 |
|
|
     |
|
Главная |
Новости |
Конференции |
Программы |
Статьи, обзоры |
Вопросы-ответы ЭльбРУС 9210: Возможности | Демо | Регистрация | Обновления | Поддержка Цены | Где купить | Для дилеров | |
Автор статьи: Николай Яковлев
Стоит только обзавестись какой-нибудь электронной штуковиной вроде карманного компьютера, цифрового фотоаппарата или плеера MP3, как тут же возникают неведомые ранее проблемы. То слишком быстро садятся батарейки, то большой компьютер не признает шустрого новичка, то не хватает удобного чехла. Техника, сами понимаете, недешевая. Каждая царапина отдается болью в израненном расходами сердце… Но самая большая головная боль – память. Точнее, нехватка памяти. Не своей, конечно, данной нам матушкой-природой, а той, что за деньги и для вот этого цифрового баловства. Ей-богу, иногда складывается такое впечатление, что вся портативная цифровая аппаратура выпускается только для дальнейшего разорения доверчивого пользователя посредством покупки карточек флэш-памяти. Словно сговорились.
|
Сначала вспомним основные принципы действия электронной памяти.
Компьютерные программы или данные - это совокупность битов информации, представленных в виде последовательности логических нулей и единиц. Для организации хотя бы кратковременного хранения информации необходимо устройство, которое запоминало бы некие состояния, распознаваемые системами компьютера (или любого портативного цифрового устройства, которое по сути тоже компьютер), как логические нули и единицы. Понятно, что это должны быть электрические сигналы, раз уж современный компьютер является электронным, а не механическим устройством (кстати, славная получилась бы картинка – заводим ключиком, и никаких аккумуляторов).
Самый быстродействующий тип электронной памяти – энергозависимая динамическая память. Именно она применяется в компьютерах и других цифровых устройствах в качестве оперативной памяти – ОЗУ, Оперативного Запоминающего Устройства. Или RAM, Random Access Memory – память с прямым доступом.
Информационная ячейка такой памяти представляет собой миниатюрный конденсатор – пару проводников, отстоящих друг от друга на небольшом расстоянии и способных накапливать и удерживать в течение некоторого времени электрический заряд. Наличие заряда в ячейке памяти интерпретируется компьютером, как логическая единица, отсутствие заряда – как логический нуль.
Время удержания заряда невелико и исчисляется миллисекундами. Даже современные материалы, из которых изготавливают разделяющие проводники изоляторы, не увеличивают времени саморазряда микроконденсаторов. Слишком уж невелики физические размеры ячеек и слишком невелики электрические заряды между парами проводников.
Для поддержания уровня зарядов и, соответственно, сохранения информации в ячейках микросхемы контроллер памяти постоянно подзаряжает конденсаторы. При обновлении содержимого памяти одни пары проводников разряжаются, другие, наоборот, получают заряд. Процесс происходит непрерывно, динамически и до тех пор, пока не отключено питание компьютера. Соответственно, и информация в микросхемах оперативной памяти сохраняется только пока компьютер не обесточен.
Остается добавить, что каждая ячейка электронной памяти, независимо от ее типа, имеет строго фиксированный системный адрес. Но доступ к любой ячейке – прямой, компьютеру не приходится последовательно проверять состояние всех ячеек, чтобы считать нужный бит информации…
Высокое быстродействие памяти RAM наводит на мысль использовать ее в качестве основной и для хранения программ (данных), и для запуска приложений. В принципе, это возможно, стоит лишь реализовать постоянное, неотключаемое питание микросхем и обеспечить бесперебойное обновление ячеек памяти контроллером.
Подобная схема организации памяти применяется в карманных компьютерах. Кнопка выключения на самом деле вовсе не отключает компьютер, а лишь приостанавливает его работу. Отключается дисплей и звуковая подсистема. Это позволяет при включении карманной машинки вернуться в ту же программу, в которой завершился сеанс работы с компьютером и не потерять при этом не сохраненные во флэш-память пользовательские данные.
И все же это лишь вспомогательный инструмент. В качестве основного хранилища программ и данных динамическая память никогда не используется. Дело в подверженности микросхем памяти сбоям и относительно высоком энергопотреблении микросхем RAM (контроллер и ряд других схем компьютера для поддержания состояния ячеек памяти должны работать постоянно). Небольшой электрический импульс или кратковременное отсутствие напряжения питания способны уничтожить один или несколько бит информации в ячейках микросхемы динамической памяти, что крайне неприятно для данных и фатально для программ.
Основное применение микросхем динамической памяти – использование в качестве быстродействующей кэш-памяти в микропроцессорах и различных контроллерах, а также в качестве собственно оперативной памяти.
Совсем иначе устроена энергонезависимая статическая электронная память. В самом простом случае это набор проводников, одни из которых остаются целыми, а другие разрушаются, препятствуя движению электрического тока. Такой тип памяти называется постоянным запоминающим устройством – ПЗУ. Или ROM, Read-Only Memory – память только для чтения.
Статическим этот тип памяти называется потому, что для сохранения информации в ячейках микросхемы не приходится постоянно подавать на них электрический сигнал, а считывание информации происходит по мере потребности и при прохождении (или не прохождении) через ячейки электрического тока. Целый проводник ячейки распознается контроллером, как логический нуль, разорванный проводник, как логическая единица.
Микросхемы ROM когда-то применялись в персональных компьютерах для хранения базовой системы ввода-вывода – BIOS. Сегодня для хранения BIOS используется перезаписываемая флэш-память, поскольку память ROM не позволяет обновлять содержимое ячеек.
В карманных компьютерах, в цифровых фотоаппаратах, в плеерах MP3 и других гаджетах микросхемы ROM применяются для хранения операционной системы. Правда, речь идет только о самых дешевых моделях КПК, вроде Palm m100. Содержимое микросхемы постоянной памяти записывается на заводе при выпуске чипа и не может быть изменено пользователем. Единственный способ модернизировать операционную систему такого компьютера – сменить микросхему на системной плате, что в большинстве случаев не по силам даже человеку, хорошо владеющему паяльником (да и машинки того не стоят – проще купить новый компьютер).
Наибольшее распространение неперезаписываемые микросхемы ПЗУ получили в различного вида контроллерах и в программных картриджах игровых приставок – там, где обновление информационного содержания микросхем памяти попросту не нужно.
Кроме неперезаписываемых микросхем ROM существует множество видов перезаписываемой постоянной памяти – микросхем, в которых информация может быть переписана только при помощи специальных приборов-программаторов. Этот тип памяти называется ППЗУ – полупостоянное запоминающее устройство. Или EPROM – Erasable Programmable Read-Only Memory -стираемая и программируемая память только для чтения.
Пользователям со стажем памятны микросхемы EPROM в старых персоналках – в такие чипы записывали BIOS. Стереть информацию можно было при помощи лампы ультрафиолетового света, а записать – при помощи программатора (несложного, в общем-то, устройства). В портативных цифровых устройствах и в карманных компьютерах память этого типа не применяется.
Наконец, еще один тип статической энергонезависимой памяти, который нас интересует более всего – флэш-память. Название Flash Memory этот тип памяти получил от одного из разработчиков технологии – компании Toshiba (слово flash – вспышка – относилось к типу записи информации в ячейки памяти и, вероятно, носило еще и рекламный характер).
По устройству чип флэш-памяти отдаленно напоминает микросхему динамической энергозависимой памяти, только вместо конденсаторов в ячейках памяти установлены полупроводниковые приборы – транзисторы. При подаче напряжения на выводы транзистора он принимает одно из фиксированных положений – закрытое или открытое. И остается в этом положении до тех пор, пока на выводы транзистора не будет подан электрический заряд, изменяющий его состояние. Таким образом, последовательность логических нулей и единиц формируется в этом типе памяти подобно ПЗУ – закрытые для прохождения электрического тока ячейки распознаются как логические единицы, открытые – как логические нули.
Преимущества флэш-памяти в независимости от наличия или отсутствия электрического питания, в долговременности хранения информации (производители гарантируют сохранность данных на протяжении 10 лет, но на практике должно быть больше) и в высокой механической надежности (в накопителях на базе флэш-памяти нет никаких механических устройств, следовательно, нечему ломаться). Недостатки – в высокой сложности устройства (транзисторы имеют микронные размеры), в невысоком быстродействии (время изменения состояния транзистора больше, чем время заряда-разряда конденсатора) и в относительно высокой стоимости микросхем (опять же из-за сложности устройства и серьезных финансовых вложениях производителей в развитие технологии).
Флэш-память быстро прогрессирует. За последние несколько лет появились новые типы микросхем – был осуществлен массовый переход с 5-вольтовой технологии питания на 3,3-вольтовую, были применены новые типы полупроводниковых приборов, разработаны и внедрены в производство механизмы ускорения процедуры записи-чтения информации. Кроме того, производство флэш-памяти находится под жестким прессингом конкуренции. Для нас, пользователей цифровых устройств, это несомненный плюс, поскольку позволяет надеяться на снижение цен на карты флэш-памяти (и они, действительно, дешевеют).
Флэш-память – это накопитель будущего. Она призвана заменить собой изначально ненадежные (поскольку они являются электромеханическими устройствами) винчестеры. Когда это произойдет? В подобных случаях принято дипломатично говорить – когда рак на горе свистнет… Так вот – он уже свистнул.
Теперь о наиболее популярных форматах карт флэш-памяти.
Самый «древний» тип – карты формата PC card (бывший PCMCIA). Специально для карт флэш-памяти этого типа слот PCMCIA и был в свое время разработан. Этот слот имеет три типоразмера – Type I, II и III. Карты памяти выпускаются в конструктивах Type I, то есть в самых компактных по толщине.
|
Стандарт PC card предусматривает полную физическую и электрическую (по контактам) совместимость сверху вниз – в слот Type III можно вставить карты Type II и Type I (но не наоборот). В целом, технология хорошо отработанная и в практическом использовании удобная. Карты флэш-памяти формата PC card применяются в ноутбуках и в некоторых профессиональных моделях цифровых фотоаппаратов (вроде Nikon D1). Со специальным переходником (для iPaq – с «жакетом») эти карточки будут прекрасно работать с компьютерами семейства Pocket PC и Handheld PC (в случае с HP Jornada 720 – без какого бы то ни было переходника).
|
Настольный компьютер способен работать с картами флэш-памяти формата PC card посредством контроллера, устанавливаемого во внутренний слот PCI (в торце платы контроллера установлен слот PC card, либо слот выполняется в виде блока, устанавливаемого в отсек компьютерного корпуса с внешним доступом для дисководов 3,5 дюйма), либо при помощи внешних адаптеров-ридеров подключаемых к разъему шины USB.
Неудобство карт формата PC card – в больших размерах. Карта памяти имеет размеры электронной платежной карты (но больше по толщине), что примерно вчетверо превышает размеры другого популярного типа карт флэш-памяти – CompactFlash.
Карточки CompactFlash card или попросту CF – самый распространенный и самый недорогой тип сменной флэш-памяти. Причина доступности в том, что с этих карт началась эра портативных цифровых устройств. Слоты CF можно обнаружить в самых различных моделях цифровых фотоаппаратов, карманных компьютеров Pocket PC и Handheld PC, в старших моделях компьютеров Psion и в смартфонах. Тиражи выпуска карт CF достаточно велики, а спрос достаточно высок, чтобы розничные цены на карты этого типа дешевели быстрее прочих. Действительно, сегодня в российской столице карту памяти формата CF объемом в 128 мегабайт можно приобрести долларов за 50 (правда, придется поискать), а объемом в 64 мегабайта – долларов за 30-35.
Стандарт CompactFlash включает два типоразмера – Type I и II. Различия – в толщине конструктивов карточек. В конструктивах CF Type I выпускаются карты флэш-памяти.
|
А в конструктиве Type II выпускается разнообразная периферия, в том числе модемы, микровинчестеры, адаптеры спутниковой навигации GPS, присоединяемые фотомодули, превращающие карманный компьютер в цифровой фотоаппарат, модули высокочастотной радиосвязи ближнего радиуса действия Bluetooth и так далее.
|
Как и в некоторых других типах карт флэш-памяти, в CompactFlash встроен контроллер, упрощающий конструкцию слота. Поэтому наличие слота CF почти не сказывается на стоимости портативного цифрового устройства, а переходники CF-PC card оказываются простыми и дешевыми (для карт Type I – не дороже 10-15 долларов). Вставив карточку CompactFlash в переходник, соединив 50-контактный внутренний разъем (соединение внутренней вилки переходника и разъема карты ощущается по щелчку), а затем, вдвинув адаптер в слот PC card ноутбука, с картой памяти можно работать, как и с картой формата PC card, то есть как с обычным сменным накопителем.
Следует заметить, что до сих пор попадаются (возможно, и выпускаются) карты памяти с питанием 5 В. Для пользователя это не имеет особого значения, поскольку все устройства, снабженные слотом CF способны работать и с 5-вольтовыми, и с 3,3-вольтовыми картами. А для владельца ноутбука (и одновременно цифрового фотоаппарата, КПК или какого-нибудь другого портативного цифрового устройства) карты CompactFlash привлекательны и в качестве внешнего накопителя для архивного хранения важной информации. Карты в 64 Мб для сохранения резервной копии операционной системы или программ, разумеется, не хватит, но для документов – текстов или таблиц – за глаза. При этом надежность хранения сравнима с надежностью магнитооптики, если ни превосходит ее. Цена, конечно, повыше. Но не все же в нашей жизни определяется деньгами?
|
|
|
|
Совсем немного о практических аспектах использования карт флэш-памяти.
Во-первых, выбор. Не выбор самих карт, а выбор устройств, использующих тот или иной тип карт флэш-памяти. Согласитесь, нелепо покупать три цифровых устройства – карманный компьютер, цифровой фотоаппарат и плеер MP3 (или, скажем, диктофон), для которых нужны разноформатные карточки памяти. И дорого это, и запутаться легко. Отсюда вывод – покупая самый первый гаджет, думайте о втором и третьем. Легче всего обстоит дело с техникой от Sony. Там все на Memory Stick. И очень даже правильно – не придется ломать голову, как переписать фотографии с камеры на карманную машинку… Да, и техника чудесная. Это же Sony.
Во-вторых, карта памяти должна работать, как и любая цифровая техника, по максимуму. Покупая карту, присмотритесь к ридеру для нее. Перебрасывать музыкальные файлы между плеером и персональным компьютером удобней и быстрей при помощи адаптера, а не штатного кабеля. Особенно это касается карманных компьютеров, где сплошь и рядом соединение через USB – лишь приспособление последовательного COM-порта к более скоростной шине. Вроде бы и должна синхронизация проходить быстро, а не проходит. Сплошные тормоза. (Это я на свою Casio BE-300 ругаюсь, хотя и не сильно – хороша машинка).
В-третьих, фирма-производитель. Знаете, большинство карт на рынке китайского производства. Причем, есть и no-name. Вроде бы и ничего, работает, но скоростей особых (а сейчас актуальны карты с семикратной скоростью обмена информацией – по отношению к базовому стандарту) от нее не жди.
Лично мне нравятся карты флэш-памяти от Pretec. Для России это внове, но фирма хорошая. В миниатюрных накопителях, особенно в карточках флэш-памяти, Pretec – настоящий профессор…
В-четвертых, где покупать… Ну, не знаю. Показать пальцем? Хорошо, покажу – МакЦентр, любой магазин этой компании. Почему именно МакЦентр? Помните, как у Довлатова: «Да потому что он мне нравится!»
[an error occurred while processing this directive]
| Copyright © 1997-2006. "Компьютер на ладони". Поддержка проекта осуществляется компанией МакЦентр. |
Пишите: hpcru@hpc.ru |
