Доклад на тему flash
Обновлено: 15.05.2024
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Следует признать тот факт, что цифровые технологии все шире входят в нашу жизнь. За последние пять лет появилось множество различных МРЗ-плееров, камер, карманных компьютеров и другой цифровой аппаратуры. А все это стало возможным благодаря созданию компактных и мощных процессоров. Однако при покупке какого-либо устройства, помещающегося в кармане, не стоит ориентироваться лишь на процессорную мощность, поскольку в списке приоритетов она стоит далеко не на первом месте.
При выборе портативных устройств самое важное, на мой взгляд - время автономной работы при разумных массе и размерах элемента питания. Во многом это от памяти, которая определяет объем сохраненного материала, и, продолжительность работы без подзарядки аккумуляторов. Возможность хранения информации в карманных устройствах ограничивается скромными энергоресурсами Память, обычно используемая в ОЗУ компьютеров, требует постоянной подачи напряжения. Дисковые накопители могут сохранять информацию и без непрерывной подачи электричества, зато при записи и считывании данных тратят его за троих. Хорошим выходом оказалась флэш-память, не разряжающаяся самопроизвольно. Носители на ее основе называются твердотельными, поскольку не имеют движущихся частей. К сожалению, флэш-память - дорогое удовольствие: средняя стоимость ее мегабайта составляет 2 доллара 1 , что в восемь раз выше, чем у SDRAM, не говоря уж о жестких дисках. А вот отсутствие движущихся частей повышает надежность флэш-памяти: стандартные рабочие перегрузки равняются 15 g, а кратковременные могут достигать 2000 g, 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 до 100 лет.
Многие производители вычислительной техники видят память будущего исключительно твердотелой. Следствием этого стало практически одновременное появление на рынке комплектующих нескольких стандартов флэш-памяти.
Этот стандарт был предложен в 1994 г. компанией SanDisk, а в 1995 г. его стала продвигать ассоциация CFA, созданная такими крупными компаниями, как Hewlett-Packard, Hitachi, IBM, Motorola и др. Сейчас в нее входят уже более 165 фирм.
Модули памяти Compact Flash (CF) представляют собой модификацию PC-карт. Правда, они меньше по объему и имеют всего 50 контактов вместо 68, но их можно подключать в разъемы PCMCIA через пассивный переходник без дополнительного ПО. Устройства CF делятся на два типа, внешне различающихся толщиной. Размеры CF типа I - 36,4x42,8x3,3 мм, a CF типа II имеют ту же площадь, но их толщина больше - 5 мм. Карты типа II несовместимы с разъемами типа I, тогда как для карт типа I подходят порты обоих видов.
Для работы модули CF используют напряжение 3,3 или 5 В и ток до 100 мА. В итоге, по утверждению производителей, они потребляют в 20 раз меньше энергии, нежели стандартные жесткие диски, так что не нужно часто заменять батарейки.
Стандарт Compact Flash уже довольно давно представлен на рынке, поэтому при покупке камеры, работающей с картами CF, можно не сомневаться, что удастся найти совместимый по памяти МРЗ-плеер и не придется иметь дело с картами разных видов. Для совмещения карты данного типа с ноутбуком достаточно купить за 10 долл. переходник для разъема PCMCIA.
1.2.SmartMedia
Стандарт SmartMedia, или SSFDC был разработан в 1995 г. компанией Toshiba, а его продвижением занимается организация SSFDC Forum, в рядах которой немало известных компаний. SSFDC (Solid State Floppy Disk Card) можно перевести как "твердотельная дискета". Следует отметить, что многие производители делают флэш-карты сразу трех основных типов: Compact Flash, SmartMedia и MultiMediaCard.
В отличие от Compact Flash, карты SmartMedia (SM) не снабжены встроенным контроллером, что, по замыслу создателей, должно снижать их стоимость. Кроме того, SM имеют меньшие размеры (37x45x1,76 мм) и массу (до 2 г). По популярности SM спорят с CF, а вместе с ним оба этих стандарта охватывают более половины рынка флэш-карт.
Рабочие напряжения у SM такие же, как и у CF, но обычно используется 3,3 В. Максимальная емкость карт, объявленная производителями, в частности компаниями ЕМТЕС и Delkin, составляет 128 Мбайт, и стоит около 250 долл.. Из-за отсутствия внутреннего контроллера для работы с этими картами невозможно применить пассивный переходник, а считыватели для них стоят около 50 долл. SM обычно используются в цифровых камерах и МРЗ-плеерах, а вот в КПК - практически никогда.
1.3.MultiMediaCard
Этот стандарт предложили в 1997 г. компании Infineon Technologies (подразделение Siemens) и SanDisk, а продвигает его ассоциация ММСА, состоящая из 80 компаний (Infineon, Nokia, Ericsson, Hitachi, SanDisk, Motorola и др.).
Карты ММС еще меньше, чем рассмотренные выше, - 32x24x1,4 мм, да и весят они всего 1,5 г. Поэтому и предназначены в основном для ультрапортативных устройств, особенно актуальны они в КПК, сотовых телефонах и электронных записных книжках.
Эти модули памяти работают при напряжениях 3,3 или 2,7 В и токе до 35 мА, что и обусловливает низкое энергопотребление.
Максимальная емкость ММС, представленных на Российском рынке, составляет 64 Мбайт, и стоит около 130 долл. Этот же объем оказался наиболее выгодным по соотношению "доллар за мегабайт".
Сейчас стандарт ММС уже достаточно популярен, и примером тому может служить его поддержка КПК Cassiopea EM-500
1.4.Secure Digital
Компания Matsushita Electronic (известная под торговой маркой Panasonic) вместе с SanDisk и Toshiba разработали стандарт, в котором учли последние веяния времени. Чтобы предотвратить несанкционированное копирование, носители Secure Digital (SD) снабжены средствами защиты от незаконного копирования.
Размеры карт - 32x24x2,1 мм. Разъемы для них совместимы с модулями ММС. Пока стандарт только начал завоевывать рынок, но производители обещают уже в этом году довести емкость карт SD до 256 Мбайт.
Уже анонсирован выпуск в формате SD модемов и других периферийных устройств. А возможность защиты авторских прав позволила продавцам выпустить в продажу книги и песни на этих носителях.
1.5.Memory Stick
Некогда Sony заставила компьютерную индустрию выбрать в качестве сменных носителей свои 3,5-дюймовые флоппи-дисководы, а теперь она решила позаботиться о своих позициях и на аудиорынке, для чего разработала новый стандарт флэш-карт Memory Stick
(MS). Эти 10-контактные устройства . размерами 21,5x50x2,8 мм и массой 4 г стали опорой цифровой империи Sony, которая устанавливает их в свои цифровые плееры, фотоаппараты и видеокамеры, также игрушки и другие устройства.
2.Считыватели
Для быстрого и удобного обмена информацией между флэш-картами и компьютером используются считыватели. Они различаются способом и интерфейсом подключения к ПК, а также скоростными характеристиками.
2.1Внешние считыватели
Эти устройства могут подключаться через USB, LPT, и FireWire(IEEE1394) интерфейсы. Они отличаются друг от друга только скоростными показателями. Скорость самого медленного из них – подключаемого через параллельный порт, может достигать 0,34Мбайт/с – при записи, и 0,62Мбайт/с – при чтение данных. У моделей с универсальным последовательным портом эти показатели составляют 0,46 и 0,77Мбайт/с. А вот FireWire считыватель оставил далеко позади всех своих конкурентов. Устройства с данным интерфейсом способны “запоминать” информацию на скорости до 0,7Мбайт/с, и выдавать её в три раза быстрее - 2,1Мбайт/с. Также большим плюсом является способность некоторых моделей работать ни с одним, а с несколькими стандартами флэш-памяти.
2.2.Внутренние считыватели
Подобные устройства вставляются в 3,5-дюймовый отсек системного блока, и подключаются к ATA интерфейсу. К достоинствам считывателей данного класса относятся высокая скорость(0,52 Мбайт/с и 1Мбайт/с) и отсутствие посторонних устройств на столе. А к недостаткам – то он занимает отсек системного блока, и IDE канал.
2.3.Считыватели - переходники
Этот класс устройств позволяет подключить флэш-карту к компьютеру через дисковод. При этом используется переходник внешне похожий на 3,5-дюймовую дискету(или PC-карту для ноутбуков). Карта памяти вставляется в адаптер, который впоследствии размещается в дисководе. Использование PCMCIA-адаптеров даёт неплохие результаты, скорость передачи достигает 1Мбайт/с. А при использовании флоппи-дисковода она недотягивает и до отметки 36 Кбайт/с. И это при том что FDD(FlashPath)-адаптер стоит дороже любого другого считывателя.
USB-память — совершенно новый тип носителей на флэш-памяти, появившийся на рынке в 2001 г. По форме USB-память напоминает брелок продолговатой формы, состоящий из двух половинок — защитного колпачка и собственно накопителя с USB-разъемом (внутри него размещаются одна или две микросхемы флэш-памяти и USB-контроллер).
2.1.1 Виды USB-флэшек
USB флэшки различаются по следующим версиям спецификации USB-разъемов:
2.1.1.1 USB 1.0 Спецификация выпущена в ноябре 1995 года. Технические характеристики:
-два режима передачи данных:
-режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) — 12 Мбит/с
-режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5 Мбит/с
-максимальная длина кабеля для режима с высокой пропускной способностью — 5 м [1]
-максимальная длина кабеля для режима с низкой пропускной способностью — 3 м
-максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127
-возможно подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью к одному контроллеру USB
-напряжение питания для периферийных устройств — 5 В
-максимальный ток, потребляемый периферийным устройством — 500 мА
Спецификация выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.
Спецификация выпущена в апреле 2000 года.
USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима Hi-speed.
Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы:
Low-speed, 10—1500 Кбит/c
Full-speed, 0,5—12 Мбит/с
Hi-speed, 25—480 Мбит/с
Окончательная спецификация USB 3.0 появилась в 2008 году. Созданием USB 3.0 занималиськомпании Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC и NXP Semiconductors.
В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии — пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет еще четыре линии связи (две витых пары), в результате чего кабель стал гораздо толще. Hовые контакты в разъемах USB 3.0 расположены отдельно от старых на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с — что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0.
Версия 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь может не только подпитывать от одного хаба большее количество устройств, но и сами устройства во многих случаях смогут избавиться от отдельных блоков питания.
2.1.1.5 eSATA Такие флэшки оказались быстрыми: скорость передачи данных достигала 90 Мбайт/с. На eSATA-флэшках обязательно присутствует разъем USB — через него флэш-карта получает питание от компьютера, поскольку через разъем eSATA оно не осуществляется. На деле это означает, что пользователю придется подключить флэшку сразу к двум разъемам. eSATA-флэшки не сильно повлияли на общее развитие компьютерной индустрии: разъем eSATA даже сейчас редко встречается на компьютерах пользователей. Тем не менее флэшка действительно становится универсальной: если есть разъем eSATA— прекрасно, вы получите большую скорость передачи данных, если же разъема eSATA нет — флэшка будет работать в обычном USB-режиме. Достоинства таких решений неоспоримы: универсальность и возможность передачи данных на большой скорости делают их незаменимыми, тем более что современные eSATA-флэшки не сильно отличаются по цене от USB-моделей, а мобильные компьютеры все чаще комплектуются еSАТА-разъемом.
2.2 Карты памяти
Карта памяти внешне представляет собой небольшую пластиковую коробочку, внутри которой находится микросхема флэш-памяти и (не во всех типах) контроллер памяти. Наружу выведены контакты интерфейса. Среди преимуществ карт памяти - компактный размер, устойчивость к внешним воздействиям, достаточное быстродействие. Среди недостатков - сравнительно высокая цена за единицу информации, ограниченное число циклов перезаписи (это характерно для всех устройств хранения информации, применяющих флэш- память).
2.2.1 Виды карт памяти
В настоящее время применяются следующие виды карт памяти:
-Compact Flash Type I (CF I)
-Compact Flash Type II (CF II)
-Secure Digital (SD)
-xD-Picture Card (xD)
-MultiMedia Card (MMC)
-Smart Media Card (SMC)
Все данные типы карт различаются по интерфейсу, типу использованной флэш-памяти, геометрическим размерам и т.д.
Формат флэш-памяти, появился одним из первых. Формат разработан компанией SanDisk Corporation в 1994 году. 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).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.
3.2.1.2 Memory Stick
Носитель информации на основе технологии флэш-памяти, созданный корпорацией Sony в октябре 1998 года. Модули памяти Memory Stick используются в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, персональных компьютерах, принтерах и других электронных устройствах различных фирм (преимущественно самой компании Sony). Существуютнесколькоразновидностеймодулейпамяти Memory stick, это Memory Stick, Memory Stick Pro, Memory Stick Duo, Memory Stick M2. В декабре 2006 Sony представила Memory Stick PRO-HG, высокоскоростной вариант MS PRO для использования в камерах с высоким разрешением. Все они различаются форм-фактором (размерами), однако, существуют специальные переходники для подкючения модулей одного вида в слот другого вида.
2.2.1.3 Secure Digital Memory Card (SD)
2.2.1.4 MicroSD и MiniSD
Для миниатюрных приборов разработаны miniSD размером 20×21,5×1,4 мм и самая маленькая из всех карт — MicroSD (ранее известная как TransFlash) размером 11×15x1 мм. Карты MiniSD и MicroSD имеют адаптеры, при помощи которы их можно вставлять в любой слот для обычной SD-карты.
2.2.1.5 xD-Picture Card
Формат карт памяти. Был представлен в четвертом квартале 2002 года ибыстро стал популярным благодаря многочисленности моделей цифровых камер Olympus, Fuji и других, использующих этот формат. На данный момент максимальный объём карт памяти xD — 2 Гб (в 2007 году обещают представить объем 4 и 8). Размеры карты xD 20 мм ? 25 мм ? 1.78 мм, вес — 2,8 г. Основное отличие от большинства карт — отсутствие контроллера на самой карте. По этой причине xD имеет маленький размер и невыскокие скоростные показатели. Основными апологетами этого стандарта являются Olympus и Fuji, применяющие эти карты в своих цифровых фотоаппаратах. Никаких примуществ перед более широко распространёнными картами Secure Digital, кроме, возможно, размера, у них нет. Стоимость xD-карт в среднем вдвое больше стоимости SD-карт одного размера.
2.2.1.6 Multimedia Card (MMC)
2.2.1.7 RS-MMC, или Reduced Size Multimedia Card
Формат карт флэш-памяти, электрически совместимый с MMC, но меньшего размера, работающих под напряжении 3В. Так же существует DV RS-MMC или Dual-Voltage Reduced Size Multimedia Card, которые работают под напряжением 3В и 1.8В. Использование DV RS-MMC под напряжением 1.8В соответственно более экономно.
Портативная флэш-карта памяти, созданная компанией Toshiba, и выпущенная на рынок в 1995 году - чтобы составить конкуренцию таким форматам, как MiniCard, CompactFlash, и PC Card. Изначально, SmartMedia называлась Solid State Floppy Disk Card (SSFDC) и провозглашалась наследником Floppy-дисков. Карта SmartMedia состоит из одного чипа NAND EEPROM, внутри тонкого пластикового корпуса(хотя некоторые карты большого объёма состоят из нескольких связанных чипов). Она была одной из самых маленьких и тонких (0.76 мм) из первых карт памяти, и при этом оставалась одной из самых дешёвых. В карте отсутствует контроллер памяти - ради снижения цены. Эта особенность явилась недостатком, потому что некоторые старые устройства нужно было перепрошивать для поддержки карт большего объёма.
3. Устройство флэш памяти
Принципиальная схема построения устройства осталась неизменной с 1995 года, когда флэшки впервые начали производиться в промышленных масштабах. Если не углубляться в детали, USB флэш-карта состоит из трех ключевых элементов: • разъем USB — хорошо знакомый каждому разъем, представляющий собой интерфейс между флэшкой и компьютерной системой, будь то система персонального компьютера, мультимедийного центра или даже автомагнитолы; • контроллер памяти — очень важный элемент цепи. Осуществляет связь памяти устройства с разъемом USB и руководит передачей данных в обе стороны; • микросхема памяти — самая дорогая и важная часть USB флэш-карты. Определяет объем хранимой на карте информации, быстроту чтения/записи данных. Что может меняться в этой схеме? Принципиально ничего, но современная индустрия предоставляет несколько вариантов такой схемы; комбинация разъемов eSATA и USB, два разъема USB.
Флэш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC; triple-level cell, TLC [2]) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.
5. Типы флeш памяти
В основе этого типа флэш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.
Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флэш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы.
Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.
В NOR-архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND-архитектуры.
В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.
NAND и NOR-архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных.
6. Способы организации записи информации в ячейку
Таких способов два — SLC и MLC, SLC (Single-level cell) — одноуровневая ячейка, то есть ячейка памяти, способная хранить 1 бит информации. MLC (Multi-level cell) — ячейка, которая хранит сразу несколько бит информации. Преимущества есть у обеих типов памяти: SLC характеризуется меньшим количеством ошибок, большей скоростью записи/чтения и большим временем жизни ячеек. Но из-за низкой плотности записи информации решения на базе SLC NAND-чипов памяти становятся ощутимо дороже, поэтому флэш-карты, основанные на такой памяти, выпускаются нечасто. Исключения составляют карты для профессиональной фотовидеотехники. MLC-память гораздо дешевле SLC-варианта, а кроме того, позволяет хранить большее количество информации, поэтому MLC-чипы используются в большинстве современных флэш-карт и почти во всех USB-флэшках.
7. Скорость и объем памяти
8. Дополнительные опции
Дополнительные опции практически любого продукта сегодня решают многое. Особенно важными они становятся, когда базовые продукты различных производителей почти не отличаются друг от друга. Действительно, попробуйте представить, что определит ваш выбор, если вам скажут, что все модели USB-флэшек разных производителей ничем не отличаются друг от друга технически и стоят одинаково. Скорее всего, ваш выбор будет определен такими параметрами, как дизайн, комфорт использования, наличие дополнительных функций защиты и каких-либо интересных особенностей. Реальная ситуация на рынке флэш-решений от описанной ситуации отличается, но этих отличий становится всё меньше. Поскольку производители флэшек редко сами занимаются производством чипов памяти и контроллеров, а качество этих комплектующих растет, все продукты в конечном счете неуклонно приближаются друг к другу по техническим характеристикам. Вместе с тем идет обратный процесс — из простого мобильного носителя информации флэшка все больше превращается в модный аксессуар. Давайте разберемся, какие из опций современных флэшек действительно полезны.
9. Конструкция разъема
Существуют четыре основных типа USB-разъема:
- открытый разъем, отсутствие защиты — такой разъем встречается на ультрамаленьких USB-флэшках. Его достоинства — уменьшение размера флэшки, ускорение доступа к информации. Недостатком подобной схемы является полная беззащитность контактной пластины разъема. Любые царапины, физические и термические воздействия могут привести к повреждению разъема и выходу из строя всей флэшки;
- классический колпачок — проверенная временем защита для разъема USB. Современные колпачки могут изготавливаться не только из пластика, но и из резины. Использование резины позволяет эффективно защитить разъем от влаги и пыли, а кроме того, такой колпачок лучше удерживается и не требует фиксатора. Недостаток один — колпачок теряется, в результате чего при переносе флэшка может пострадать. Как ни странно, такое решение является самым удачным из всех существующих;
- слайдер — этот способ стал популярен благодаря отсутствию отделяемых от флэшки частей и достаточно быстрому доступу к разъему. Напомним, что при подобной организации разъем USB прячется в корпусе флэшки и извлекается из него специальным ползунком. Единственный и главный недостаток такого решения — возможность поломки фиксатора. Поскольку выдвинутый разъем держится на месте только за счет фиксатора, при его поломке пользоваться флэшкой становится очень сложно, разъем USB практически невозможно вставить в порт компьютера. Еще один недостаток кроется в том, что разъем USB хоть и скрывается в корпусе флэшки, но имеет слабую защиту от пыли и влаги, поскольку контактная площадка все равно открыта снаружи. Иными словами, имеется защита только от физического воздействия;
- скобка — корпус флэшки с выступающим USB-разъемом закрывается скобой, которая имеет точку вращения на противоположном от разъема конце корпуса. Иными словами, это вращающаяся скобка, которая в определенном положении прикрывает разъем USB. Безусловно, решение смотрится очень элегантно, но функциональность его низкая. Закрывающая USB-разъем скобка снабжена мягким фиксатором, поэтому сдвинуть ее даже при помещении флэшки в сумку очень легко. Защита от влаги и пыли в большинстве случаев тоже отсутствует.
10. Дополнительное программное обеспечение
Многие выпускаемые сегодня флэшки снабжаются огромным количеством дополнительного программного обеспечения, призванного защищать информацию, увеличивать скорость передачи или даже проверять всю сохраняемую информацию на вирусы. За нашу внушительную практику тестирования USB флэш-карт мы ни разу не встречали решения с набором программного обеспечения, которое действительно было бы полезно. Зачастую подобные программы являются пробными с ограниченным временем использования, в противном случае они, как правило, бесполезны и могут только усложнить работу с флэшкой. Поэтому если на упаковке яркими буквами написано, что в комплекте с флэшкой вы получаете какую-нибудь утилиту, конечно же, жизненно необходимую вам и вашему компьютеру, то знайте: в подавляющем большинстве случаев данное заявление не более чем рекламный трюк.
В итоге можно заключить, что флэш-память — бесспорный лидер по надежности, мобильности и энергопотреблению среди накопителей небольшой и средней емкости, обладающий к тому же неплохим быстродействием и достаточным объемом (на сегодня на рынке уже доступны флэш-карты емкостью до 2 Гбайт). Несомненно, это очень перспективный тип, однако их широкое использование пока сдерживается высокими ценами.
Флэш-память в современных карманных компьютерах используется для решения двух основных задач. Во-первых, для хранения программных модулей ОС, во-вторых, она используется в качестве внешнего накопителя данных. В ранних моделях КПК, как правило, применялись обычные модули ПЗУ, в которых размещалась операционная система и часто прикладное ПО.
Такой подход обеспечивал значительное удешевление и повышение надежности, в случае каких-либо программных сбоев пользователю достаточно произвести процедуру полной очистки памяти, чтобы получить чистую и гарантированно работоспособную систему. Расширению использования флэш-памяти в роли системного носителя мы обязаны прежде всего Microsoft, точнее, пресловутому качеству ее программных продуктов.
Флэш-память как таковая — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти. В настоящее время выпускается два основных типа флэш-памяти: NOR (логика ячеек NOT OR) и NAND (логика ячеек NOT AND). Также существует память типа AND (И), но она не получила распространения среди изготовителей КПК. Специфических разновидностей со звучными торговыми названиями, безусловно, больше, но все они в итоге сводятся к этим двум типам. В качестве элементарных ячеек хранения информации используются полевые двухзатвор-ные транзисторы с плавающим затвором.
Не углубляясь в историю развития технологий твердотельной памяти, рассмотрим основные типы флэш-памяти. В отличие от других типов твердотельных накопителей в модулях флэш-памяти для хранения данных используется один или два транзистора (в других типах это обычно конструкция из нескольких транзисторов и конденсатора). Идея хранения данных основана на том, что такой транзистор способен сохранять заряд, соответственно позволяя определить его наличие. При записи заряд помещается на плавающий затвор (или посредством переноса электронов или с использованием квантово-механических эффектов туннелирования — это зависит от типа памяти).
При наличии заряда на плавающем затворе характеристики транзистора изменяются таким образом, что при обычном для операции чтения напряжении токопроводящего канала не возникает. Соответственно по изменению вольтамперных характеристик транзистора можно сделать вывод о наличии или отсутствии заряда. Иными словами, использовать его для кодирования битов информации.
Нужна помощь в написании доклада?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Различная организация логических схем работы памяти дала названия основным ее типам, кроме того, если NOR требует контакта на каждом транзисторе, то в NAND имеется контактная матрица.
Благодаря тому что эта схема позволяет определить не только наличие или отсутствие заряда в ячейке, а также допускает измерение его величины, появляется возможность хранения двух битов информации в одном транзисторе (многоуровневые ячейки, multilevel cell, MLC), именно на этом принципе построена, например, память Intel StrataFlash. Теоретически возможно хранение и трех и более битов (известно, что в лабораторных условиях реализованы образцы, хранящие до 8 бит), но на практике изготовление таких микросхем сопряжено с рядом технологических сложностей. Кроме того, хотя такой подход дает возможность снизить удельную стоимость хранения данных, он требует усложнения контроллеров и памяти.
Память типа NAND обеспечивает блочный доступ, быстрые процедуры стирания и записи, дешевизну и простоту наращивания емкости модулей. Данные на флэш-памяти NAND считываются поблочно. Размер единичного блока варьируется от 256 байт до 256 Кбайт, практически все современные микросхемы позволяют работать с блоками разного размера. Эта схема накладывает как ограничения, так и предоставляет некоторые преимущества. Эта схема значительно снижает скорость записи небольших объемов данных в произвольные области памяти, но в то же время и увеличивает быстродействие при последовательной записи больших массивов данных. Благодаря блочной организации флэш-памяти NAND она дешевле сопоставимой по емкости памяти других типов.
Необходимо отметить также, что существуют гибридные решения, в одном корпусе объединяющие ряд разных типов памяти. Таким образом, например, удается обеспечить старт программных модулей, запускаемых из блока памяти NOR и затем загружающих основную ОС из микросхем NAND.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему История флешки. Презентация на заданную тему содержит 10 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Стандарт интерфейса USB Первый чип с флеш-памятью типа NAND появился в 1989 году. У него была большая плотность компановки, благодаря которой создавались микросхемы внушительных объёмов. В 1994-1996 годах был создан и разработан первый стандарт интерфейса USB.
Причина появления В Конце 1990-ых возникла необходимость в создании накопителя, который по объёму и надёжности будет превосходить дискеты. Накопители Iomega Zip так и не смогли стать стандартом. Высокой цены и низкой надёжности были миниатюрные жёсткие диски Microdrive. Со временем компакт диски, которые позволяли хранить большой объём информации вытеснили накопители на гибких магнитных досках, но для их чтения необходим был оптический привод. В итоге самым популярным способом хранения и переноса информации были признаны накопители, подключаемые по интерфейсу USB с флеш-памятью типа NAND.
Картридер Картридер или дополнительный привод этим накопителям был ненужен. Тем самым они зяняли первое место среди накопителей. Компактные, с большим объёмом, разнообразными дизайнами, они теперь как мобильные телефоны есть у всех.
Патент Патент на флешку был зарегестрирован в апреле 1999 года, а сама флешка появилась в 2000 году и была названа DiskOnKey. Изобрели её сотрудники израильской компании M-Sistems. В США эта флешка продавалась совместно с IBM и носила на корпусе логотип американской корпорации. Первая флешка имела объём памяти 8 ГБ и стоила 50$. Со временем вышли флешки на 16 и 32 ГБ и стоили они 100$. Но была ещё одна разработка. Компания Trek T
Достоинства История развития флешки очень увлекательна. Этот гаджет постоянно находится в состоянии эволюции: увеличивается объём памяти, уменьшается размер устройства. Эти накопители компактные, вместительные. Все операции производимые с ними происходят максимально быстро и экономит наше драгоценное время. Тем более флешку можно использовать как оригинальный аксессуар, а это так важно в наше время, когда каждый хочет выделиться.
Читайте также: