На чтение: ≈ 18 мин.Основанная на полупроводниковых элементах энергонезависимая флэш-память (англ. Flash-Memory) применяется в самых разнообразных устройствах. Поэтому сейчас, когда так называемые «флэшки» вполне доступны по цене каждому, а емкость этих устройств непрерывно растет, каждый пользователь должен знать об их строении, разновидностях и применении. Флэш-память обладает малыми размерами и не потребляет энергии, поэтому часто ее используют в компактных и портативных устройствах – MP3-плеерах, КПК, цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и так далее.
Из истории
Флэш-память изобрел сотрудник компании Toshiba Фудзи Масуока еще в 1984 году. Название устройства происходит от слова flash – «вспышка», так как процесс стирания информации в нем происходит так же быстро, как и фотовспышка. Изделие продемонстрировали на выставке IEEE-1984, после чего компания Intel взялась за разработку коммерческих решений на флэш-памяти и уже в 1988 году выпустила первый коммерческий чип.
Позже крупные производители чипов – Intel, Micron Technology и Sony объединились, создав группу Open NAND Flash Interface Working Group, которая занялась стандартизацией и разработкой спецификации флэш-памяти.
Немного о технологии
Глубоко вникать в суть технологий рядовому пользователю совсем не обязательно, для искушенных же есть специальная литература. Однако некоторые факты необходимо знать каждому.
Флэш-память представляет собой массив из специальных транзисторов «с плавающим затвором», каждый из которых хранит более одного бита информации. Записью, стиранием и хранением информации руководит контроллер.
Главный недостаток флэш-памяти – ограниченное число циклов записи. Считывать информацию с флэш-памяти можно сколько угодно, но записывать ее получается ограниченное количество раз. Современные чипы флэш-памяти поддерживают от 10 тысяч циклов записи/стирания, и производители постоянно совершенствуют технологию. К примеру, для флэш-накопителей разработана специальная файловая система, которая учитывает тот факт, что некоторые сектора (например, таблица размещения файлов или начальные сектора) перезаписываются чаще других и больше подвержены износу. В ОС Microsoft Windows этим заведует файловая система FFS2, в Linux – JFFS2 и YAFFS.
В следующем поколении флэшек появился встроенный контроллер, который выполняет функции распределения информации. Он есть, в частности, у устройств флэш-памяти типа SecureDigital и CompactFlash.
Область применения
Рассмотрим устройства, так или иначе связанные с флэш-памятью.
USB flash drive
В народе его просто именуют «флэшкой». Изделие представляет собой съемный накопитель на флэш-памяти, подключаемый через интерфейс USB. Он очень удобен для переноса информации, ибо определяется системой как внешнее устройство, и к нему можно обращаться так же, как и к жесткому диску.
На флэшке обычно хранят файлы, с которыми необходимо работать, например, дома и на работе. Редактировать их можно непосредственно с накопителя, без копирования на жесткий диск. Такие устройства гораздо более компактны и удобны, чем устаревшие дискеты и CD-RW.
Еще одно из применений этих накопителей – создание переносного офиса. Существуют специальные версии программного обеспечения, которые могут работать непосредственно с флэшки, без копирования на жесткий диск. Например, на флэшке можно носить предпочитаемый вами браузер и почтовый клиент со всеми настройками, и работать с ними сразу после подключения устройства.
Энтузиастами создано множество portable-версий популярного ПО. Правда, при использовании этого софта не следует забывать, что некоторые portable-версии программ нарушают лицензионное соглашение разработчиков.
Для ознакомления: примеры аналогичного ПО можно найти на следующих сайтах:
http://portablebox.net/ – русскоязычный блог, в котором публикуются ссылки на portable-версии софта;
http://portableapps.com/ – англоязычный ресурс с portable-версиями софта;
www.portablefreeware.com/all.php – еще одна подборка бесплатного софта на английском языке.
Следует отметить, что современные материнские платы поддерживают загрузку с USB-устройств. И уже есть достаточно много версий GNU/Linux, работающих с флэш-накопителей. Согласитесь, довольно удобно, придя в офис со своим «линуксом» на сменном носителе, запустить его на рабочем компьютере, где уже стоит Windows, а по окончании работы уйти, вернув все в исходное состояние.
При использовании флэшек не стоит забывать о компьютерных вирусах, которые могут переноситься вместе с полезной информацией. Некоторые модели этих устройств содержат переключатель, и благодаря режиму «только для чтения» можно сделать так, чтобы вредоносные элементы не проникли на ваш носитель.
Еще один момент, связанный с использованием USB flash drive, касается безопасности и защиты конфиденциальной информации. Ведь флэшка может быть потеряна или украдена, а значит, те или иные сведения могут попасть в чужие руки. Поэтому сейчас многие производители выпускают флэшки со сканером отпечатка пальца или цифровым кодом. Если подобные устройства вам не по карману, для переноса важной информации можно использовать обычное шифрование.
Также производители заботятся о людях, работающих в тяжелых и экстремальных условиях. Поэтому ряд моделей имеет специальный защитный корпус, который предохраняет устройство от ударов, действия воды, влаги и пыли.
Подобные флэшки также устойчивы к температурным воздействиям. Например, флэш-накопитель Corsair Survivor GT 8GB принадлежит именно к такой категории. (Рис. 1).
Сам флэш-накопитель ввинчивается в высокопрочный корпус из сплава алюминия, который выдерживает сильные физические воздействия, не тонет в воде и даже выдерживает погружение на 200 метров. Конечно же, флэшка водолазам не понадобится, но зато это гарантирует, что в экстремальных условиях (например, в случае авиакатастрофы) записанная на ней информация не будет безвозвратно потеряна.
«Навороченными» устройствами пользуются и очень богатые люди, имидж которых может пострадать от ношения «простых» флэшек. Специально для этой категории граждан производители разрабатывают изделия в платиновых и золотых корпусах, инкрустированные драгоценными камнями. При этом флэшка из простого носителя информации благодаря дизайнерам и ювелирам превращается в стильный аксессуар.
Распространенность такого типа накопителей привела к тому, что многие бытовые устройства начали поддерживать флэш-память. Множество моделей портативных и стационарных DVD-плееров могут читать данные с флэшки. И сейчас уже не проблема, к примеру, просмотреть фотографии или напрямую распечатать их на принтере безо всяких посредников в виде традиционного компьютера.
Карты памяти
Это компактные носители информации для портативных устройств. Потребность в подобных носителях возникла с развитием КПК, цифровых фотоаппаратов и прочих компактных и мобильных устройств, для которых потребовалось создать емкий носитель с малыми размерами. (Рис. 2). Как видно на фотографии, размеры карт памяти достаточно малы, чтобы поместиться в любом мобильном устройстве.
Карты памяти отличаются друг от друга объемом, физическими размерами, быстродействием и типом. Исторически сложилось, что существует множество типов карт с абсолютно разными характеристиками. Рассмотрим их подробнее.
CompactFlash – один из первых типов карт памяти, который разработан еще в 1994 году. Используется и сейчас, но сильно сдает более технологичным моделям. По нынешним меркам CompactFlash имеет громоздкие размеры: 42,8×36,4×3,3 мм. Собственно говоря, есть два CompactFlash, которые отличаются только толщиной: CF Type I – 3,3 мм и CF Type II – 5мм. Сейчас в разработке находится CompactFlash Type III.
SD (Secure Digital) – формат, созданный совместными усилиями гигантов SanDisk, Panasonic и Toshiba. Из названия Secure Digital следует, что карты памяти данного типа поддерживают защиту данных от несанкционированного копирования. Физические размеры 32x24x2,1 мм.
MMC (MultiMediaCard) – продукт совместной деятельности компаний SanDisk и Siemens. Для MMC характерно высокое быстродействие. Размеры 32x24x1,4 мм.
RS-MMС – полный аналог MMC, но с меньшими габаритами (24х18х1,4 мм) и сниженным быстродействием.
MicroSD (старое название – TransFlash), MiniSD – карты памяти с низким быстродействием и малыми размерами (MicroSD – 11х15х1 мм, MiniSD – 21х20х1,8 мм).
Memory Stick – разработка корпорации Sony. В картах данного типа может применяться фирменная разработка для защиты информации MagicGate. Физические размеры 50×21,5×2,8 мм.
Memory Stick Duo – новый шаг в эволюции Memory Stick. Инженеры снизили энергопотребление и уменьшили размеры до 31х20х1,6 мм.
xD Picture (Extreme Digital) – разработка компаний FujiFilm и Olympus, применяется в фотоаппаратах данных производителей. Физические размеры 25х20х1,7 мм.
В каждом из перечисленных типов карт памяти есть свои недостатки и преимущества. Но все они служат лишь дополнением к мобильным устройствам, поэтому нужно знать основные отличия между ними.
Устройства для чтения карт памяти (картридеры)
Этот класс устройств появился сразу после появления карт памяти и служит для считывания с них информации в компьютер. Поскольку существует множество карт памяти, то и картридеры тоже универсальны. Обычно для чтения информации с карты памяти с какого-либо устройства (фотоаппарата, мобильного телефона, диктофона и так далее) необходимо соединить его с компьютером посредством специального шнура. Картридер же позволяет перекачать файлы напрямую.
После установки карты памяти в устройство для чтения карт памяти она распознается системой как съемный накопитель, и с ней можно работать как с обычной флэшкой. Поэтому многие за неимением флэшки используют карты памяти для переноса информации.
Устройства для чтения карт памяти бывают внешними и внутренними. Последние пришли на замену дисководам и устанавливаются вместо них. Такие картридеры имеют размеры 3,5 дюйма. Внешние устройства обычно подключаются по интерфейсу USB и также распознаются как съемный накопитель.
SSD – жесткие диски
SSD (англ. solid state drive), или твердотелые, жесткие диски, – пока еще экзотика, но, возможно, это наиболее перспективное направление эволюции компьютерной памяти. В обычных жестких дисках, как известно, есть движущиеся механические части, которые чаще всего выходят из строя. Именно они также виновны в низкой надежности жестких дисков и уязвимости к вибрации и ударам. Но флэш-память по определению более устойчива к «потрясениям», так как не имеет никаких движущихся элементов. Поэтому крупные производители уже давно занимаются разработкой твердотелых, жестких дисков на основе флэш-памяти.
Кроме того, флэш-память более компактна и имеет низкое энергопотребление, что делает возможность использования SSD-дисков в ноутбуках и прочих мобильных устройствах весьма заманчивой.
Надо сказать, что производители уже достигли значительных успехов, двигаясь в этом направлении. Правда, пока главной проблемой, которая мешает твердотелым дискам пойти в серийное производство, остается цена. Например, за диск объемом 64 Гб нужно отдать более 1000 долларов. Но технологии развиваются, и через несколько лет наверняка появятся образцы намного большего объема по низкой цене.
На сегодня самый емкий SSD – жесткий диск разработан компанией BiTMICRO. Он имеет объем 832 ГБ, что немало даже для обычных жестких дисков. Новинка имеет форм-фактор 2,5 дюйма и скорость чтения 100 МБ/с.
На первый взгляд может показаться, что на фоне прочих, весьма дешевых и практичных разработок подобные накопители бесполезны. Но не будем забывать об их уникальных характеристиках, незаменимых в некоторых областях. Например, в условиях сильной вибрации SSD-диски чувствуют себя куда более комфортно, чем прочие изделия, поэтому их уже сейчас применяют в промышленных системах и компьютерах.
Напомню также, что самый дешевый ноутбук в мире XO Laptop (стоимость – 100 долларов) от группы разработчиков OLPC использует вместо жесткого диска флэш-память.
Intel Turbo Memory
Технология Intel Turbo Memory также основана на флэш-памяти. Ее применяют в ноутбуках, что повышает быстродействие и время автономной работы. Представляет собой кэш на основе флэш-памяти, установленный на материнской плате. Служит для реализации двух задач: ReadyDrive и ReadyBoost. Правда, эти технологии работают только в ОС Windows Vista.
ReadyDrive нужен для повышения производительности дисковой подсистемы. Это некоторый объем флэш-памяти (512 MB), в котором кэшируются данные с жесткого диска, что позволяет меньше обращаться к жесткому диску, повысить быстродействие и экономить энергию.
ReadyBoost кэширует системные файлы и файл подкачки Windows. ReadyBoost способен несколько снять нагрузку с ОЗУ и также повысить быстродействие.
Сергей ДОВБНЯ, системный администратор, Кривой Рог, Украина
Выбор читателей
Комментарии