebruikt in digitale spiegelreflexcamera's, maar ook in computerrouters en andere zeer gespecialiseerde apparaten.

Het meest interessante is dat de eerste CF-kaarten gebaseerd waren op NOR-chips van Intel. Maar daarna werden ze snel overgezet naar NAND-flash, wat de kosten verlaagde en de capaciteit verhoogde.

CompactFlash is gemaakt als formaat voor externe gegevensopslag. Maar aangezien er 15 jaar geleden geen kaartlezers waren en USB nog maar net werd ontworpen, werden CF-kaarten gemaakt op basis van de ATA (IDE)-interfacespecificaties. Zo'n kaart kan dus worden aangesloten op een gewone IDE-connector of via een passieve adapter in een PC Card-slot worden gestoken. Dit is de reden waarom CompactFlash erg handig is om te gebruiken in routers en soortgelijke apparaten - snelheid en groot volume zijn daar niet vereist, maar grootte, schokbestendigheid en lage verwarming zijn veel relevanter.

Bovendien is het niet moeilijk om een ​​adapter te maken voor een USB- of FireWire-interface. En het meest interessante is dat de meeste kaartlezers het CompactFlash I/O-systeem gebruiken om gegevens uit te wisselen tussen de computer en andere formaten: SD/MMC, Memoty Stick, xD en SmartMedia.

Nu over de verschillende wijzigingen van de CompactFlash-standaard. Aanvankelijk werden dergelijke kaarten uitgegeven in een enkele "cartridge" van 43x36x3,3 mm. Het wordt nog steeds gebruikt. Maar toen de 1-inch IBM Microdrive-harde schijf werd geïntroduceerd, werd er een tweede vormfactor met afmetingen van 43x36x5,0 mm toegevoegd. Zo werd de eerste bekend als CF Type I, en de tweede - CF Type II. Nadat de release van de Microdrive (en zijn analogen) was stopgezet, liep de relevantie van de CF Type II op niets uit.

CompactFlash heeft nog een aantal herzieningen. Hun behoefte ontstond toen de lees-/schrijfsnelheden en volumes toenamen. Revisie 2.0 verhoogde dus de maximale snelheid naar 16 MB/s. Later verscheen revisie 3.0, waarmee deze waarde werd verhoogd naar 66 MB/s. Met de nieuwste versie 4.0/4.1 kun je gegevens uitwisselen met snelheden tot 133 MB/s. De laatste waarde komt overeen met de UDMA133-standaard, die ook zijn relevantie verliest.

Om de vierde revisie te vervangen, zijn ze al bezig met de voorbereidingen... nee, geen nieuwe revisie - een nieuw formaat - CFast. Het belangrijkste fundamentele verschil is het gebruik van de SerialATA-interface in plaats van IDE. Uiteraard dekt dit volledig de achterwaartse compatibiliteit met het vorige type connector, maar het verhoogt de maximale snelheid tot 300 MB/s en de mogelijkheid om het volume uit te breiden tot veel meer dan 137 GB. Merk op dat CFast zeven pinnen gebruikt voor gegevensuitwisseling, net als een gewone SATA-interface. Maar de stroom wordt geleverd via 17 pinnen, terwijl SATA-apparaten er 15 hebben. Je kunt de CFast-kaart dus niet rechtstreeks op het moederbord aansluiten; je zult een adapter moeten gebruiken. Dergelijke kaarten zouden dit jaar moeten verschijnen. In januari werden op CES 2009 al de eerste samples met een capaciteit van 32 GB gedemonstreerd.

Nu moeten we het nog hebben over de snelheid van de gegevensuitwisseling en de volumes CompactFlash-kaarten die vandaag de dag beschikbaar zijn. De snelheid van CF-kaarten (en andere flash-geheugenstations, behalve SSD's) wordt precies hetzelfde gemeten als voor CD-stations. Dat wil zeggen, 1x komt overeen met 150 KB/s. De snelste vertegenwoordigers hebben de inscriptie 300x, wat overeenkomt met 45 MB/s. In principe is het niet klein, maar het is verre van harde schijven gecombineerd met SSD's. Maar na verloop van tijd zal de snelheid alleen maar toenemen.

Wat het volume betreft, zijn er in de loop der jaren CompactFlash-kaarten uitgebracht met een capaciteit variërend van 2 MB tot 100 GB. Tegenwoordig zijn de meest voorkomende opties van 1 tot 32 GB. Er zijn echter al versies van 48, 64 en 100 GB te koop, hoewel ze nog steeds vrij zeldzaam zijn. Tot nu toe biedt het CompactFlash-formaat flash-geheugenkaarten met de hoogste capaciteit. Maar anderen kunnen andere voordelen bieden. We lezen er verder over.

SmartMedia

Het tweede populaire formaat flashkaarten was SmartMedia. Het werd een jaar later geïntroduceerd dan CompactFlash - in de zomer van 1995. Eigenlijk is het gemaakt als concurrent van CF. Wat had SmartMedia te bieden? Allereerst kleinere maten. En om nog preciezer te zijn, slechts een kleinere dikte - slechts 0,76 mm; de breedte en lengte van dergelijke kaarten was 45x37 mm, terwijl deze parameters voor CompactFlash vrijwel hetzelfde zijn: 43x36 mm. Opgemerkt moet worden dat SM qua dikte nog geen ander formaat heeft overtroffen. Zelfs ultracompacte microSD-kaarten zijn dikker: 1 mm.

Dit cijfer werd bereikt dankzij het verwijderen van de controllerchip. Het werd overgebracht naar de kaartlezer. Ja, en in de SM-kaart zelf kon er aanvankelijk één NAND-chip zitten, maar toen de technologie verbeterde, waren er meer.

Maar de afwezigheid van een controller in de kaart heeft bepaalde nadelen. Ten eerste moest, naarmate het volume groeide en er nieuwe mediamodellen op de markt kwamen, de firmware van de kaartlezer worden bijgewerkt. En deze bewerking was niet altijd beschikbaar als de kaartlezer erg oud was. Na verloop van tijd begon er ook verwarring over de bedrijfsspanning van SmartMedia-kaarten. Aanvankelijk was het 5,0 V en daarna 3,3 V. En als de kaartlezer een van deze niet ondersteunde, dan zou het met dergelijke kaarten niet kunnen werken. Als u een kaart van 3,3 volt in een kaartlezer van 5,0 volt plaatst, kan deze bovendien beschadigd raken of verbranden.

Ten tweede is het voor het SmartMedia-formaat onmogelijk om de methode voor het berekenen van het slijtageniveau van flashgeheugenblokken te gebruiken (we hebben de slijtage-nivelleringsmethode in de laatste sectie beschreven). En dit dreigt mogelijk de levensduur van de geheugenkaart te verkorten.

Dit alles belette echter niet dat SmartMedia lange tijd werd gebruikt als het belangrijkste formaat voor digitale camera's - in 2001 ondersteunde tot de helft van dergelijke apparaten op de markt dit, hoewel deze markt destijds veel bescheidener was dan Vandaag. SmartMedia heeft zich nog niet in andere digitale apparaten zoals spelers, PDA's of mobiele telefoons aangetroffen. En camerafabrikanten begonnen SM in de steek te laten. Camera's werden steeds kleiner en de dunne dikte van deze kaarten was niet langer voldoende. Het tweede belangrijke nadeel is de groeiende behoefte aan meer capaciteit. SmartMedia-kaarten bereikten een capaciteit van slechts 128 MB. Er waren 256 MB-varianten gepland, maar deze zijn nooit uitgebracht.

Over het algemeen is SmartMedia bedoeld als vervanging voor 3,5-inch diskettes. Er is zelfs een speciale adapter voor hen uitgebracht, FlashPath genaamd. Het werd geïntroduceerd in mei 1998 en een jaar later verkochten ze een miljoen exemplaren. Het is ontwikkeld door SmartDisk, dat overigens vergelijkbare adapters produceerde voor MemoryStick- en SD/MMC-kaarten.

Het meest verbazingwekkende is dat FlashPath kan werken met elk diskettestation met een uitstekend “HD” (High-Density) logo. Kortom, iedereen die een floppydisk van 1,44 MB leest, is geschikt. Maar er is één ‘maar’. Er is geen manier om zonder te doen. En hier zijn het er zelfs twee. Ten eerste is een speciaal stuurprogramma vereist om de FlashPath-adapter en de kaart erin te herkennen. En als het niet beschikbaar is voor het vereiste besturingssysteem, dan hangt het in de lucht. Het zal dus niet langer mogelijk zijn om vanaf zo'n diskette op te starten. De tweede "maar" is de snelheid van het werk. Het overschrijdt dat niet wanneer u vanaf een gewone diskette werkt. En als 1,44 MB in iets meer dan een minuut gekopieerd of geschreven zou kunnen worden, dan zou 64 MB meer dan een uur in beslag nemen.

Tegenwoordig kan het SmartMedia-formaat dood worden genoemd. Sommige kaartlezers ondersteunen het nog steeds (vooral de geeky alles-in-1), maar deze compatibiliteit is simpelweg niet relevant. Hoewel deze standaard uiteraard een zekere bijdrage heeft geleverd aan de ontwikkeling van flitstechnologieën.

Het MMC-formaat werd in 1997 als derde geïntroduceerd. Het is ontwikkeld door SanDisk en Siemens AG. De afkorting MMC staat voor MultiMediaCard, wat meteen het doel van de standaard aangeeft: digitale multimedia-apparaten. Dit is waar MMC het meest wordt gebruikt.

In principe is MMC zeer nauw verwant aan SD, vooral hun eerste versies. Ze liepen echter uiteen in hun ontwikkeling en tegenwoordig is de tweede de meest voorkomende. Daarom zullen we er in de volgende paragraaf over praten.

MMC heeft, in tegenstelling tot CompactFlash en SmartMedia, een compacter formaat. Qua lengte en breedte: 24x32 mm. De dikte van MMC-kaarten is 1,4 mm, wat ongeveer tweemaal zo groot is als die van SM. Maar deze parameter is niet zo kritisch als de andere twee metingen.

Gedurende het hele bestaan ​​van MMC zijn er maar liefst acht verschillende aanpassingen aan de kaarten gepresenteerd. De eerste (gewoon MMC) gebruikt een één-bits seriële interface voor gegevensoverdracht en de controller werkt op een frequentie tot 20 MHz. Dit betekent een maximale snelheid van maximaal 20 Mbps (2,5 MB/s of circa 17x). In principe vrij bescheiden naar moderne maatstaven, maar twaalf jaar geleden was dit genoeg.

In 2004 werd de RS-MMC-vormfactor geïntroduceerd. Het voorvoegsel RS betekent Reduced-Size of “verkleinde maat”. De afmetingen zijn als volgt: 24x18x1,4 mm. Je kunt zien dat de hoogte bijna gehalveerd is. Anders was het precies dezelfde MMC-geheugenkaart. Maar om hem in een kaartlezer te installeren, heb je een mechanische adapter nodig.

Het DV-MMC-formaat bleek van vrij korte duur te zijn (DV staat voor Dual-Voltage). Dergelijke kaarten kunnen werken op een standaardspanning van 3,3 V en op een verlaagde spanning van 1,8 V. Dit is nodig om energie te besparen. Er ligt hier een duidelijke focus op mobiele apparaten. Maar DV-MMC-kaarten werden snel uitgefaseerd vanwege de komst van de formaten MMC+ (of MMCplus) en MMCmobile.

MMC+ en MMCmobile verschilden behoorlijk aanzienlijk van de originele MMC-specificatie en vertegenwoordigden de vierde versie. Dit weerhield hen er echter niet van om volledige achterwaartse compatibiliteit met oudere kaartlezers en apparaten te behouden, maar om hun nieuwe mogelijkheden te gebruiken was een firmware-update vereist. En deze mogelijkheden waren als volgt. Aan de één-bits gegevensuitwisselingsinterface zijn 4- en 8-bits toegevoegd. De controllerfrequentie kan van 26 tot 52 MHz zijn. Dit alles verhoogde de maximale snelheid naar 416 Mbit/s (52 MB/s). Beide formaten ondersteunden werking met een spanning van 1,8 of 3,3 V. In grootte verschilden ze niet van respectievelijk MMC en RS-MMC, MMCplus en MMCmobile.

Later verscheen de kleinste MMC - MMCmicro. De afmetingen van de kaart waren 14x12x1,1 mm. Dit formaat was gebaseerd op MMC+ met enkele beperkingen. Met name vanwege het ontbreken van extra contacten (MMC heeft er 7, MMC+ heeft er 13) ondersteunde de data-uitwisselingsinterface geen 8-bits dataoverdracht.

Er is ook zo'n ongebruikelijk formaat als miCard. Het werd in de zomer van 2007 geïntroduceerd met als doel een universele kaart te creëren die zowel in een SD/MMC-kaartlezer als in een USB-connector kan worden gestoken. De eerste kaarten zouden een capaciteit van 8 GB hebben. Het maximum bereikt 2048 GB.

Nou, de laatste is SecureMMC. Het is ook gebaseerd op de versie 4.x-specificatie die wordt gebruikt in MMC+. Het belangrijkste kenmerk is ondersteuning voor DRM-beveiliging. Dit is trouwens wat het SD-formaat oorspronkelijk onderscheidde van MMC. SecureMMC is een poging om te concurreren met SD. Laten we dus verder gaan met deze standaard.

Het SD-formaat (Secure Digital) is veruit het populairst. Het en zijn aanpassingen worden overal gebruikt: in digitale spelers en camera's (zelfs DSLR's), in PDA's en mobiele telefoons. Waarschijnlijk is de reden hiervoor de voortdurende steun en ontwikkeling van veel bedrijven.

SD werd in 1999 geïntroduceerd door Matsushita en Toshiba. Een Secure Digital-kaart op volledige grootte heeft dezelfde afmetingen als een MMC: 32x24x2,1 mm. De grote dikte wordt verklaard door de aanwezigheid van een schrijfblokkeersleutel. Dankzij de SD-specificatie kun je echter kaarten zonder deze maken (ze worden Thin SD genoemd), waarna de dikte wordt teruggebracht tot 1,4 mm.

Aanvankelijk was de SD-release bedoeld om te concurreren met MemoryStick (hieronder besproken), die DRM-beveiliging voor mediabestanden ondersteunde. Toen gingen de ontwikkelingsbedrijven er ten onrechte van uit dat de giganten van de media-industrie online winkels zozeer zouden binnendringen dat alle bestanden door DRM zouden worden beschermd. Daarom besloten we er een ophef over te maken.

Secure Digital is gebaseerd op de MMC-specificaties. Daarom werken SD-kaartlezers gemakkelijk met MMC. Waarom niet andersom? Om de contacten op SD-kaarten tegen slijtage te beschermen, waren ze iets verzonken in de behuizing. Daarom zullen de contacten van een kaartlezer die alleen bedoeld is om met MMC te werken, simpelweg niet de contacten van de SD-kaart bereiken.

Wat de verscheidenheid aan formaten betreft, is SD niet minder “bescheiden” dan zijn voorganger. Allereerst is het vermeldenswaard dat er nog twee vormfactoren werden gepresenteerd: miniSD (20x21,5x1,4 mm) en microSD (11x15x1). Deze laatste is oorspronkelijk gemaakt door SanDisk en heette T-Flash en vervolgens TransFlash. En vervolgens werd het als standaard aangepast door de SD Card Association.

De overige verschillen hebben betrekking op de kaartcapaciteit. En hier heerst enige verwarring. Het begon met de eerste generatie kaarten, die een capaciteit bereikten van 2 GB. De SD-kaart wordt geïdentificeerd door een 128-bits sleutel. Hiervan worden 12 bits gebruikt om het aantal geheugenclusters aan te geven en nog eens 3 bits om het aantal blokken in het cluster aan te geven (4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 of 512 - in totaal 8 waarden, overeenkomend met drie geheugenbits). Welnu, de standaardblokgrootte voor de eerste versies was 512 bytes. Totaal 4096x512x512 geeft 1 GB aan gegevens. We zijn aangekomen.

Toen het gebrek aan capaciteit "van bovenaf" begon toe te nemen, verscheen versie 1.01 van de specificatie, die het gebruik van een extra bit mogelijk maakte om de grootte van het blok verder te bepalen - het zou nu 1024 of 2048 bytes kunnen zijn, en de maximale capaciteit dienovereenkomstig verhoogd naar 2 en 4 GB. Maar hier is het probleem: oude apparaten kunnen de grootte van nieuwe geheugenkaarten verkeerd bepalen.

In juni 2006 verscheen een nieuwe editie van de standaard: SD 2.0. Ze gaven het zelfs een nieuwe naam: SDHC of Secure Digital High Capacity. De naam spreekt voor zich. De belangrijkste innovatie van SDHC is de mogelijkheid om kaarten tot 2 TB (2048 GB) te maken. De minimumlimiet is in principe onbeperkt, maar in de praktijk hebben SDHC-kaarten een capaciteit van 4 GB of meer. Het is opmerkelijk dat de maximale limiet kunstmatig is beperkt: 32 GB. Voor kaarten met een hogere capaciteit wordt aangeraden om de SDXC-standaard te gebruiken (meer daarover hieronder), hoewel verschillende fabrikanten SDHC op 64 GB hebben geïntroduceerd.

De SD 2.0-standaard gebruikt 22 bits aan gegevens om de grootte te definiëren, maar vier daarvan zijn gereserveerd voor toekomstig gebruik. Kaartlezers die oorspronkelijk niet zijn ontworpen om met SDHC te werken, zullen dus geen nieuwe geheugenkaarten kunnen herkennen. Maar nieuwe apparaten kunnen oude kaarten gemakkelijk herkennen.

Samen met de aankondiging van het SDHC-formaat verscheen identificatie op basis van snelheidsklassen. Er zijn drie opties: SD Class 2, 4 en 6. Deze cijfers geven de minimale gegevensuitwisselingssnelheid voor de kaart aan. Dat wil zeggen dat een kaart met SD Class 6 een snelheid van minimaal 6 MB/s levert. Welnu, de bovengrens is uiteraard niet beperkt, hoewel de situatie met SD-kaarten tot nu toe ongeveer hetzelfde is als met CompactFlash: de snelste vertegenwoordigers hebben een snelheid van 300x of 45 MB/s bereikt.

Het is de moeite waard hieraan toe te voegen dat miniatuurvormfactoren ook modernisering hebben ondergaan. Niemand is miniSDHC en microSDHC vergeten. Toegegeven, het zijn vooral de eerste kaarten die in de uitverkoop komen. Vandaag heeft hun maximale volume al 16 GB bereikt en er zijn opties voor 32 GB in aantocht.

Welnu, de nieuwste innovatie is de standaard. Of het versie 3.0 heette of niet, konden we niet achterhalen. Het verschilt echter niet zo significant van SDHC. Allereerst is de kunstmatige beperking op het maximale volume opgeheven, dat nu 2 TB kan bereiken. De maximale gegevensoverdrachtsnelheid is verhoogd naar 104 MB/s en ze beloven deze in de toekomst te verhogen naar 300 MB/s. Welnu, exFAT werd gekozen als het belangrijkste bestandssysteem (hieronder besproken), terwijl SDHC in de meeste gevallen tevreden is met FAT32. De eerste SDXC-kaarten zijn al aangekondigd en hebben een capaciteit van 32 of 64 GB. Maar producten met hun ondersteuning zullen nog een tijdje moeten wachten.

Eigenlijk alles over SD-kaarten. Maar binnen het raamwerk van deze standaard zijn er nog een aantal interessante dingen vrijgegeven. Bijvoorbeeld de SDIO-specificatie (Secure Digital Input Output). Volgens dit kun je met behulp van de vormfactor en interface van SD-kaarten apparaten maken zoals GPS-ontvangers, Wi-Fi- en Bluetooth-controllers, modems, FM-tuners, Ethernet-adapters, enz. Dat wil zeggen dat de SD-sleuf in dit geval dient als een soort analoog van USB.

SanDisk heeft zich onderscheiden met SD Plus-kaarten, die meteen een USB-connector integreren. Eye-Fi is een nogal interessante ontwikkeling. Dit is een geheugenkaart met een ingebouwde Wi-Fi-controller. Deze laatste kan gegevens van de kaart naar elke computer overbrengen. Het is dus niet nodig om het zelfs maar van de camera of telefoon te verwijderen.

In totaal is het Secure Digital-formaat tegenwoordig het populairst en snelst groeiend. Tot nu toe probeert Sony zich daartegen te verzetten met zijn Memory Stick, maar dat gaat niet goed.

Memory stick

Sony staat bekend om zijn afkeer van de meeste formaten en standaarden die niet door Sony zijn ontwikkeld. Dit is begrijpelijk: u ontvangt geen royalty's van hen. Dus uiteindelijk verschenen er DVD+R/RW- en Blu-ray- en Memory Stick-kaarten. Ze werden geïntroduceerd in oktober 1998 en worden nog steeds alleen onder Sony-producten gedistribueerd. En over het algemeen produceren alleen Sony en een beetje SanDisk ze. Het resultaat hiervan is logisch: relatief lage prevalentie en hogere prijs dan andere flashkaarten van vergelijkbaar volume.

Gedurende het hele bestaan ​​van de Memory Stick heeft Sony maar liefst zeven wijzigingen uitgebracht. Bovendien zijn ze, in tegenstelling tot MMC, allemaal in gebruik. Als gevolg hiervan ontstaat er natuurlijke verwarring, en tegelijkertijd kunnen fabrikanten van kaartlezers het aantal erkende normen door hun producten vergroten.

Het begon allemaal met slechts een Memory Stick. Dit is een langwerpige geheugenkaart van 50x21,5x2,8 mm. De vorm lijkt enigszins op een stuk kauwgom. Het onderscheidde zich, zoals we hierboven schreven, door DRM-ondersteuning, die nooit nodig was. De capaciteit varieerde van 4 tot 128 MB.

Na verloop van tijd was dit niet genoeg, en aangezien er nog geen bijgewerkte standaard was ontwikkeld, werd het Memory Stick Select-formaat aangekondigd. Dit is een gewone Memory Stick-kaart, maar daarin zaten twee geheugenchips van elk 128 MB. En je kunt ertussen schakelen met een speciale schakelaar op de kaart zelf. Geen erg handige oplossing. Daarom was het tijdelijk en middelmatig.

We zijn erin geslaagd om met de lage capaciteit om te gaan door in 2003 Memory Stick PRO uit te brengen. Theoretisch kan zo'n geheugenkaart maximaal 32 GB aan gegevens opslaan, maar in de praktijk zijn ze niet groter dan 4 GB gemaakt. Natuurlijk herkennen de meeste oudere apparaten de PRO-versie niet, maar nieuwe kunnen de Memory Stick van de eerste generatie gemakkelijk herkennen. Een subvariant van de High Speed ​​Memory Stick PRO-standaard maakt de zaken nog verwarrender. Alle Memory Stick PRO's met een capaciteit van 1 GB of meer waren zo. Het is duidelijk dat ze in een speciale hogesnelheidsmodus zouden kunnen werken. En ik ben erg blij dat ze allemaal achterwaarts compatibel zijn met oudere apparaten, maar de snelheid is gedaald naar normaal.

In de loop van de tijd werd duidelijk dat het nodig zou zijn om kaarten kleiner te maken, anders zijn Memory Stick-platen niet overal handig te gebruiken. Zo verscheen Memory Stick Duo, met een afmeting van 31x20x1,6 mm - iets kleiner dan Secure Digital. Maar pech, deze kaarten waren gebaseerd op de eerste versie van de Memory Stick-standaard, en daarmee een beperking op de maximale capaciteit. 128 MB voor 2002 is op de een of andere manier helemaal niet respectabel. Zo verscheen Memory Stick PRO Duo in 2003. En het is deze standaard die zich momenteel het meest ontwikkelt: er zijn al kaarten van 16 GB, er komen opties van 32 GB en de theoretische limiet is volgens Sony 2 TB.

In december 2006 kondigde Sony, samen met SanDisk, een nieuwe modificatie van zijn flash-geheugenkaarten aan: Memory Stick PRO-HG Duo. Het belangrijkste verschil met andere opties is de hogere werksnelheid. Naast de 4-bits communicatie-interface is er een 8-bits interface toegevoegd. En de controllerfrequentie is verhoogd van 40 naar 60 MHz. Als gevolg hiervan werd de theoretische snelheidslimiet verhoogd naar 480 Mbit/s of 60 MB/s.

Welnu, volgens de laatste mode verscheen in februari 2006 het Memory Stick Micro-kaartformaat (of het wordt ook wel M2 genoemd), met afmetingen van 15x12,5x1,2 mm - dit is iets groter dan microSD. Hun capaciteit varieert van 128 tot 16 GB en kan in theorie 32 GB bedragen. Via een adapter kan een M2-geheugenkaart in de Memory Stick PRO-sleuf worden geplaatst, maar als de capaciteit meer dan 4 GB bedraagt, kunnen zich bepaalde herkenningsproblemen voordoen.

Dit is zo'n kronkel. Als je ernaar kijkt, is het in principe niet moeilijk: Memory Stick is het originele formaat, niet het meest compacte formaat, Memory Stick PRO is een optie met grotere capaciteit en snelheid, Memory Stick (PRO) Duo is een kleinere versie van kaarten Memory Stick PRO-HG Duo is een versnelde versie van Memory Stick PRO Duo, Memory Stick Micro (M2) - de kleinste Memory Stick. Nu kunt u doorgaan naar de nieuwste standaard - xD.

xD-Picture-kaart

Olympus en Fujifilm waren van mening dat de flashkaartformaten die aan het begin van deze eeuw bestonden niet voldeden aan hun ideeën over ideale gegevensopslag voor camera's. Hoe kunnen we anders de ontwikkeling van onze eigen xD-Picture Card-standaard verklaren?

Uit de naam van het formaat volgt dat het is gemaakt voor het opslaan van afbeeldingen. Maar Olympus produceert op basis hiervan digitale voicerecorders, en Fujitsu produceert mp3-spelers. Er zijn echter veel minder van de nieuwste toestellen dan camera's met xD-ondersteuning. Als we echter het totale verkoopvolume van de digitale camera's van Fujitsu en Olympus vergelijken, zullen deze op geen enkele manier de cijfers van de marktleiders - Canon en Nikon - overtreffen. En de leiders gebruiken stilletjes CompactFlash in spiegelreflexcamera's uit het midden- en hogere segment, terwijl de Secure Digital-standaard in de rest goed wortel heeft geschoten. Omdat de distributie van xD-kaarten niet erg groot is, blijven ze in hun ontwikkeling achter bij de meest populaire formaten, en bovendien zijn ze duurder dan zij. Ongeveer 2-3 keer, als u kaarten met dezelfde capaciteit neemt.

Het is duidelijk dat de belangrijkste focus van de ontwikkelaars van het xD-formaat (Toshiba en Samsung produceren trouwens kaarten die daarop zijn gebaseerd) was om de grootte van de geheugenkaart te verkleinen. De afmetingen zijn als volgt: 20x25x1,78 mm. Ongeveer hetzelfde als twee Memory Stick Micros.

De capaciteit van de allereerste versie xD-kaarten varieert van 16 tot 512 MB. Ze werden gepresenteerd in juli 2002. In februari 2005 verscheen echter de eerste update, waardoor het maximale volume kon worden verhoogd naar 8 GB. De nieuwe standaard heette xD Type M. Het volume werd vergroot door het gebruik van MLC-geheugen, dat tegelijkertijd langzamer bleek te zijn. Type M xD-kaarten hebben een capaciteit van 2 GB bereikt. En tot nu toe is deze grens niet overschreden, noch door Type M, noch door nieuwere normen.

Om het snelheidsprobleem op te lossen werd in november 2005 xD Type H geïntroduceerd. Dit formaat was gebaseerd op SLC-geheugen, aangezien ze in 2008 besloten hiermee te stoppen vanwege de hoge kosten. Maar hij werd in april 2008 vervangen door de Type M+. Kaarten van dit formaat zijn ongeveer 1,5 keer sneller dan Type M.

Achterwaartse compatibiliteit van verschillende versies van xD-formaten geldt alleen voor de nieuwste apparaten - ze kunnen gemakkelijk oudere versies van kaarten herkennen. Maar oudere apparaten zullen de nieuwe kaarten niet noodzakelijkerwijs herkennen. De situatie is hier ongeveer hetzelfde als bij andere standaarden.

Wat betreft snelheid, qua volume schittert xD helemaal niet. Tegenwoordig is de gemiddelde leessnelheid van Type M+ 6,00 MB/s (40x) en de schrijfsnelheid 3,75 MB/s (25x).

In totaal is het xD-Picture Card-formaat in de detailhandel duurder dan SD en CF. Geheugenkaarten zijn vrij compact, maar hun capaciteit voldoet niet meer aan de moderne eisen. Hetzelfde geldt voor snelheid. Voor het opnemen van video met een resolutie van 640x480 bij 30 frames per seconde is Type M+ nog steeds voldoende. Maar voor de hedendaagse spiegelreflexcamera's die frames opnemen met een resolutie van 12-24 MP en video in 720p- en 1080p-formaat, is dit duidelijk niet genoeg. Het is helemaal niet slecht om een ​​kaart te hebben voor 200-300x. We zien dus niet veel nut in het blijven ondersteunen en ontwikkelen van xD. Het zou ons ook niet verbazen als ze ineens besluiten om het te sluiten en de volgende generatie camera’s overgaat naar SD en/of CF.

De afkorting SSD verscheen relatief recent in nieuwsfeeds en artikeltitels - een paar jaar geleden. De reden hiervoor is dat deze technologie pas wijdverspreid begon te worden toen flash-geheugen steeds vaker werd gebruikt voor gegevensopslag, en de bovengenoemde nieuwskoppen (en tekst) spraken over de op handen zijnde snelle groei van deze markt, en beloofden tegelijkertijd de verplaatsing van HDD's. In ieder geval uit het laptop- en netbooksegment.

Maar het meest interessante is dat een SSD niet noodzakelijkerwijs een flashgeheugenstation is. SSD of Solid State Drive betekent solid state drive. Dat wil zeggen dat het principe en niet het type hier belangrijk zijn: "hard" geheugen wordt gebruikt om gegevens op te slaan. Een herinnering die niet draait, draait of springt. De SSD is dus helemaal niet een paar jaar oud, maar formeel vijftig jaar oud. Deze technologie heette toen anders, maar nogmaals, het principe is hier belangrijk. Maar het principe is gebleven.

Tegenwoordig zijn twee soorten SSD’s relevant: gebaseerd op vluchtig geheugen en gebaseerd op niet-vluchtig geheugen. De eerste zijn degenen die SRAM- of DRAM-geheugen als basis gebruiken. Ze worden ook wel RAM-drive genoemd. Van tijd tot tijd worden dergelijke SSD's door fabrikanten aangekondigd als ultrasnelle opslagmedia. Sommigen van hen bieden u zelfs de mogelijkheid om het volume onafhankelijk te vergroten wanneer connectoren voor conventionele geheugenmodules (DDR, DDR2 of DDR3 in de modernste versie) eenvoudig op het bord worden geïnstalleerd.

Nou, niet-vluchtig geheugen is natuurlijk flash. Het is al heel lang mogelijk om daarop gebaseerde SSD's te maken, maar de volumes van dergelijke schijven waren verre van de mogelijkheden van harde schijven en de kosten waren veel hoger. En de snelheid was niet geweldig. Maar vandaag worden deze tekortkomingen geleidelijk geëlimineerd.

De eerste generatie SSD's hadden capaciteiten van 16 tot 64 GB, en dergelijke "flashdrives" kosten honderden en duizenden dollars. Dit was ongeveer twee jaar geleden. Tegenwoordig zijn er opties van 64-512 GB beschikbaar tegen prijzen variërend van $200 tot $1.500. Het is ver verwijderd van harde schijven, maar veel beter. Voor en onderweg een 1 TB SSD in het formaat van een 2,5 inch harde schijf. Laten we u eraan herinneren dat mobiele harde schijven de capaciteit van 500 GB nog niet hebben overschreden. En desktopversies hebben zojuist de grens van 2 TB bereikt. SSD gaat dus met grote sprongen vooruit.

Wat de snelheid van het werk betreft, deze groeit ook voortdurend. De eerste generatie SSD's bleef enigszins achter bij mobiele harde schijven, maar moderne schijven zijn ze al voorbijgestreefd. Het volstaat te herinneren aan de vorig jaar geïntroduceerde Intel X25-M SSD, die een leessnelheid van 250 MB/s en een schrijfsnelheid van 70 MB/s heeft. En het kost niet hetzelfde als een vlucht naar het ISS - ongeveer $ 350 met een capaciteit van 80 GB.

Natuurlijk zijn er bijzonder snelle modellen van Fusion-IO met lees-/schrijfsnelheden van 800/694 MB/s of PhotoFast G-Monster PCIe SSD met 1000/1000 MB/s, maar ze zijn geprijsd als een klein vliegtuig. En natuurlijk gebruiken ze voor gegevensuitwisseling geen SerialATA, maar gewone PCI Express x8 - deze standaard kan nog steeds de vereiste bandbreedte leveren. Overigens wordt PCI Express x1 actief gebruikt om SSD's in netbooks aan te sluiten. Het is in dit formaat dat hun gegevensopslag wordt gemaakt - in de vorm van een kleine PCI-E x1-kaart.

Dergelijke hoge snelheidsprestaties voor SSD-schijven werden bereikt dankzij het parallelle lezen van gegevens van meerdere chips tegelijk. De hierboven genoemde Intel X25-M werkt bijvoorbeeld volgens het principe van een RAID-niveau 0-array. Dat wil zeggen dat één bit naar de eerste chip wordt geschreven, de tweede naar de tweede, enzovoort. Het is uiterst moeilijk om een ​​soortgelijk mechanisme te organiseren voor een gewone USB-flashdrive of geheugenkaart, omdat er bijna altijd maar één flash-geheugenchip is geïnstalleerd.

Om de capaciteit te vergroten en de kosten te verlagen, wordt vaak MLC-geheugen gebruikt in SSD's (ook in de X25-M). Duurdere modellen zijn uitgerust met SLC-chips. Maar als u relatief zelden gegevens naar een USB-stick of een SD-kaart schrijft, neemt de SSD tijdens gebruik continu op. En in de meeste gevallen weet je het niet eens. Moderne programma's houden voortdurend verschillende logboeken bij; het besturingssysteem verplaatst weinig gebruikte gegevens naar het wisselbestand, waardoor RAM vrijkomt; Zelfs voor eenvoudige bestandstoegang is het registreren van de toegangstijd vereist.

Je moet dus in ieder geval duurzamere chips in de SSD installeren. Je moet je ook zorgen maken over algoritmen voor het berekenen van het slijtageniveau en het herverdelen van gegevens - ze moeten geavanceerder zijn dan die van conventionele flashdrives. SSD's hebben zelfs een extra vluchtige cachechip, net als een gewone harde schijf. De cache bevat blokadresgegevens en gegevens over het slijtageniveau. Wanneer uitgeschakeld, worden deze laatste opgeslagen in het flashgeheugen.

Hoe dan ook blijft de op flash gebaseerde SSD-technologie zich voorlopig snel ontwikkelen. Het biedt verschillende onmiskenbare voordelen ten opzichte van HDD:

• aanzienlijk kortere gegevenstoegangstijd;
• constante leessnelheid van gegevens;
• nul geluidsniveau;
• minder energieverbruik.

Op dit moment hoeft u alleen nog maar het aantal herschrijfcycli op te voeren tot een zodanig aantal dat u zich er helemaal geen zorgen meer over hoeft te maken. Zonder dat zal de capaciteit blijven groeien. Het is mogelijk dat het in de komende 2-3 jaar de harde schijven zal inhalen en zelfs inhalen. Welnu, de prijs daalt vanzelf als de technologie veelbelovend is, actief wordt gepromoot en het verkoopniveau voortdurend groeit. We weten niet of SSD's HDD's op de markt voor desktopcomputers zullen kunnen vervangen, maar ze zijn al op weg naar mobiele apparaten.

Toekomst

Eigenlijk zijn we aan het einde gekomen. De conclusie uit het bovenstaande kan als volgt worden getrokken: flashgeheugen zal in de toekomst steeds wijdverspreider en verbeterd worden. Het is nog niet duidelijk of het harde schijven kan vervangen, maar het heeft er wel de potentie voor. Maar er is nog een addertje onder het gras: het bestandssysteem.

Moderne bestandssystemen zijn geoptimaliseerd voor gebruik met harde schijven. Maar HDD is qua structuur helemaal geen SSD. Allereerst worden de gegevens op de harde schijf benaderd via LBA-adressering. Met een blok van zo'n adres kun je berekenen op welk bord, op welk spoor en in welke sector de gevraagde informatie zich bevindt. Maar hier is het probleem: flash heeft geen platen, sporen of sectoren. Maar er zijn blokken verdeeld in pagina's. Tegenwoordig wordt dit probleem opgelost door adressen van het ene formaat naar het andere te vertalen, maar het zou veel handiger zijn als dit allemaal rechtstreeks zou gebeuren.

Een ander kenmerk van flashgeheugen is dat er alleen in eerder gewiste blokken kan worden geschreven. En deze operatie kost enige tijd. Het zou een goed idee zijn om tijdens inactiviteit volledig ongebruikte blokken te wissen.

Moderne schijfbestandssystemen zijn geoptimaliseerd om de toegangstijd tot gegevens te minimaliseren - ze proberen ervoor te zorgen dat ze zo snel mogelijk over de hele schijf worden doorzocht. Maar voor flash-geheugen is dit eenvoudigweg niet relevant: alle blokken zijn even snel toegankelijk. Welnu, ondersteuning voor het berekenen van de mate van slijtage van flash-chips vanuit het bestandssysteem zou geen kwaad kunnen.

Het ding voor de nabije toekomst is dus de release van nieuwe bestandssystemen die zijn geoptimaliseerd voor het werken met flash-geheugen. Deze bestaan ​​echter al, maar moderne besturingssystemen ondersteunen ze niet goed. Het is opmerkelijk dat een van de eerste FFS2 van Microsoft was, die het begin jaren negentig uitbracht.

Linux OS houdt gelijke tred met de vooruitgang. De bestandssystemen JFFS, JFFS2, YAFFS, LogFS, UBIFS zijn ervoor gemaakt. Sun onderscheidde zich ook door de ontwikkeling van ZFS, dat onlangs . Het is niet alleen geoptimaliseerd voor harde schijven, maar ook voor flashdrives. Bovendien, zowel voor gebruik als hoofdopslag als als cache.

Tegenwoordig blijft het populairste bestandssysteem voor flashdrives (SSD's niet meegerekend) echter FAT en FAT32. Het is gewoon het handigst. Ze worden door alle besturingssystemen ondersteund en vereisen geen stuurprogramma's. Maar ze zijn niet langer voldoende voor werk. Zo wordt de beperking op de maximale bestandsgrootte (4 GB) nu al onaanvaardbaar.

Microsoft heeft echter een vervanger: exFAT, voorheen bekend als FAT64. Zoals we al schreven, werd dit gekozen als de belangrijkste FS voor SDXC-kaarten. Naast dat het is geoptimaliseerd voor flash-geheugen, ondersteunt het bestanden tot 16 exabytes (16,7 miljoen terabytes) groot, en kunnen er meer dan 65.536 bestanden in één map worden opgeslagen.

exFAT wordt tegenwoordig ondersteund door de besturingssystemen Windows Mobile versie 6.0 en hoger, Windows XP SP2 en hoger, Windows Vista SP1, Windows Server 2008 en Windows 7 vanaf build 6801. Houd er rekening mee dat in Windows Vista een op exFAT gebaseerde flashdrive niet in staat is om wordt gebruikt als cache in ReadyBoost-functies. Overeenkomstige ondersteuning zal verschijnen in Windows 7. Net als voor andere besturingssystemen is er voor Linux een gratis kernelmodule beschikbaar waarmee u exFAT alleen-lezen kunt gebruiken.

Dus het meest veelbelovende besturingssysteem voor flashdrives lijkt vandaag de dag ZFS en exFAT te zijn. Maar beide zijn zeer slecht verspreid, hoewel de laatste een grotere kans heeft populair te worden. Het is al gekozen als de belangrijkste voor de nieuwste generatie SD-kaarten en alle populairste versies van Windows ‘kennen’ het.

Voor de rest wachten we op een verdere toename van de capaciteit van flashdrives en een verlaging van hun kosten. Deze technologie is erg goed, dus we wensen er alleen maar succes mee.