Форматы флэш-карт

Флэш-память (в том числе и флэш-диски) создается на основе флэш-карт. Конструктивных вариантов исполнения

(форматов) флэш-карт существует много.

• ATA Flash, (PC Card ATA). Карты этого формата имеют емкость до 1 Гбайт, габариты 85,6 × 54 × 33 мм, они снабжены 68-контактным разъемом (совместим со стандартным разъемом PCMCIA ноутбука) и АТА-контроллером. Благодаря последнему обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. Имеется несколько типов PC Сard: Type1, Type2, Type3, отличающихся толщиной: 3,3; 5,0 и 10,5 мм соответственно:

• Type1 обычно используется как фиксированная память;

• Type2, кроме того, может выполнять функции модема или сетевой карты;

• Type3 чаще всего эмулирует жесткие диски.

• Compact Flash (CF) имеют две модификации: Compact Flash Type1 (CF1) и Compact Flash Type2 (CF2).

• Compact Flash Type1, пожалуй, самый распространенный сейчас (на 2002 год) формат. Он разработан в 1994 году фирмой SanDisk и имеет размеры 42,8 × 36,4 × 3,3 мм, вес 10 г, соответствующие спецификации PCMCIA, но его 50-контактный торцевой разъем входит в противоречие с этой спецификацией (при подсоединении к ноутбуку требуется переходник на 68-контактный разъем). Емкость карт CF1 составляет до 512 Мбайт. Скорость чтения карт CF1, выпущенных в 2002 году компанией Netac, составляет 1 Мбайт/c, а скорость записи — 0,9 Мбайт/с.

• Compact Flash Type2 (CF2) имеют толщину 5 мм, что позволило увеличить их емкость до 4 Гбайт. Скорость чтения-записи — 1,4 Мбайт/c. Упрощенным вариантом CF могут считаться Miniature Card, имеющие почти такие же габаритные размеры (38 × 33 × 3,5 мм), но у них нет внутреннего контроллера для эмуляции HDD (то есть эти карты используются как обычная память).

• Smart Media (SM) — твердотельный диск, предложенный в 1998 году компанией Toshiba. Габариты устройства 45,5 × 37 × 0,76 мм, вес — 2 г. Разъем имеет 22 контакта. Внутреннего контроллера у диска нет. Емкость современных SM не превосходит 128 Мбайт, скорость обмена — 512 Кбайт/c.

• xD-Picture — усовершенствованный вариант SM, размер карты 25 × 20 × 1,7 мм, вес — 2 г (это самые миниатюрные карты памяти на начало 2003 года). Емкость — 256 Мбайт, в ближайшее время ожидаются карты компании Fuji Photo Film емкостью 512 Мбайт, в дальнейшем прогнозируются и до 8 Гбайт. Скорость передачи до 3 Мбайт/c.

• MultiMedia Card (MMC). Была представлена фирмами SanDisk и Siemens в конце 1997 года. Емкость карт до 256 Мбайт, размер 32 ×24 × 1,4 мм, вес — 2 г. Скорость чтения данных до 2 Мбайт/c, записи — до 512 Кбайт/c.

• Secure Digital Card (SD) улучшенный вариант карт MMC, предложенный в 1999 году компанией Matsushita Electric Industrial Со Ltd (торговая марка Panasonic). Это один из самых перспективных форматов хранения информации во флэш-памяти. Размер карт 32 × 24 × 2,1 мм, вес около 2 г, емкость современных SD варьируется от 32 до 1024 Мбайт, скорость обмена — 6 Мбайт/с. Карта оборудована 9-контактным разъемом, имеется возможность защиты от несанкционированного доступа по паролю и переключатель для защиты от случайной записи или стирания. Флэш-карта от Matsushita (2003 год) имеет емкость 1 Гбайт, скорость обмена 20 Мбайт/с; в 2004 году обещана карта емкостью 2 Гбайт, а в 2005 году — версии карт на 4 Мбайт и далее на 8 и 16 Мбайт. Карты SM, MMC, SD первоначально разрабатывались для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Сейчас для них выпускаются дисководы для подключения к компьютерам. Например, компания TDK Marketing представила миниатюрные считыватели серии Media Reader с интерфейсом USB2 для флэш-карт форматов SD, MMC, CF и IBM Microdrive (питание через шину USB).

• Miniature Card (ViniCard) — тип этой флэш-памяти нашел применение в органайзерах и сотовых телефонах. Их емкость всего 64 Мбайт, размеры 33 ×32 × 2,8 мм.

• Memory Stick (появились в 1998 году, емкость до 256 Мбайт, размеры 50 × 21,5 × 2,8 мм) применяются в основном в цифровых и видеокамерах. Но фирма Sony рекламирует их в качестве универсальных устройств памяти и оснащает ими многие свои изделия, в частности, портативные, в том числе и карманные персональные компьютеры. Компания I-O Data представила считыватели карт MSRW с интерфейсом USB2 для флэш-карт формата Memory Stick. Габариты MSRW 56 × 72 ×15,5 мм, вес — 25 г.

Примечания

1. В 2005 году [23] предложена новая технология организации систем энергонезависимой электрически программируемой памяти, обладающей более перспективными возможностями нежели технологии, используемые во флэш-памяти с плавающим затвором. Речь идет о памяти на нанокластерах в диэлектрике ZrO₂ с высокой диэлектрической проницаемостью Е = 25. Замена двуокиси кремния SiO₂, имеющего E = 3,9, используемой во флэш-памяти с плавающим затвором на двуокись циркония увеличивает время хранения до 10 лет (при использовании SiO₂ без плавающего затвора обеспечивается хранение информации примерно в течение 10 секунд) ).

2. Недостатком флэш-памяти с плавающим затвором является невозможность ее дальнейшего масштабирования от Гига до Терабитной емкости. По прогнозам специалистов при разработке терабитных (10¹² бит на элемент) схем памяти элементы памяти с плавающим затвором будут вытеснены памятью на нанокластерах [23] (размер нанокластера позиционирутся в пределах 0,01 – 0,1 мкм). Для памяти на нанокластерах прогнозируются и другие лучшие чем у элементов с плавающим затвором характеристики: большее быстродействие и меньшие амплитуды импульсов записи/стирания информации.

2. НМЛ обеспечивают самую меньшую стоимость хранения информации: примерно $1 за 1 Гбайт, у дисков этот показатель равен $8–10, а у флэш-карт достигает $100.