Savremene tehnologije se prilično brzo razvijaju i ono što je juče izgledalo kao vrhunac savršenstva, danas nismo nimalo zadovoljni. Ovo posebno važi za moderne tipove računarske memorije. Postoji konstantan nedostatak memorije ili je brzina medija vrlo niska po savremenim standardima.
Flash memorija se pojavila relativno nedavno, ali imajući mnoge prednosti, ozbiljno istiskuje druge vrste memorije.
Flash memorija je vrsta čvrste, nepostojane memorije koja se može ponovno upisivati. Za razliku od tvrdog diska, fleš disk ima veliku brzinu čitanja, koja može doseći i do 100 MB / s, vrlo male veličine. Lako se prenosi jer se povezuje preko USB porta.
Može se koristiti kao RAM, ali za razliku od RAM-a, fleš memorija pohranjuje podatke kada je napajanje isključeno, autonomno.
Danas na tržištu postoje fleš diskovi veličine od 256 megabajta do 16 gigabajta. Ali postoje i nosači sa velikom zapreminom.
Dodatne funkcije flash memorije uključuju zaštitu od kopiranja, čitač otiska prsta, modul za šifriranje i još mnogo toga. Takođe, ako matična ploča podržava pokretanje preko USB porta, onda se može koristiti kao uređaj za pokretanje.
Nove flash tehnologije uključuju UZ. Ovaj medij računar prepoznaje kao dva diska, na kojima se podaci pohranjuju na jednom, a računar se pokreće sa drugog. Prednosti ove tehnologije su očigledne, možete raditi na bilo kojem računaru.
Dovoljno mala veličina omogućava da se ova vrsta memorije koristi veoma široko. To su mobilni telefoni, fotoaparati, kamkorderi, diktafoni i druga oprema.
U opisu tehničkih karakteristika bilo kojeg mobilnog uređaja navedena je vrsta flash memorije i nije slučajno, jer nisu sve vrste kompatibilne. Na osnovu toga, potrebno je odabrati fleš diskove koji su prilično česti na tržištu kako ne biste imali problema sa bilo kojim uređajem.
Za neke vrste fleš kartica postoje adapteri koji proširuju njegove mogućnosti.
Postojeće vrste fleš memorije
Moderne flash kartice se mogu klasificirati u šest glavnih tipova.
Prvi i najčešći tip je CompactFlash (CF), postoje dva tipa CF tip I i CF tip II. Ima dobru brzinu, kapacitet i cijenu.
Nedostaci uključuju veličinu 42 * 36 * 4 mm. Prilično je svestran i koristi se u mnogim uređajima.
IBM Microdrive-jeftin, ali manje pouzdan i troši više od uobičajene energije, što je razlog njegovog ograničenja.
SmartMedia- tanka i jeftina, ali ne i visoka zaštita od brisanja.
Multimedijalna kartica (MMC)- mala veličina (24x32x1.4mm), mala potrošnja energije, koristi se u minijaturnim uređajima. Nedostatak je mala brzina.
SecureDigital (SD) sa uporedivim veličinama sa multimedijalnom karticom, ima veći volumen i brzinu. Ali skuplje.
MemoryStick- ima dobru zaštitu informacija, brzinu, ali ne baš veliki kapacitet.
Danas su najčešći CompactFlash i SD/MMC, ali
osim navedenih kartica, postoje i druge vrste flash kartica
Vrijedi odabrati fleš karticu prema vašim potrebama, s obzirom na to da što je veći volumen i brzina, to je flash kartica skuplja.
Stalno se suočavam sa zbrkom pojma fleš disk, često postaje uzrok nesporazuma između kupca i prodavca pri odabiru potrebnog medija za skladištenje. Dakle, "među širokim masama" postoje sljedeća glavna tumačenja riječi fleš disk: USB fleš disk(UES-B fleš disk), memorijska kartica microSD(čitaj micro-eS-Di), općenito, bilo koja memorijska kartica, općenito, bilo koji flash-nosač informacija. Ovdje ispod riječi blic(čitaj flash) Mislim na tehnologiju fleš memorije i koristim engleski izraz kako ne bi došlo do zabune. Štaviše, ponekad vidim da ljudi u svakodnevnom životu mogu istovremeno bilo koji od ovih uređaja nazvati fleš diskom, oslanjajući se na to da će njihov sagovornik shvatiti o čemu se radi iz konteksta ili uz pomoć telepatije!
Neću se raspravljati o tome koji je termin ispravniji, a još više ću preskočiti pitanje kako pravilno "flash" ili "flash" (zapravo, oba se pravopisa koriste barem isto, i tu se ništa ne može učiniti to). Umjesto nepotrebnih sporova, jednostavno ću opisati sve uređaje koji se nazivaju ovom riječju, i sve riječi kojima se nazivaju, a onda definitivno možete kupiti upravo ono što vam treba!
Pa počnimo sa USB fleš disk... Upravo je za ovaj uređaj, koji je univerzalni medij koji sadrži fleš memoriju i povezan direktno na USB konektor, fiksirana riječ fleš disk na ruskom. Međutim, popularna je i riječ flashdrive ili flashdrive, izvedena iz engleskog Flash Drive, kao i službeniji fleš disk (ili fleš disk). Budući da je nemoguće smisliti razuman prijevod ove fraze (pa, ne nazvati fleš disk "treperavim drajverom"!), riječi fleš disk ili fleš disk treba prepoznati kao najbolji izraz. Evo nekoliko tipičnih primjera fleš diskova:
Flash diskovi se uglavnom koriste za prijenos informacija između računala. Ili da pohranite informacije koje uvijek želite imati sa sobom. Pošto je riječ o tipologiji, napominjem da su se nedavno pojavili fleš diskovi sa vezom USB3.0... Šta to znači? To znači da ako računar ima USB3.0 interfejs (njegova najuočljivija spoljna razlika je plava boja), USB3.0 fleš disk će moći da radi brže. Ako ga povežete na tradicionalni USB2.0 (koji je dostupan na svakom računaru), tada će njegova brzina biti uporediva sa brzinom konvencionalnog fleš diska. Ovako izgledaju USB3.0 i USB2.0: 
Sada druga kategorija uređaja koji se nazivaju fleš diskovi: microSD memorijske kartice(ili microSDHC, njihovi neposredni nasljednici) 
Po mom zapažanju, fleš diskovima ih zovu ili oni koji u rukama nisu držali nijedan drugi fleš medij (i to nije ni čudo, jer se microSD / microSDHC koriste u skoro svim telefonima, plejerima i svim vrstama gadžeta), ili oni koji imaju druga imena za sve ove "sitnice" ne znaju. Oni takođe sadrže fleš memoriju, što znači da imaju pravo da se zovu fleš diskovi. Ali za razumijevanje među ljudima, poželjno je nekako razlikovati pojmove, pa će "memorija" zvučati poželjnije, pogotovo ako trebate objasniti prodavcu šta vam je potrebno. Također je važno znati da se memorijske kartice razlikuju! Stoga je dobra ideja dodati „tako malu memorijsku karticu“, ali ovdje možete upasti u nered: postoje M2 memorijske kartice, koje su vrlo slične veličine. Na sreću, koriste se samo u Sony proizvodima. Spomenut ćemo ih u nastavku. Ali ipak, bolje je zapamtiti čarobne riječi microSD i microSDHC (čitajte microesDe i microeSDeHaTse). U kolokvijalnom govoru, inače, najčešće se prva riječ (microSD) koristi za označavanje obje vrste kartica (i microSD i microSDHC). Nema ništa loše u tome.
Šta trebate znati o microSD i microSDHC memorijskim karticama? Prvo, po čemu se razlikuju? microSDHC je noviji standard koji podržava više od 4 GB memorije. Sve memorijske kartice preko 4 GB mogu biti samo microSDHC, a manje od 4 samo microSD. Ali 4 GB nema sreće: može biti ovo ili ono! Međutim, microSD od 4 GB je rijedak. Sada najvažnije pitanje: kako odabrati onaj koji odgovara vašem uređaju? Postoje dva pravila: prvo morate odrediti maksimalnu količinu memorijske kartice s kojom vaš uređaj može raditi (da biste to učinili, otvorite upute za nju ili koristite internet pretragu). Drugo, morate kupiti karticu jednaku ili manju od maksimalnog volumena. Štaviše, svi uređaji koji podržavaju microSDHC će raditi sa bilo kojom microSD karticom bilo koje veličine. Postoji samo jedno upozorenje: ako vaš uređaj navodi da podržava karticu od najviše 4 GB, onda to može značiti da ne podržava nijednu microSDHC karticu i podržava bilo koju microSD karticu, uključujući 4 GB. Ili to može značiti da podržava bilo koje 4 GB kartice, i microSD i microSDHC, ali ne podržava microSDHC kartice od 8 GB i više. Ovo je aritmetika. A ako upute ne daju nikakva pojašnjenja po ovom pitanju, onda ćete morati upotrijebiti dobru staru "metodu znanstvenog bockanja".
E sad, još jedna bitna karakteristika koja kupce često zanima: kakva Klasa specificirano za microSDHC kartice? Označen je brojem unutar engleskog slova C. 
Moram odmah reći da ovo nije sorta kao što je recimo paradajz. Klasa memorijske kartice je njegova sposobnost snimanja informacija određenom minimalnom zagarantovanom brzinom. Što je klasa veća, to je veća brzina. Štaviše, to je upravo zagarantovana najmanja brzina, dok maksimalna i prosječna brzina mogu biti znatno veće. Dvije kartice različitih klasa često mogu imati praktički istu prosječnu i maksimalnu brzinu pisanja, ali ako jedna od njih ima "padove" brzine, odnosno ponekad piše sporije, tada će imati nižu klasu. Drugim riječima: klasa garantuje da brzina kartice u bilo kojem dijelu snimanja ne padne ispod određenog praga. Zašto je to potrebno? Klasa je potrebna za uređaje koji brzo pišu informacije i ne mogu čekati. To su uglavnom video kamere koje treba da snimaju video, jer ako memorijska kartica nema vremena da snimi kadar tokom snimanja, tada će "voz otići": morat će se napisati sljedeći kadar, sljedeći će imati biti izbačen nakon toga, a dio informacija će morati da izbaci kamera. », što će loše uticati na kvalitet snimanja. Dakle, opet, uzimamo instrukciju i vidimo šta piše o klasi memorijske kartice. Ako ništa - možete uštedjeti novac, ako je klasa navedena - uzmite navedenu ili iznad.
Konačno, posljednja stvar na koju se trebate odlučiti prilikom kupovine microSD/microSDHC memorijske kartice je adapter ili adapter za SD... To je takva stvar 4 puta veća od same kartice, uz pomoć koje se vaša mikro kartica pretvara u "veliku" SD/SDHC karticu (pogledajte ih u nastavku). Neke kartice se prodaju sa adapterom, neke bez. 
Procijenite da li vam je potreban takav adapter, uzimajući u obzir uređaje koje imate: kamere, stare e-knjige itd. Takođe ne zaboravite na čitač kartica: možda on ne čita direktno mikro kartice i tada vam adapter neće nimalo smetati. Općenito, adapter proširuje vaše mogućnosti ako se nešto dogodi. S druge strane: hoćete li ga pronaći kada vam zatreba u svom stolu? Izbor je na vama.
Sada idemo na SD/SDHC mape. 
Neću puno o njima: ovo su starija braća microSD/microSDHC kartica. Sve što je o njima rečeno važi i za ove prerasle (mada je verovatnije da su "mikro" kartice premale, jer su u početku, naprotiv, bile velike, a onda su se pojavile njihove manje pandane). Jedino što nemaju adaptere, jer ih ne morate prilagođavati sebi, pa, koriste se u obimnijim uređajima - to su, prije svega, sapunice i sve vrste e-knjiga (međutim , u potonjem se sve više ugrađuju microSDHC kartice).
M2. Puno ime Memory Stick micro M2- ovo su kartice vrlo slične microSD / microSDHC. 
Razlikuju se po tome što se koriste u telefonima i plejerima kompanije Sony Ispravnije bi bilo reći “rabljeni”, jer je Sony konačno shvatio da “nije ratnik u polju” i počeo je koristiti formate SD linije. Ako ste sretni vlasnik Sony-a, budite oprezni, provjerite koju karticu imate! Ove kartice nemaju nijednu klasu.
Posljednja karta koju ćemo pogledati je Compact Flash(na ruskom se izgovara "compact flash", ali se skoro uvek piše na engleskom, verovatno zato što nekako nije književno pisati "compact" o najvećoj kartici danas na tržištu :-). 
Ove kartice, zbog svoje pristojne veličine, imaju svoje nesumnjive prednosti: kapacitet je višestruko veći od ostalih kartica i brzina koja je do sada nedostižna za SDHC memorijske kartice. Stoga se koriste u velikim "naprednim" kamerama i drugim zahtjevnim uređajima. Ostaje dodati da je brzina (ovaj put bez "zamršenosti" sa zagarantovanim minimumom) označena brojem i slovom X. Na primjer: 133x, 266x, 300x. Broj pokazuje koliko je puta data kartica brža od neke minimalne standardne brzine CD-ROM-a.
Ako u ovoj recenziji niste naišli na svoju omiljenu praistorijsku kartu - nemojte se uzrujati! Sigurno ćete ga naći na Wikipediji. Namjerno sam se ograničio samo na tipove fleš medija koji su danas rasprostranjeni, kako ne bih nikome punio glavu nepotrebnim informacijama i ne bih pretvorio članak u arhivara. Dakle, sada ste naoružani znanjem, a odabir pravog fleš diska vam neće predstavljati problem. Uživajte u kupovini!
Svaka flash memorija temelji se na silikonskom kristalu, na kojem se formiraju ne sasvim obični tranzistori s efektom polja. Takav tranzistor ima dvije izolirane kapije: kontrolnu i plutajuću. Potonji je u stanju zadržati elektrone, odnosno naboj. Ćelija, kao i svaki tranzistor sa efektom polja, ima dren i izvor (slika 4.1). Tokom procesa snimanja, pozitivni napon se primjenjuje na kontrolnu kapiju i neki od elektrona koji se kreću od drena ka izvoru se odbijaju prema plutajućoj kapiji. Neki od elektrona prolaze kroz sloj izolatora i difundiraju u plutajuću kapiju. U njemu mogu ostati dugi niz godina.
Koncentracija elektrona u području plutajuće kapije određuje jedno od dva stabilna stanja tranzistora - memorijsku ćeliju. U prvom, početnom stanju, broj elektrona na plivajućoj kapiji je mali, a napon praga za otvaranje tranzistora je relativno nizak (logička jedinica). Kada se dovoljno elektrona unese u plutajuću kapiju, tranzistor je u drugom stabilnom stanju. Njegov napon otvaranja naglo raste, što odgovara logičkoj nuli. Kada se meri čitanje
Rice. 4.1. Ćelija fleš memorije
granični napon koji se mora primijeniti na odvod da bi se tranzistor otvorio. Da bi se uklonila informacija, negativni napon se nakratko primjenjuje na kontrolnu kapiju, a elektroni iz plivajućeg gejta difundiraju natrag do izvora. Tranzistor ponovo prelazi u stanje logičke jedinice i ostaje u njemu do sljedećeg upisa. Važno je napomenuti da u flash memoriji jedan tranzistor pohranjuje jedan bit informacija - to je ćelija. Čitav proces "pamćenja" zasniva se na difuziji elektrona u poluprovodniku. Ovo dovodi do dva ne baš optimistična zaključka.
Vrijeme skladištenja punjenja je vrlo dugo i mjeri se godinama, ali je i dalje ograničeno. Zakoni termodinamike i difuzije kažu da će se koncentracija elektrona u različitim područjima prije ili kasnije izjednačiti.
Iz istog razloga, broj ciklusa pisanja-prepisivanja je ograničen: od sto hiljada do nekoliko miliona. Vremenom dolazi do degradacije samog materijala i pn spojeva. Na primjer, Kingston Compact Flash kartice su ocijenjene za 300.000 ciklusa ponovnog pisanja. Transcend Compact Flash - uključen
1 LLC i Transcend 32 Gb USB fleš disk - za samo 100 LLC.
Postoje dvije flash arhitekture. Razlikuju se po načinu na koji se odnose na ćelije i, shodno tome, u organizaciji unutrašnjih provodnika.
NOR memorija vam omogućava da pristupite ćelijama jednom po jednu. Svaka ćelija ima poseban provodnik. Adresni prostor memorije NOR omogućava vam rad sa pojedinačnim bajtovima ili riječima (svaka riječ sadrži
2 bajta). Ova arhitektura nameće ozbiljna ograničenja na maksimalnu količinu memorije po jedinici površine matrice. NOR memorija se trenutno koristi samo u BIOS čipovima i drugim ROM-ovima niskog kapaciteta kao što su mobilni telefoni.
U memoriji arhitekture NAND (NAND), svaka ćelija je na raskrsnici "bitne linije" i "linije riječi". Ćelije su grupirane u male blokove slične klasteru tvrdog diska. I čitanje i pisanje se izvode samo u cijelim blokovima ili redovima. Svi moderni prenosivi mediji su izgrađeni na NAND memoriji.
Najveći proizvođači NAND čipova su Intel, Micron Technology, Sony i Samsung. Asortiman proizvedenih čipova je prilično velik, a ažurira se nekoliko puta godišnje.
Kontrolori
Memorijski kontroler se koristi za kontrolu čitanja i pisanja. Trenutno se kontroler uvijek izvodi kao poseban element (ovo je ili mikrokolo jednog od standardnih faktora forme, ili čip otvorenog okvira ugrađen u memorijsku karticu), iako je u toku rad na integraciji kontrolera direktno u kristal fleš memorije.
Kontroleri su dizajnirani i proizvedeni za potpuno specifične flash memorijske čipove. Način adresiranja ćelija je strukturno ugrađen u kontroler. Kada se upisuju na fleš memorijski čip, podaci se raspoređuju na specifičan način koji se razlikuje od modela do modela. Proizvođači drže ove detalje u tajnosti i, po svemu sudeći, ne planiraju ih otkriti. Očigledno, kreira se mnogo više firmvera kontrolera od samih modela kontrolera. Firmver (firmver) kontrolera i tablica prijevoda adresa (prevodilac) upisuju se u servisno područje flash memorije. To je područje koje kontroler počinje čitati odmah nakon što se na njega uključi napajanje. Pored stvarnog adresiranja ćelija, kontroler obavlja i niz drugih funkcija: funkcije praćenja loših sektora, ispravljanja grešaka (ECC - error check and correct) i ujednačenosti trošenja ćelija (izravnavanja habanja).
Tehnološka norma u proizvodnji memorijskih mikro krugova je prisutnost u njima u prosjeku do 2% ćelija koje ne rade. S vremenom se njihov broj može povećati, pa se, kao i kod tvrdih diskova, u flash memoriji osigurava rezervni volumen. Ako se pojavi neispravan sektor, kontroler, tokom formatiranja ili pisanja, zamjenjuje svoju adresu u tabeli alokacije datoteka adresom sektora iz rezervne oblasti. Ispravku vrši kontroler, ali se implementira na nivou fajl sistema određenog medija.
Zbog ograničenog resursa ćelija (reda nekoliko miliona ciklusa čitanja/pisanja za svaku), kontroler ima funkciju da uzme u obzir ujednačenost trošenja. Kako bi se informacije ravnomjerno zabilježile, slobodni prostor je konvencionalno podijeljen na sekcije, a za svaki od njih se uzima u obzir broj operacija pisanja. Statistika ciklusa se unosi u skriveno servisno područje memorije, a kontroler se povremeno poziva na nju za ove informacije. Ovo ne utiče na adresiranje.
Dizajn USB fleš diska
Uprkos raznovrsnosti kućišta, svi USB fleš diskovi su dizajnirani na isti način. Ako su polovice kućišta spojene zasunom, obično se lako odvajaju. Kućišta koja su vodootporna ili moderna moraju se otvarati destruktivnim metodama kao što je rezanje.
Unutar USB fleš diska na ploči se nalaze dva mikrokola (slika 4.2): memorijski čip i kontroler. Oba su fabrički obeležena. Ponekad ploča nosi dva flash memorijska čipa koji rade u paru. Svežanj mikrokola sastoji se od nekoliko otpornika i dioda, stabilizatora snage i kvarcnog rezonatora. U posljednje vrijeme stabilizator se sve više ugrađuje direktno u kontroler i broj priključaka je sveden na minimum. Osim toga, ploča može sadržavati LED indikator i minijaturni prekidač za zaštitu od pisanja.
Rice. 4.2. Flash disk uređaj
USB konektor je zalemljen direktno na ploču. Točke lemljenja kontakata u mnogim modelima su prilično ranjive, jer podnose mehaničko opterećenje prilikom spajanja i odspajanja uređaja.
Vrste i dizajn memorijskih kartica
Mnoge kompanije su s vremena na vrijeme korisnicima nudile različite dizajne memorijskih kartica. Uz rijetke izuzetke, sve su međusobno nekompatibilne u pogledu broja i rasporeda kontakata i električnih karakteristika; Flash kartice su dvije vrste: s paralelnim (paralelnim) i serijskim (serijskim) sučeljem.
Table 4.1 navodi 12 glavnih tipova memorijskih kartica koje se trenutno nalaze. Unutar svake vrste postoje dodatne varijante, s obzirom na koje se može govoriti o postojanju gotovo 40 vrsta kartica.
Tabela 4.1. Vrste memorijskih kartica
|
Tip memorijske kartice |
Ukupne dimenzije, mm) |
Maksimum konstruktivno |
Interfejs |
|
CompactFlash (CF) |
Paralelno 50 pinova |
||
|
Serijski 9 pinova |
|||
|
Multimedijska kartica (MMS) |
Serijski 7 pinova |
||
|
Serijski 7 pinova |
|||
|
Brzi MMS |
Serijski 13 pinova |
||
|
Serijski 10 pinova |
|||
|
Memory Stick PRO |
Serijski 10 pinova |
||
|
Memory Stick Duo |
Serijski 10 pinova |
||
|
SmartMedia (SSFDC) |
Paralelno 22 pina |
||
|
Paralelno 22 pina |
|||
|
Serijski 8 pinova |
MMC kartice mogu raditi u dva načina: MMC (MultiMedia Card) i SPI (Serial Peripheral Interface). SPI način rada je dio MMC protokola i koristi se pri komunikaciji sa SPI kanalom u mikrokontrolerima Motorola i nekih drugih proizvođača.
MMC (MultiMedia Card) kartica se može umetnuti u otvor za SD (Secure Digital) karticu, ali ne i obrnuto. Kontroler SD kartice sadrži hardversku enkripciju podataka, a sama memorija je opremljena posebnim područjem u kojem se pohranjuje ključ za šifriranje. Ovo je učinjeno kako bi se spriječilo nelegalno umnožavanje muzičkih zapisa, za čije je skladištenje i prodaju takav medij bio namijenjen. Kartica ima prekidač za zaštitu od pisanja.
CompactFlash (CF) kartice se lako mogu umetnuti u PCMCIA slot tipa II. Uprkos činjenici da PCMCIA ima 68 pinova, a CF samo 50, CompactFlash kartice su dizajnirane za punu kompatibilnost i imaju sve funkcionalnosti PCMCIA-AT A formata.
Svi Memory Stick (Sony standard) su međusobno relativno kompatibilni. Standard teoretski predviđa kapacitet memorijske kartice do 2 TB, iako u stvarnosti kapacitet doseže nekoliko gigabajta.
SmartMedia kartice su u velikoj mjeri zastarjele i mogu se naći samo u vrlo starim digitalnim fotoaparatima. Važno je napomenuti da je ovo bio jedini standard u kojem kontroler nije bio unutar kartice, već u čitaču.
Konstrukcija memorijskih kartica nije odvojiva - ovo je uređaj neprikladan za popravku. Neupakovana mikro kola zajedno sa provodnicima se oblikuju u spoj i sve zajedno se utiskuje u plastičnu školjku. Do kristala možete doći samo otvaranjem uređaja, ali oštećenje provodnika je gotovo neizbježno.
Čitaoci
Za čitanje USB fleš diska dovoljan je običan USB port: računar vidi takve uređaje kao standardni prenosivi disk zahvaljujući njihovom kontroleru. Kontrolori svih memorijskih kartica su upućeni na računar preko serijskih ili paralelnih interfejsa - kontakata na kartici. Svako od ovih sučelja zahtijeva odgovarajući adapter - dodatni kontroler koji odgovara ovom sučelju sa standardnim USB portom.
Čitač kartica je uređaj koji se sastoji od jednog ili više sličnih kontrolera, pretvarača napajanja i konektora za različite memorijske kartice (slika 4.3). Napajanje se vrši iz izvora +5 V preko USB kabla.
Rice. 4.3. Čitač kartica
Najčešće postoje "kombajni" dizajnirani za nekoliko tipova kartica: od 6 do 40. U čitaču kartica ima mnogo manje slotova, jer se svaki slot koristi za nekoliko tipova kartica koje su bliske po veličini i kontaktnom rasporedu. Po svojim karakteristikama, različiti modeli su praktično jednaki, ali se uglavnom razlikuju po broju podržanih tipova kartica i dizajnu.
Logična organizacija
Pre nego što pređemo na sistem datoteka fleš diskova, moramo razmisliti o NAND arhitekturi. U ovoj često korištenoj memoriji, čitanje, pisanje i brisanje informacija odvija se samo u blokovima.
Na tvrdim i flopi diskovima, veličina bloka je 512 bajtova, isključujući 59 nadzemnih bajtova, koji su vidljivi samo kontroleru tvrdog diska. Svi sistemi datoteka su kreirani s tim vrijednostima na umu. Problem je u tome što se u flash memoriji veličina bloka za brisanje, uz rijetke izuzetke, ne poklapa s veličinom standardnog sektora diska od 512 bajtova i obično je 4,8 ili čak 64 KB. S druge strane, da bi se osigurala kompatibilnost, jedinica za čitanje/pisanje mora odgovarati veličini sektora diska.
Da biste to učinili, blok za brisanje je podijeljen na nekoliko blokova za čitanje/pisanje veličine 512 bajtova. U praksi, blok je nešto veći: osim 512 bajtova za podatke, ima i 16-bajtni rep za servisne informacije o samom bloku. Fizički, lokacija i broj jedinica za čitanje/pisanje nisu ničim ograničeni. Jedino ograničenje je da blok čitanja/pisanja ne smije prijeći granicu bloka za brisanje, jer ne može pripadati dva različita bloka za brisanje.
Blokovi čitanja/pisanja podijeljeni su u tri tipa: valjani, nevažeći i neispravni. Blokovi koji sadrže snimljene podatke i pripadaju datoteci su važeći. Korišteni blokovi sa zastarjelim informacijama smatraju se nevažećim i moraju se očistiti. Defektna kategorija se sastoji od blokova koji se ne mogu pisati ili brisati.
Još jedna karakteristika fleš memorije je da se informacije mogu upisati samo u prostor koji je prethodno očišćen od prethodnih informacija. Kada je potrebno upisati informacije, firmver kontrolera mora odlučiti koje nevažeće blokove će izbrisati prije nego što to učini. U većini mikroprograma pitanje brisanja nevažećih blokova rješava se na najjednostavniji način: čim se određeni dio kapaciteta fleš diska popuni informacijama, automatski se pokreće mehanizam za brisanje nevažećih blokova.
Da bi se produžio vijek trajanja memorije, koristi se tehnologija kontrole trošenja, koja produžava vijek trajanja memorijskog kristala zahvaljujući ravnomjernoj distribuciji ciklusa upisivanja/brisanja memorijskih blokova. Nuspojava - kvar jednog memorijskog bloka - ne utiče na rad drugih memorijskih blokova istog kristala. Fiksni blokovi pripadaju fajlovima koji se nikada nisu menjali ili pomerali duže vreme ili uopšte. Prisutnost stacionarnih blokova podataka dovodi do činjenice da je preostali dio ćelija podložan povećanom trošenju i bržem trošenju svog resursa. Firmver uzima u obzir takve blokove i po potrebi premješta njihov sadržaj u druge ćelije.
Na prvi pogled, sistemi datoteka fleš diskova i memorijskih kartica poznati su korisnicima sa tvrdih i flopi diskova. Ovo je FAT16, rjeđe FAT32: ovako Windows operativni sistem predlaže formatiranje diska. Disk se može formatirati u NTFS koristeći standardne Windows XP i Windows 7 alate! Da biste to uradili, prvo morate otići u Device Manager i u prozoru sa svojstvima povezanog fleš diska na kartici Policy izabrati vrednost Optimizacija za brzo izvršavanje. Specijalni programi proizvođača, kao što je HP USB Disk Storage Format Tool, omogućavaju vam da formatirate fleš diskove u NTFS bez takvih napora.
Međutim, vanjska sličnost sistema datoteka SSD uređaja i konvencionalnih tvrdih diskova vara. Flash sistem datoteka (Flash File System, FFS) emulira samo konvencionalni disk i sastoji se od kontrolnih blokova i bloka za inicijalizaciju. Zapravo, samo kontroler fleš diska ili memorijske kartice zna za pravu lokaciju i adresiranje memorijskih blokova.
Ovo je vrlo važno za različite metode obnavljanja sadržaja mikrokola fleš memorije. Prilikom čitanja memorijskog mikrokola kroz njegov "nativni" kontroler, datoteka slike sadrži niz blokova po redoslijedu njihovih brojeva ili pomaka. Na početku je zaglavlje sistema datoteka i tabela. Ako se čitanje vrši na programatoru, servisne informacije se nalaze u početnim blokovima dumpa, a blokovi sa podacima se miješaju gotovo nasumično. U ovom slučaju, malo je vjerojatno da će servisne informacije biti korisne, jer u potpunosti ovise o modelu kontrolera i njegovom firmveru - ispravan redoslijed blokova mora se kompajlirati s velikim poteškoćama.
Neke kamere rade samo sa RAW fajl sistemom.Način snimanja fotografija na medij sa takvim fajl sistemom, kao i specifičnosti formatiranja same kartice, zavise od modela uređaja pa čak i firmvera ovog ili onog model. Ovaj format nije standardiziran i ima mnogo varijacija. Obično podatke sa takvih kartica mogu vratiti samo servisni programi proizvođača fotoaparata, a preporučljivo je koristiti samu kameru kao čitač kartica.
Rice. 4.4. Formatirajte prozor fleš diska u Windows Vista SPl
Inovacija je exFAT (Extended FAT) sistem datoteka. Podrška za ovaj posebno dizajnirani sistem datoteka za fleš diskove prvi put je predstavljena u Windows Embedded CE 6.0. Windows Vista Service Pack 1 i Windows 7 rade sa exFAT (slika 4.4).
Svrha novog sistema datoteka je da postepeno zamijeni FAT i FAT32 na fleš diskovima. Sadrži neke karakteristike koje su ranije bile inherentne samo NTFS sistemu datoteka:
Ograničenje veličine datoteke od 4 GB je prevaziđeno: teorijsko ograničenje je 2 ^ bajta (16 eksabajta);
Poboljšana alokacija slobodnog prostora uvođenjem bitmape slobodnog prostora, što smanjuje fragmentaciju diska;
Uklonjeno je ograničenje broja datoteka u jednom direktoriju;
Dodata podrška za listu prava pristupa.
Koliko brzo će ovaj sistem datoteka postati norma za fleš diskove, vrijeme će pokazati. Očigledno, to se neće dogoditi prije nego što će ogromna većina korisnika preći na Windows 7 operativni sistem.
Performanse i životni vijek SSD-a prvenstveno zavise od NAND flash memorije i kontrolera sa firmverom. One su glavne komponente cijene pogona i logično je obratiti pažnju na ove komponente prilikom kupovine. Danas ćemo pričati o NAND-u.
Zamršenosti procesa proizvodnje flash memorije možete pronaći na stranicama koje su specijalizirane za SSD recenzije. Moj članak je namijenjen širem krugu čitatelja i ima dva cilja:
- Otvorite zavjesu nad nejasnim specifikacijama objavljenim na web stranicama proizvođača i trgovina SSD-a.
- Uklonite pitanja koja možda imate dok proučavate tehničke karakteristike memorije različitih drajvova i čitate recenzije napisane za "gvozdene" štreberke.
Prvo ću ilustrovati problem slikama.
Ono što je naznačeno u karakteristikama SSD-a
NAND specifikacije objavljene na službenim web stranicama proizvođača i u online trgovinama ne sadrže uvijek detaljne informacije. Štaviše, terminologija se dosta razlikuje, a ja sam za vas sastavio podatke na pet različitih diskova.
Da li vam ova slika nešto govori?
Ok, recimo Yandex.Market nije najpouzdaniji izvor informacija. Okrenuti se web stranicama proizvođača - je li postalo lakše?
Možda će ovo biti jasnije?
I ako jeste?
Ili je bolje ovako?
U međuvremenu, svi ovi diskovi imaju istu memoriju! Teško je povjerovati, pogotovo kada se pogledaju posljednje dvije slike, zar ne? Nakon što pročitate zapis do kraja, ne samo da ćete se uvjeriti u to, već ćete pročitati i takve karakteristike poput otvorene knjige.
Proizvođači NAND memorije
Mnogo je manje proizvođača fleš memorija nego kompanija koje prodaju SSD-ove pod svojim brendovima. Većina diskova sada ima instaliranu memoriju sa:
- Intel / Micron
- Hynix
- Samsung
- Toshiba / SanDisk
Nije slučajno što Intel i Micron dijele jedno mjesto na listi. Oni proizvode NAND koristeći istu tehnologiju kao dio zajedničkog ulaganja IMFT.
U vodećoj fabrici u američkoj državi Utah, dvije kompanije brendiraju istu uspomenu u gotovo jednakim omjerima. Sa proizvodne trake fabrike u Singapuru, koju sada kontroliše Micron, memorija takođe može ići pod brendom njegove podružnice SpecTek.
Svi proizvođači SSD-a kupuju NAND od gore navedenih kompanija, tako da različiti diskovi mogu imati gotovo istu memoriju, čak i ako je marka drugačija.
Čini se da bi u ovoj situaciji s pamćenjem sve trebalo biti jednostavno. Međutim, postoji nekoliko tipova NAND-a, koji su zauzvrat klasifikovani prema različitim parametrima, što izaziva zabunu.
Tipovi NAND memorije: SLC, MLC i TLC
To su tri različite vrste NAND-a, čija je glavna tehnološka razlika broj bitova pohranjenih u memorijskoj ćeliji.
SLC je najstarija od tri tehnologije i malo je vjerovatno da ćete naći moderan SSD sa ovakvom vrstom NAND-a. Većina diskova sada ima ugrađen MLC, a TLC je sljedeća velika stvar na tržištu SSD memorije.
Općenito, TLC se dugo koristi u USB stickovima, gdje izdržljivost memorije nije od praktične važnosti. Novi tehnološki procesi pomažu da se smanje trošak gigabajta TLC NAND-a za SSD-ove, dok istovremeno pružaju prihvatljive performanse i životni vek, što je logičan interes za sve proizvođače.
Zanimljivo, dok je šira javnost zabrinuta zbog ograničenog broja ciklusa ponovnog pisanja SSD-a, ovaj parametar se samo smanjuje kako NAND tehnologija napreduje!
Kako odrediti specifičnu vrstu memorije u SSD-u
Bez obzira da li ste kupili SSD uređaj ili tek planirate kupovinu, nakon što pročitate ovaj post, možda ćete imati pitanje u podnaslovu.
Nijedan program ne prikazuje tip memorije. Ove informacije se mogu pronaći u recenzijama vožnje, ali postoji kraći put, posebno kada trebate uporediti više kandidata za kupovinu.
Na specijalizovanim sajtovima možete pronaći baze podataka na SSD diskovima, a evo primera.
Pronašao sam memorijske specifikacije mojih diskova bez ikakvih problema, osim SanDisk P4 (mSATA) instaliranog u tabletu.
Koji SSD diskovi imaju najbolju memoriju
Idemo prvo kroz glavne točke članka:
- Proizvođači NAND-a mogu se nabrojati na prste jedne ruke
- moderni SSD uređaji koriste dva tipa NAND-a: MLC i TLC, koji samo dobija na zamahu
- MLC NAND se razlikuje po interfejsima: ONFi (Intel, Micron) i Toggle Mode (Samsung, Toshiba)
- ONFi MLC NAND je podijeljen na asinhroni (jeftiniji i sporiji) i sinhroni (skuplji i brži)
- Proizvođači SSD-a koriste memoriju različitih interfejsa i tipova, stvarajući raznoliku liniju za svaki novčanik
- Zvanične specifikacije rijetko sadrže specifične informacije, ali SSD baze podataka nam omogućavaju da odredimo tip NAND-a
Naravno, u takvom zoološkom vrtu ne može biti jednoznačnog odgovora na pitanje u podnaslovu. Bez obzira na marku drajva, NAND zadovoljava deklarisane specifikacije, inače nema smisla da ga OEM-i kupuju (daju garanciju na SSD).
Međutim ... zamislite da vas je ljeto obradovalo neviđenom žetvom jagoda u zemlji!
Sve su sočne i slatke, ali jednostavno nećete jesti toliko, pa ste odlučili da prodate bobičasto voće koje ste ubrali.
Hoćete li najbolje jagode zadržati za sebe ili ih staviti na prodaju? :)
Može se pretpostaviti da proizvođači NAND-a ugrađuju najbolju memoriju u svoje pogone. S obzirom na ograničen broj NAND kompanija, lista proizvođača SSD-a je još kraća:
- Crucial (podjela Microna)
- Intel
- Samsung
Opet, ovo je samo nagađanje, nije potkrijepljeno pouzdanim činjenicama. Ali da li biste na mjestu ovih kompanija postupili drugačije?
Fleš memorija Zahtjev je preusmjeren ovdje Flash kartice... Na temu "Flash kartice".
Specifikacije
Neki uređaji sa fleš memorijom mogu dostići brzinu do 100 Mb/s. U osnovi, fleš kartice imaju širok raspon brzina i obično su označene brzinama standardnog CD drajva (150 KB/s). Dakle, navedena brzina od 100x znači 100 × 150 KB / s = 15.000 KB / s = 14,65 MB / s.
U osnovi, veličina čipa fleš memorije mjeri se od kilobajta do nekoliko gigabajta.
Da bi povećali jačinu zvuka, uređaji često koriste niz od nekoliko čipova. Do 2007. godine, USB uređaji i memorijski stickovi bili su u rasponu veličine od 512 MB do 64 GB. Najveći volumen USB uređaja bio je 4 TB.
Sistemi datoteka
Glavna slaba tačka fleš memorije je broj ciklusa ponovnog pisanja. Situaciju pogoršava i činjenica da OS često upisuje podatke na istu lokaciju. Na primjer, tabela sistema datoteka se često ažurira, tako da će se prvi memorijski sektori potrošiti mnogo ranije. Balansiranje opterećenja može značajno produžiti vijek trajanja memorije.
Za rješavanje ovog problema kreirani su posebni sistemi datoteka: JFFS2 i YAFFS za GNU/Linux i Microsoft Windows.
SecureDigital i FAT.
Aplikacija
Flash memorija je najpoznatija po upotrebi u USB fleš diskovima (eng. USB fleš disk). U osnovi se koristi NAND tip memorije, koji se povezuje preko USB-a preko USB sučelja za masovnu pohranu podataka (USB MSC). Ovo sučelje podržavaju sve moderne verzije OS-a.
Zahvaljujući velikoj brzini, volumenu i kompaktnoj veličini, USB fleš diskovi su u potpunosti zamijenili diskete sa tržišta. Na primjer, kompanija iz 2003. godine prestala je proizvoditi računare sa flopi disk jedinicom.
Trenutno se proizvodi širok asortiman USB fleš diskova, različitih oblika i boja. Na tržištu postoje fleš diskovi sa automatskim šifrovanjem podataka koji su na njih upisani. Japanska kompanija Solid Alliance čak proizvodi štapiće za hranu.
Postoje posebne GNU/Linux distribucije i verzije programa koji mogu raditi direktno sa USB diskova, na primjer, za korištenje njihovih aplikacija u Internet kafiću.
Tehnologija Windows Vista može da koristi USB fleš disk ili specijalnu fleš memoriju ugrađenu u računar radi poboljšanja performansi. Flash memorija je također bazirana na memorijskim karticama kao što su SecureDigital (SD) i Memory Stick, koje se aktivno koriste u prijenosnoj tehnologiji (kamere, mobilni telefoni). Zajedno sa USB uređajima za skladištenje, fleš memorija zauzima veliki deo tržišta prenosivih medija za skladištenje podataka.
NOR tip memorije se češće koristi u BIOS-u i ROM-memoriji uređaja kao što su DSL modemi, ruteri itd. Flash memorija vam omogućava da lako ažurirate firmver uređaja, dok brzina i kapacitet pisanja nisu toliko bitni za takve uređaje .
Aktivno se razmatra mogućnost zamjene tvrdih diskova flash memorijom. Kao rezultat toga, brzina uključivanja računara će se povećati, a odsustvo pokretnih dijelova će povećati vijek trajanja. Na primjer, XO-1, "laptop od 100 dolara" koji se aktivno razvija za zemlje trećeg svijeta, koristit će 1GB fleš memorije umjesto tvrdog diska. Distribucija je ograničena visokom cijenom po GB i kraćim vijekom trajanja od tvrdih diskova zbog ograničenog broja ciklusa pisanja.
Vrste memorijskih kartica
Postoji nekoliko vrsta memorijskih kartica koje se koriste u prijenosnim uređajima:
MMC (MultiMedia Card): Kartica MMC formata je mala - 24 × 32 × 1,4 mm. Zajednički su razvili SanDisk i Siemens. MMC sadrži memorijski kontroler i vrlo je kompatibilan s različitim vrstama uređaja. U većini slučajeva, MMC kartice podržavaju uređaji sa SD utorom.
RS-MMC (multimedijska kartica smanjene veličine): memorijska kartica koja je upola manja od standardne MMC kartice. Njegove dimenzije su 24 × 18 × 1,4 mm, a težina oko 6 g, sve ostale karakteristike se ne razlikuju od MMC-a. Adapter je potreban da bi se osigurala kompatibilnost sa MMC standardom kada se koriste RS-MMC kartice. DV-RS-MMC (multimedijska kartica smanjene veličine dvostrukog napona): DV-RS-MMC memorijske kartice sa dvostrukim napajanjem (1,8V i 3,3V) imaju manju potrošnju energije, omogućavajući vašem mobilnom telefonu da traje malo duže. Kartica ima iste dimenzije kao RS-MMC, 24 × 18 × 1,4 mm. MMCmicro: minijaturna memorijska kartica za mobilne uređaje dimenzija 14 x 12 x 1,1 mm. Mora se koristiti adapter da bi se osigurala kompatibilnost sa standardnim MMC slotom.SD kartica (sigurna digitalna kartica): Podržava Panasonic i: Stare takozvane Trans-Flash SD kartice i novije SDHC (High Capacity) kartice i njihovi čitači razlikuju se po maksimalnom ograničenju kapaciteta pohrane, 2 GB za Trans-Flash i 32 GB za High Capacity. SDHC čitači su kompatibilni sa SDTF unatrag, odnosno SDTF kartica će se čitati bez problema u SDHC čitaču, ali SDTF uređaj će vidjeti samo 2 GB većeg SDHC kapaciteta ili se uopće neće čitati. Pretpostavlja se da će TransFlash format biti u potpunosti zamijenjen SDHC formatom. Oba podformata mogu biti predstavljena u bilo kojem od tri fizička formata. veličine (standardne, mini i mikro). miniSD (Mini Secure Digital Card): Razlikuje se od standardnih Secure Digital kartica u manjim dimenzijama od 21,5 × 20 × 1,4 mm. Da bi se osigurao rad kartice u uređajima opremljenim konvencionalnim SD utorom, koristi se adapter. microSD (Micro Secure Digital Card): su trenutno (2008) najkompaktniji prenosivi fleš memorijski uređaji (11 × 15 × 1 mm). Koriste se prvenstveno u mobilnim telefonima, komunikatorima itd., jer zbog svoje kompaktnosti mogu značajno proširiti memoriju uređaja bez povećanja njegove veličine. Prekidač za zaštitu od pisanja nalazi se na microSD-SD adapteru.
MS Duo (Memory Stick Duo): ovaj memorijski standard je razvila i održavala kompanija
