Достоинства

Подавляющая часть производимых сегодня MP3-плееров построена на флэш-памяти. И ее доля продолжает расти, так, в сравнении с 2005 годом, поставки плееров на флэш-памяти выросли на 214% (в денежном выражении), поставки же HDD-плееров упали на 12%. Сейчас можно говорить о примерно 90-95% доле плееров на флэш-памяти и 5-10% доле HDD-плееров (в количественном отношении).

Доминирование флэш-памяти на рынке объясняется наличием у нее целого ряда достоинств, делающих ее наиболее удачным выбором именно для портативной техники:

• Малые размеры

• Более низкая стоимость интеграции в систему

• Низкое энергопотребление

• Отсутствие механических частей

• Высокая скорость доступа

Малые размеры. Сегодня в плеерах используются чипы флэш-памяти в т.н. TSOP-форм-факторе. Они имеют размеры 12 (длина) на 20 (ширина) на 0,5 (толщина) мм. Очевидно, что для любого другого доступного сейчас вида памяти такие размеры недостижимы, здесь у флэша абсолютное лидерство. Для потребительских продуктов, дорогих, имиджевых, в которых дизайн имеет большое значение, это преимущество, которое нельзя недооценивать. Особенно это касается модных «тонких» решений, флэш-память здесь – единственный вариант.

TSOPNAND-флэш модуль крупным планом

Столь малые размеры одного чипа открывают возможность размещения нескольких микросхем для максимального суммарного объема. Так, в объеме современного микровинчестера могут разместиться не меньше шести флэш-микросхем с обвязкой – сегодня это может суммарно равняться 24 ГБ памяти.

В прототипах дисков на флэш-памяти (SSD, SolidStateDisk) можно встретить и столько чипов

Однако на практике обычно ограничиваются одним-двумя чипами. Плееры, для которых важна миниатюрность, обычно обходятся одним чипом, и поэтому им приходится ограничиваться в два раза меньшим объемом памяти. Большая часть плееров на рынке представлена моделями среднего и крупного размера, способными нести две флэш-микросхемы. Стоит оговориться, что при использовании нескольких флэш-микросхем все они должны быть одной емкости, что ограничивает производителей в плане гибкости наращивания объема памяти.

В принципе, управляющему чипу и прошивке плеера все равно, какой объем памяти установлен в аппарате. Это дает возможность апгрейда – замены чипа памяти на более емкий. Создатели первого MP3-плеера Mpman F20 предлагали такую услугу – за плату они могли увеличить объем встроенной памяти плеера вдвое, с 32 до 64 МБ. К сожалению, это благое начинание не было поддержано индустрией, а самостоятельное расширение памяти недоступно абсолютному большинству пользователей: нужно специальное паяльное оборудование, навыки, да и чипы флэш-памяти нелегко достать в свободной продаже.

Теоретически микросхемы флэш-памяти могут иметь и меньшие размеры. Так, перспективные модули Samsung OneNAND для мобильных телефонов имеют размеры 10 на 13 на 0,8-1,4 мм, содержа в себе, помимо собственно NAND-памяти, еще и определенный объем NOR и обычной энергозависимой SRAM. Но в настоящее время размеры стандартной TSOP-микросхемы вполне устраивают индустрию.

Небольшой объем, который занимает микросхема флэш-памяти вместе со всей обвязкой, помимо всего прочего, дает гораздо больше возможностей для творчества дизайнеров, ее размер никак не ограничивает их фантазию при проектировании флэш-плееров. Этот нюанс, на первый взгляд кажущийся плюсом, в реальности мешает флэш-плееру обрести свое лицо, свой образ. В отличие от HDD-плееров, которые быстро обрели общий мотив в дизайне, плееры на флэш сегодня предлагаются едва ли не любых форм и размеров.

Как похожи друг на друга HDD-плееры разных компаний и как не похожи плееры на флэш

Более низкая стоимость интеграции в систему. Современная индустрия одночиповых решений работает, главным образом, в интересах флэш-плееров, которых производится намного больше, особенно в количественном отношении. Проверенной платформы, наподобие Sigamtel, сочетающей на одном чипе все, что нужно для MP3-плеера, для HDD-аналогов просто не существует. «Тупое» подключение плеера на жестком диске к платформе, оптимизированной под флэш, принесет много проблем, включая неудовлетворительно высокий уровень энергопотребления.

Для создания дешевого флэш-плеера достаточно двух чипов: память и процессор

Поэтому платформы под HDD-плееры намного менее интегрированы. USB-контроллер, цифрово-аналоговый преобразователь, управление питанием, как правило, приходится реализовывать отдельными микросхемами, это не считая буфера из оперативной памяти, флэш-микросхемы для хранения прошивки. В итоге такая платформа вылетает в копеечку.

Флэш-плееры не имеют такой проблемы, напротив, минимальная стоимость всей «обвязки», необходимой для создания флэш-плеера, уже опустилась ниже пяти долларов.

Низкое энергопотребление. Флэш-память является энергонезависимой, питание ей, как и жестким дискам, необходимо только во время выполнения операций чтения-записи. Флэш-микросхемы не имеют факторов энергопотребления, присутствующих в жестких дисках, таких, как мотор для вращения пластин, привод головок. Благодаря этому они намного экономичнее. В общем и целом можно говорить о, как минимум, 10-кратной разнице в энергопотреблении в пользу флэш-памяти.

Из этого, правда, не следует, что флэш-плееры работают в 10 раз дольше аналогов на жестком диске, ведь энергия, расходующаяся на работу с памятью, – лишь небольшая часть общего энергопотребления MP3-плеера. К тому же плееры на жестких дисках имеют буфер из стандартной энергозависимой памяти (RAM), а ее энергопотребление примерно в два раза ниже, чем у флэш.

Хорошим примером являются плееры от Apple: iPod mini и iPod nano. Оба аппарата построены на схожих процессорах, но у первого встроенная память – 6 ГБ микродрайв (мы говорим о втором поколении mini), а у второго – флэш. Первый работает 18 часов от 630 мАч аккумулятора, второй – 14 часов от 330 мАч. После нехитрых подсчетов получаем примерно 35% разницу в энергопотреблении в пользу флэш-памяти. От этой цифры условно можно отталкиваться при сопоставлении энергопотребления флэш-памяти и микровинчестеров, для жестких дисков форм-фактора 1,8 и 2,5 дюйма она будет еще больше.

nano и mini

Этот выигрыш в экономичности разработчик может использовать по своему усмотрению. Он может оставить мощный аккумулятор и добиться высокого времени работы. Но еще больше соблазн взять аккумулятор меньшей емкости и меньшего размера. В сочетании с миниатюрными размерами самой флэш-памяти это позволяет создавать чрезвычайно компактные решения. Apple сделала ставку на это и не прогадала.

Отсутствие механических частей. Отсутствию механических частей флэш-память обязана большинству своих преимуществ, в частности:

• высокая устойчивость к падениям и ударам

• бесшумность, отсутствие вибраций

• отсутствие нагрева

Все это является очень важными потребительскими характеристиками. Бесшумные, невибрирующие, негреющиеся флэш-плееры куда более соответствуют образу High-End-устройств, «устройств будущего», чем шумящие, трещащие и греющиеся HDD-плееры. Не прибавляет очков последним и их более низкая надежность, то, что их «страшно уронить». Конечно, все то, что было сейчас написано про плееры на жестких дисках, является стереотипом, для современных устройств многие эти проблемы уже неактуальны. Но стереотипы живучи.

Сразу после выхода iPodnano подвергся крэш-тесту, который выявил его высокую живучесть в сравнении с mini (фото с сайта arstechnica.com)

Высокая скорость доступа. Высокая скорость доступа роднит флэш-память со стандартной RAM, оба типа памяти являются немеханическими, доступ к информации в них происходит с очень высокой скоростью, в тысячи раз более высокой, чем для жестких дисков. Это достаточно принципиально для хранения программного кода, именно поэтому плееры на жестких дисках всегда оснащены микросхемами флэш-памяти для хранения прошивки. Но в том, что касается хранения собственно данных, контента, здесь преимущества высокой скорости доступа к памяти у флэш-плееров малозаметны. Для всех типичных операций вполне хватает скорости жесткого диска.