Стандарты внешней флэш памяти

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

Общее положение…………………………………………………………….4

SD/MMC………………………………………………………………………5

CompactFlash…………………………………………………………………..8

Memory Stick…………………………………………………………………..9

Заключение……………………………………………………………………10

Список литературы……………………………………………………………11 

 

Введение

     В 1945 г. Джон фон Нейман американский ученый, выдвинул идею использования  внешних запоминающих устройств  для хранения программ и данных. Нейман разработал структурную принципиальную схему компьютера. Схеме Неймана  соответствуют и все современные  компьютеры.

     Внешняя память предназначена для долговременного  хранения программ и данных. Устройства внешней памяти являются энергонезависимыми, выключение питания не приводит к  потере данных. Они могут быть встроены в системный блок или выполнены  в виде самостоятельных блоков, связанных  с системным через его порты. Важной характеристикой внешней  памяти служит ее объем. Объем внешней  памяти можно увеличивать, добавляя новые накопители. Не менее важными  характеристиками внешней памяти являются время доступа к информации и  скорость обмена информацией. Эти параметры  зависят от устройства считывания информации и организации типа доступа к  ней.

     По  типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два  класса: устройства прямого  доступа  и устройства последовательного  доступа. При прямом доступе время  доступа к информации не зависит  от ее места расположения на носителе. При последовательном доступе время  доступа зависит от местоположения информации.

     Скорость  обмена информацией зависит от скорости ее считывания или записи на носитель, что определяется, в свою очередь, скоростью вращения или перемещения  этого носителя в устройстве.

     Внешняя память - это место хранения данных, не используемых в данный момент в памяти компьютера.

 

     

Общее положение

     Основным  достоинством флэш-памяти является то, что она не разряжающаяся самопроизвольно. Носители на ее основе не имеют движущихся частей и называются твердотельными. И этот факт повышает надежность флэш-памяти: стандартные рабочие перегрузки равняются 15g, а кратковременные  могут достигать2000g,т.е.

     Теоретически  карта должна превосходно работать при максимально возможных космических  перегрузках, и выдержать падения  с трёхметровой высоты. Причем в  таких условиях гарантируется функционирование карты до100лет. Считыватели. Считыватели  используются для быстрого и удобного обмена информацией между флэш-картами  и компьютером.

     В последнее время все чаще встречаются  сверхминиатюрные дисковые накопители, но в данном случае они нас не интересуют. Кроме того, эти устройства все равно соответствуют одному из стандартов карт расширения и с  точки зрения пользователя выглядят как обычный CompactFlash-накопитель.

     В настоящее время используется не так много стандартов флэш-памяти. Это прежде всего Secure Digital (в модификации SDIO) и Multimedia Card (в том числе такие  их подвиды, как, например, RS-MMC), CompactFlash Type II, реже MemoryStick. КПК или смартфонов с разъемами SmartMedia или PC Card на рынке  в настоящее время нет (последняя  модель с PCMCIA — RoverPC P6, снята с производства в 2003 г.). 
 
 
 
 
 
 
 
 

SD/MMC

     Карты памяти семейства SD/MMC сегодня довольно многообразны как по емкости, так  и по формфактору. Кроме «традиционных» карт Secure Digital в нем есть карты  половинной высоты (Reduced Size MMC), MMCmobile (RS-MMC со сниженными требованиями к напряжению), обычные SD и ММС.

     Карты типа MultiMedia Card разработаны в 1997 г. компаниями SanDisk и Siemens на базе NAND-памяти Toshiba, они  имеют семиконтактный разъем (сконструированный  так, чтобы минимизировать риск повреждения  контактов). Карточка состоит из пластиковой  оболочки и печатной платы, на которой  расположена микросхема памяти, микроконтроллер  и контакты. Несмотря на последовательную природу ММС, данные и команды  могут передаваться одновременно.

     С 2004 года выпускается также в уменьшенном корпусе 24×18×1,5 мм — RS-MMC (англ. Reduced size MMC). С помощью простого механического адаптера карты RS-MMC можно использовать с оборудованием, рассчитанным на «полноразмерные» MMC. Выпускаются также Dual Voltage Reduced Size MMC (MMCmobile), которые могут работать не только на стандартном напряжении питания 3 В, но и на 1,8 В.

     MMC по большей части  совместима с разработанной  чуть позднее SD-картой и может использоваться вместо SD. В обратном направлении замена чаще всего невозможна, так как SD-карты толще MMC и просто механически могут не войти в слот для MMC-карты. MMC поддерживает относительно простой открытый интерфейс передачи данных SPI.

     Также существуют стандарты MMC+ (высокая  скорость передачи данных и поддержка 8-битной шины данных (в SD и MMC используются 4-х  битная шина данных), для чего была добавлена дополнительная группа контактов, и MMCmicro (размером 12 x 14 x 1,1 мм). MMC+ полностью совместимы с SD/MMC устройствами, в устройствах без полной поддержки MMC+ эта карта работает как стандартная MMC. 
 

     SD Card имеет девятиконтактный интерфейс,  Формат был разработан в 1999 году фирмами Panasonic, SanDisk и Toshiba на основе MMC-карты. В 2000 году на CES компаниями Matsushita, SanDisk и Toshiba было объявлено о создании SD Card Association. Несмотря на различное число контактов, разъемы SD и ММС совместимы. Впрочем, встречаются и исключения, например, компания Nokia долго обеспечивала возможность работы только с картами ММС, карты SD в разъем установить было нельзя — они несколько толще, а в устройствах Nokia предусматривался специальный ограничитель по высоте. В SD также предусматривается механизм блокировки содержимого, защищаемого авторскими правами (DRM), переключатель защиты от записи и пр. В спецификациях также часто встречается термин SDIO (иногда BSQUARE SDIO Now!) — эта аббревиатура не имеет отношения к накопителям, она сигнализирует о возможности контроллера использовать не только карты памяти, но и периферийные устройства, совместимые с этим контактным гнездом. Большинство современных моделей совместимы с этим стандартом, а соответственно позволяют вставлять в гнездо SD такие устройства, как GPS-адаптеры, цифровые камеры, RFID-приемники и т. п. BSQUARE SDIO Now! — маркетинговая инициатива, предпринятая компанией BSQUARE для стандартизации периферийных устройств этого стандарта.

     По  мере того, как совершенствовались технологии, многие производители стали  выпускать карты  с повышенной скоростью  записи. Чтобы обозначить скорость, на картах памяти обычно указывается  специальный множитель (подобно CD-ROM). 1x = 150 кБ/с. Простейшие карты имеют скорость 6x (900 кБ/с), самые быстрые — 633x (95000 кБ/с).[1]

     Подавляющее большинство производителей из коммерческих соображений  присваивают «нечестные»  множители. Фактически, если карта показывает такую скорость, то только в режиме чтения. Скорость записи обычно в два раза ниже.

     Позднее SD Card Association ввела классификацию скоростных характеристик карт и устройств для работы с ними, так называемый SD Speed Class. Изначально было определено три класса, позже, в SD Card Specification Ver.3.0 был добавлен еще один (Class 10) : 
 

     SD Class 2 — (скорость записи не менее 2 МБ/с) — 13x

     SD Class 4 — (скорость записи не менее 4 МБ/с) — 26x

     SD Class 6 — (скорость записи не менее 6 МБ/с) — 40x

     SD Class 10 — (скорость записи не менее 10 МБ/с) — 66x

     В данный момент класс  карты указывается  лишь на медленных  носителях, так как  скорость записи современных  карт намного опережает  введённую классификацию.

     Теоретическая максимальная емкость карт этого  типа — 128 Гбайт (при использовании LBA). Кроме того, за последнее время  изготовители сумели резко повысить скорость считывания данных, выпустив серию карт с повышенным быстродействием.

 

CompactFlash

     CompactFlash — формат флеш-памяти, появился одним из первых. Формат разработан компанией SanDisk Corporation в 1994 году. Один из наиболее старых интерфейсов совместим с PCMCIA ATA, отличаясь от него только формфактором карт. Конструкция карт CompactFlash обеспечивает эмуляцию жесткого диска с интерфейсом IDE, контактные разъемы расположены на торце карты и электрически совместимы с PCMCIA. Спецификацию для данного формата составляет Ассоциация CompactFlash. По мере развития технологий данный формат развивался. Вначале был выпущен CompactFlash Type II (ёмкость до 320 Мбайт, скорость чтения до 1,5 Мбайт/с, записи — 3 Мбайт/с), затем CompactFlash 2.0 или CF+ (скорость чтения достигла 8 Мбайт/с, записи — 6,6 Мбайт/с) и в конце 2004 года появилась третья версия стандарта (поддерживает режимы UDMA33 и UDMA66, скорость передачи данных увеличена до 66 Мбайт/с).

     В 2008 году максимальный объём накопителей с интерфейсом CompactFlash достиг 100 Гбайт.

     Размеры карт CompactFlash составляют 42 мм на 36 мм, толщина составляет 3,3 мм, CompactFlash Type II — 5 мм. Карты CompactFlash Type I могут вставляться в слоты обоих типоразмеров, CompactFlash Type II — только в слот для CompactFlash Type II. CompactFlash обоих типоразмеров имеет 50-контактные разъёмы.

       На сегодня, как  правило, используется  второй тип. Карты  могут работать  в режиме накопителя PC Card, карты ввода-вывода PC Card или IDE.

 

Memory Stick

     Memory Stick (MS) — носитель информации на основе технологии флеш-памяти от корпорации Sony. Карты памяти Memory Stick используются в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, персональных компьютерах, принтерах, игровых приставках PSP, сотовых телефонах и других электронных устройствах различных фирм (преимущественно самой компании Sony). Формат Memory Stick является закрытым. Как следствие, полное соответствие стандарту гарантировано только у оригинальных карт Sony. Как правило, такие карты стоят дороже других карт распространенных стандартов при том же объеме. Интерфейс последовательный, карта имеет десять контактов. Формат Memory Stick отличается незначительной емкостью базового варианта, несовместимостью между различными подмоделями и странными техническими решениями, призванными обойти проблему недостатка емкости (чего стоит только переключатель между двумя банками памяти на высокоемких моделях). Карты памяти Memory Stick имели ёмкость до 128 Мб, а в некоторох подверсиях, Memory Stick Select, применялись два банка по 128 Мб на одной карте (выбираемые специальным переключателем на корпусе карты). Это максимальный объём памяти, предусмотренный для карт Memory Stick (DUO). С выходом карт Memory Stick (DUO) Pro теоретический объём карты был расширен до 32 Гб. Карты Memory Stick (DUO) PRO не совместимы со старыми устройствами, разработанными ранее для использования с картами Memory Stick.

     Вариант Memory Stick Duo отличается сниженными габаритами и массой, также у него отсутствует высокоскоростной режим работы. Существует вариант со средствами защиты авторских прав, Magic Gate.