Информационные носители

Павел Иевлев

Информационные технологии постепенно берут свое – рассматривать фотографии удобнее на бумаге, а хранить – в электронном виде. Так они не пылятся, не стареют, не занимают места. Вот только вопрос: на каком электронном носителе что и как хранить? Уже сегодня существует богатый выбор и постоянно появляются новые стандарты, устройства и носители.

Долгое время основным носителем цифровой информации оставалась дискета. Основные преимущества: универсальность, транспортабельность и невысокая стоимость. Недостатки: небольшая емкость и низкая скорость доступа.

Жесткий магнитный диск (ЖМД, НЖМД, hard disk, HD, винчестер) является основным стационарным носителем информации в компьютерах. В фотографии используется в основном для обработки и оперативного хранения кадров. На этом можно было бы поставить точку, если бы не…

IBM Microdrive – это миниатюрный жесткий диск объемом 170, 340, 512 Мб и 1 Гб. Имея все достоинства ЖМД – большой объем и высокую скорость доступа – он лишен его основного недостатка – массивности.

Компакт-диски – самые распространенные носители цифровой информации. Лазерный диск стоимостью 50 центов вмещает 700 Мб информации. В фотографии компакт-диски применяются очень широко для архивного хранения данных, для их переноса, а также для создания электронных фотоальбомов.

Флэш-память

Главное отличие этого типа носителей от всех вышеописанных заключается в том, что они не имеют никаких движущихся частей и вообще никакой механики. Вся информация хранится в специальных микросхемах памяти, которая является многократно программируемым, постоянным запоминающим устройством. После выключения питания содержимое микросхемы не изменяется, хранится длительное время и переписывать его можно не менее 100 тыс. раз.

Основные преимущества флэш-устройств: небольшие размеры, высокая надежность, низкое энергопотребление, высокое быстродействие, небольшая стоимость. Одним из главных преимуществ флэш-накопителей стала почти легендарная устойчивость. Действительно, такие опасные для жестких дисков виды воздействия, как удар (например, при падении на каменный пол), сильная вибрация и неблагоприятный температурный режим, флэш-устройствам не страшны. Более того, трудно даже представить себе, что будет с намокшим жестким диском, а вот флэш-накопитель рекомендуется лишь просушить и… использовать снова. Единственно, чего не переносят флэш-устройства, это воздействия сильных магнитных полей.

Другой важный аргумент в пользу флэш-устройств – низкое энергопотребление. Основным интерфейсом подключения портативных накопителей к ПК служит USB-порт. Его максимальная мощность 500 миллиампер более чем достаточна для всех флэш-драйвов, но портативные жесткие диски работают очень близко к этому пределу. Особенно это ощутимо при подключении к ноутбуку, заряд аккумулятора которого «тает на глазах», когда с ним работает, например, IBM Microdrive. Что уж говорить х используются несколько основных типов карт памяти:

• • PC Card (или PCMCIА ATA)
• • Mini Card
• • CompactFlash
• • CompactFlash Type II
• • SmartMedia
• • MultiMedia Card
• • Sony Memory Stick
• • SD-Card

Давайте рассмотрим их достоинства и недостатки, а также области применения.

Тип – PC CARD (или PCMCIA ATA).

PC Card ATA Type I – карта памяти хранения данных большого объема для цифровых фотокамер и портативных компьютеров.

Существует три типа PC Card ATA (I, II и III). Все они отличаются толщиной (3,3, 5,0 и 10,5 мм соответственно). Все три типа обратно совместимы между собой (в более толстом разъеме всегда можно использовать более тонкую карту, поскольку толщина разъема у всех типов одинакова – 3,3 мм). Питание карт – 3,3 и 5 В. Максимальный объем PC Card – до 2GB. В настоящее время флэш-память этого типа используется все реже и реже.

Описание. Она удобна в использовании и хранении, имеет очень прочную оболочку, защищающую ее от повреждений. Одно из удобств применения этой карты состоит в том, что, сделав снимки на вашей камере, можно без труда вставить ее в слот PCMCIA вашего ноутбука без переходников.

Применение. PC Card ATA применяются в цифровых камерах производства компаний Canon, FujiFilm, Kodak, Nikon, Pentax, Sony и др.

Тип – Mini Card.

Это слегка устаревший носитель информации. Емкость Mini Card уже недостаточна для современных фотоаппаратов.

Применение. Применяются эти карты достаточно редко, в основном в разнообразных органайзерах и мобильных телефонах. Тем не менее, и в некоторых моделях цифровых фотокамер можно встретить такие носители. Например, в цифровых камерах производства компаний Hewlett-Packard, Konica, Olympus, Samsung.

Тип – CompactFlash.

Это небольшой съемный накопитель (42,8 x 36,4 x 3,3 мм) весом 11,4 г. Интерфейс карты – параллельный. Стандарт (разработан компанией SanDisk) появился в 1994 году, а уже в 1995 году была создана ассоциация производителей CompactFlash Association (CFA), в которую к настоящему моменту входят более 180 компаний.

Существует два разных типа CompactFlash: Type I (толщиной 3,3 мм) и Type II (толщиной 5,0 мм).

Вес CF II может достигать 13,5 г. В остальном же эти типы карт полностью идентичны. Между форматами поддерживается обратная совместимость: в разъем для CF Type II можно вставить карту CF Type I (но не наоборот). Карты Compact Flash поддерживают напряжение в 3,3 и 5 В. В отличие от карт SmartMedia, которые существуют в двух версиях (трех- и пятивольтовой), любая карта CF способна работать с любым из двух видов питания.

Описание. Карты CF можно легко вставить в разъем PCMCIA Type II. У PCMCIA 68 контактов, у CF только 50, но, несмотря на это, конструкция карт CompactFlash обеспечивает полную совместимость и все функциональные возмson, Hewlett-Packard, JVC, Kodak, Konika, Nikon, Olympus, Polaroid, Samsung, Vivitar и др.

Тип – Smart Media Card (SMC).

Стандарт, разработанный Toshiba в 1995 году. Размер 45,1 x 37 x 0,76 мм, средний вес – 1.8 г. Карта снабжена 22-контактным последовательным интерфейсом.

Описание. От других флэш-карт отличается низким энергопотреблением и отсутствием встроенного контроллера, что выгодно сказывается на цене карты. К недостаткам Smart Media можно отнести низкую скорость чтения/записи, незащищенность от внешних воздействий, небольшой ресурс работы и отсутствие единого формата хранения данных, так что карта, отформатированная на одном устройстве, может не читаться на другом.

Применение. Эти карты памяти применяется следующими производителями цифровых фотокамер: Agfa, Apple, Epson, FujiFilm, Minolta, Olympus, Polaroid, Ricoh, Sanyo, Toshiba и др.

Тип – MultiMedia Card.

Один из самых маленьких сменных накопителей (32 x 24 x 1,4 мм), вес – 1,5 г. Стандарт был принят в 1998 году и поддержан более чем 35 компаниями, которые вошли в ассоциацию MultiMedia Card Association, основанную в мае того же года. Простой интерфейс карты (7-контактный последовательный), низкое энергопотребление и невысокая стоимость сделали ее популярной для многих видов цифровых устройств.

Описание. Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых используется 6, а седьмой формально считается зарезервированным на будущее. По стандарту MMC способна работать на частотах до 20 МГц. Карточка состоит из пластиковой оболочки и печатной платы, на которой расположена микросхема памяти, микроконтроллер и разведены контакты. MultiMedia Card работает с напряжением 2,0–3,6 В, однако спецификацией предусматриваются карты с пониженным энергопотреблением – Low Voltage MMC (напряжение 1,6–3,6 В). Для мобильных устройств Hitachi выпускаются укороченные карты MMC длиной всего 18 мм, вместо обычных 32.

Карты MMC могут работать в двух режимах: MMC и SPI (Serial Peripheral Interface).

Режим SPI является частью протокола MMC и используется для коммуникации с каналом SPI, который обычно используется в микроконтроллерах Motorola и других производителей.

Карты MMC полностью совместимы со стандартом SD Card, поэтому в разъем для SD Card можно также вставлять и MultiMedia Card. Так как в последнее время наблюдается тенденция развития «гибридных» устройств типа цифровая камера + MP3-плеер для прослушивания музыки, скачанной из Интернета, то эта карта памяти получает сейчас все более широкое применение.

Применение. MultiMedia Card используется сейчас производителями: Aiwa, Mitsubishi, Motorola, Ericsson, Nokia, Sanyo, JVC, Hitachi, Siemens и др.

Тип – Memory Stick.

Это карты, напоминающие по форме пластинку жвачки. Они имеют фирменный интерфейс последовательного типа и оснащены плоским 10-контактным рает 1,5 Мб/с, а при чтении – 2,54 Мб/с. Эти карты появились на рынке в ноябре 1998 года.

Описание. Sony позиционирует карты Memory Stick как новый тип сменных носителей универсального назначения и оснащает разъемами для них многие свои устройства: цифровые камеры, фотопринтеры, портативные и карманные ПК, музыкальные плейеры и даже электронные игрушки. Пытаясь уменьшить вес и размеры конкурирующих форматов (SD/MMC), в 2000 году Sony разработала также формат Memory Stick Duo, отличающийся от обычного Memory Stick меньшими размерами и весом. При использовании Memory Stick Duo в устройствах, предназначенных для обычных Memory Stick, требуется специальный адаптер. Также существует модификация этого формата флэш-памяти – Memory Stick Duo Magic Gate. От обычного Memory Stick MG отличается лишь цветом (цвет карточки – белый) и поддержкой механизма защиты авторских прав – Magic Gate. Благодаря поддержке этой технологии карточка и получила свое название.

На выставке Consumer Electronics Show 2003 Sony представила два новых формата карт флэш-памяти Memory Stick. Memory Stick with Select Function основан на традиционной архитектуре Memory Stick, однако вместо одного чипа максимальной емкостью 128 Мб в карточке будут устанавливаться несколько микросхем. При этом выбор чипа будет осуществляться не автоматически, а с помощью переключателя на самой карте. В разработке находится вариант карты с четырьмя чипами.

Решить проблему ограничения объема флэш-карт Sony намеревается с помощью принципиально нового формата Memory Stick Pro. Максимальная емкость карты ограничена в этом случае 32 Гб, чего более чем достаточно на сегодняшний день. Недостаток формата – совместимость его не со всеми устройствами.

Применение. Карты Memory Stick применяются в цифровых камерах производства компании Sony.

Тип – SD Memory Card.

Это новый формат хранения информации, или карта безопасного хранения. SD-Card работает с напряжением 2,0–3,6В, однако спецификацией предусматриваются SDLV-карты (SD Low Voltage) с пониженным энергопот- реблением (1,6–3,6В). Кроме того, спецификацией предусмотрены карты толщиной 1,4 мм (как у MMC) без переключателя защиты от записи. О появлении SD-Card Matsushita Electronic объявила в августе 1999 года.

Описание. Фактически карточки SD являются дальнейшим развитием стандарта MMC. Флэш-карты SD обратносовместимы с MMC (в устройство с разъемом SD можно вставить MMC, но не наоборот).

В отличие от MMC, SD изначально соответствует соглашениям SDMI (т. е. карты SD содержат т. н. механизм защиты авторских прав). Именно по этой причине карты и получили свое название: SD-Card – SecureDigital Card.

Применение. SD-Card используется в цифровых камерах производства Yashica.

Тип – xD-Picture Card.

Это новый формат флэш-карт, специально оптимизированный под использование в цифровых фотокамерах xD-Picture Cardhoto Film совместно с Olympus Optical. Обладая объемом 0,85 см3 и весом в 2 г, xD-Picture Card является картой памяти с наименьшими размерами из всех существующих на сегодня. Кроме этого, производители теперь могут значительно уменьшить габариты цифровых фотокамер. Запланированная емкость – до 8 Гб.

Описание. В числе особенностей представленного формата очень малый уровень энергопотребления и высокое быстродействие. Так, обеспечиваемая им скорость чтения составит 5 Mб/с, а скорость записи – 1,3 Mб/с (у накопителей емкостью до 32 Mб) либо 3 Mб/с (у карт объемом более 32 Mб).

Совместимость xD-Picture Card с нынешними форматами – PCMCIA и CompactFlash – достигается за счет специальных адаптеров. Это позволяет использовать новый носитель практически во всех камерах.

Применение. xD-Picture Card используются в цифровых камерах производства компаний Fujifilm, Olympus.

Рынок носителей информации быстро растет. В этом обзоре мы специально не указывали предельную емкость большинства типов носителей – эта информация устаревает каждую неделю. Очевидно, что вскоре еще более упадет стоимость мегабайта информации, тогда как цены накопителей существенно не изменятся. Скорее всего, будущее все-таки за технологией, не имеющей в своей основе движущихся механических частей (источника потенциальных неисправностей), а текущее успешное продвижение миниатюрных жестких дисков обусловлено техническим несовершенством и дороговизной современных флэш-устройств. По прогнозам компании «АК-Цент», рост сектора флэш-накопителей по итогам 2002 года составил около 150%, а в 2003 году темпы роста увеличатся до 200%. Причины этого кроются не только в цифровой фотографии, но и в развитии рынка цифровой техники в целом.

В информационных технологиях будущее наступает стремительно. Никто не может с уверенностью предсказать, какой тип носителей будет стандартным через десять лет. Одно ясно – по мере развития цивилизации информационные носители будут приобретать все большее значение в нашей жизни.