Сменные носители на базе флэш-памяти компании Digitex

Сергей Пахомов

CompactFlash

SmartMedia

MultiMedia Card (MMC)

Secure Digital (SD)

Тестирование флэш-карт

 

Носители, использующие флэш-память, составляют наиболее многочисленный класс портативных носителей цифровой информации и применяются в подавляющем большинстве современных цифровых устройств. На смену аудио- и видеокассетам, фотопленкам, дискетам стремительно приходят новые виды носителей. Использование чипов флэш-памяти позволяет создавать очень легкие и миниатюрные энергонезависимые сменные карты памяти, обладающие к тому же низким энергопотреблением. Другим важным достоинством карт на основе флэш-памяти является их высочайшая надежность, обусловленная отсутствием движущихся частей, что особенно критично при наличии внешних механических воздействий — ударов, вибраций и т.п.

Оборотной стороной медали в данном случае являются относительно высокая цена самих карт флэш-памяти и удельная стоимость хранимых на них данных. Хотя в настоящее время наблюдается тенденция к существенному снижению цен на сменные карты флэш-памяти, они пока еще не могут приблизиться по упомянутым параметрам к традиционным носителям информации.

Среди компаний, производящих флэш-память, есть как именитые, например Samsung, SanDisk, KingMax, так и пока еще малоизвестные компании, только начинающие завоевывать российский рынок. В числе таких компаний и британская Digitex. Эта компания еще сравнительно молода, однако ее продукция уже хорошо известна европейскому потребителю. Компания активно завоевывает и российский рынок носителей информации и аксессуаров, предлагая потребителям самый широкий диапазон продукции. Одним из направлений деятельности компании является создание носителей на базе флэш-памяти. Компания Digitex представляет широкий спектр этих новейших носителей информации, среди которых карты стандартов CompactFlash, SmartMedia, MultiMedia Card и Secure Digital.

CompactFlash

Карты памяти CompactFlash представляют собой высококачественные универсальные перезаписываемые носители информации, ориентированные на изделия потребительской электроники и компьютерное оборудование нового поколения. Компактность и надежность этих носителей делают их идеальным решением для использования в любых цифровых фотокамерах, персональных цифровых секретарях (PDA), МР3-плеерах, сотовых телефонах, карманных сканерах, фотопринтерах, портативных терминалах, магнитофонах, диктофонах, устройствах глобальной навигации и во многих других устройствах, имеющих слот CompactFlash.

CompactFlash является одним из старейших и на сегодняшний день самым распространенным стандартом сменных карт флэш-памяти и прямым «потомком» карт PCMCIA. Карты этого стандарта занимают более 40% мирового рынка карт памяти. Первая серийная карта CompactFlash была изготовлена корпорацией SanDisk в 1994 году. Размер карты CompactFlash составляет 43×36×3,3 мм, а интерфейсный разъем оснащен 50 контактами.

В настоящее время CompactFlash является наиболее выгодным решением с точки зрения удельной стоимости хранимых носителем данных на основе флэш-памяти при объеме более 32 Мбайт.

Карты CompactFlash имеют встроенный ATA-контроллер и при помощи простейшего механического переходника могут быть подключены в слот PCMCIA. Встроенный преобразователь напряжения питания позволяет подключать карты CompactFlash в слоты с напряжением как 3,3, так и 5 В.

В настоящее время выпускаются два типа карт CompactFlash: Type I и Type II. Единственное различие между ними заключается в толщине корпуса. У карт Type I толщина составляет 3,3 мм, а у карт Type II — 5,5 мм. При этом карты CompactFlash Type I можно использовать в слотах Type I и Type II, а карты CompactFlash Type II — только в слотах Type II. Максимальная емкость выпускаемых в настоящее время карт CompactFlash составляет 1 Гбайт.

Компания Digitex предлагает две серии карт памяти CompactFlash: Optimal и Premium.

Карты серии Optimal имеют емкость от 64 до 512 Мбайт. Карты серии Premium — от 64 до 256 Мбайт. Основное различие между картами этих серий заключается в скорости передачи данных. Карты серии Premium имеют скорость передачи данных 2,4 Мбайт/с и ориентированы на те профессиональные применения, где особенно важна высокая скорость обмена данными. Карты серии Optimum имеют несколько меньшую скорость — 1,8 Мбайт/с.

В начало В начало

SmartMedia

Спецификация карт SmartMedia была предложена компанией Toshiba в 1996 году. Впрочем, первоначально эти карты имели менее благозвучное название: Solid-State Floppy Disk Card (SSFDC). На сегодняшний день максимальный объем таких карт составляет 256 Мбайт. Карты SmartMedia имеют наименьшую среди представленных на сегодняшний день носителей на основе флэш-памяти толщину — всего 0,76 мм (как у кредитной карточки). Такой показатель был достигнут благодаря максимальной простоте устройства, поскольку внутри карты SmartMedia нет никаких контроллеров и дополнительных схем, а устанавливается только чип NAND-памяти. Такое решение позволяет максимально уменьшить как размер (45×37×0,76 мм) и вес (около 2 г) самой карты, так и ее стоимость.

Компактность этих карт памяти позволяет использовать их в цифровых камерах, устройствах PDA, диктофонах, факс-аппаратах, принтерах, сканерах, электронных записных книжках и портативных терминалах. Кроме того, карты памяти этого типа могут применяться в оборудовании, требующем использования съемных микросхем памяти в целях обеспечения портативности, обновления ПО или наращивания объемов памяти для поддержки новых приложений.

Физический интерфейс карт SmartMedia представляет собой плоский разъем с 22 контактами. Передача данных осуществляется по 8-разрядной шине, а максимальное время доступа при чтении и записи в зависимости от емкости карты составляет от 50 до 80 нс.

Существует два типа карт SmartMedia, один из которых рассчитан на напряжение питания 3,3 В, а другой — на 5 В. Это легко определить по так называемому ключу  — срезанному углу в той части карты, где расположены контакты. У этих карт ключи расположены с разных сторон. По этой причине два типа карт несовместимы между собой, то есть невозможно подключить карту SmartMedia, рассчитанную на 3,3 В, в слот с напряжением питания 5 В, и наоборот.

Карты SmartMedia компании Digitex предусматривают возможность полного стирания данных, рассчитаны на многократное применение и обеспечивают надежное хранение информации, изображений и музыкальных записей. На одну карту емкостью 32 Mбайт в среднем можно записать до 120 изображений, а на карту емкостью 128 Mбайт — до 500 изображений.

В начало В начало

MultiMedia Card (MMC)

Карты стандарта Multimedia Card (MMC) появились в 1997 году как результат сотрудничества компаний SanDisk Corporation и Siemens AG/Infineon Technologies AG.

На момент своего появления карты MMC были самыми миниатюрными (24×32×1,4 мм) и легкими (вес менее 2 г).

Карты MMC имеют всего семь контактов и осуществляют передачу данных через последовательный интерфейс, что обусловливает максимальную простоту их использования. Скорость передачи данных составляет 13,7 Мбит/с при чтении и 3,2 Мбит/с при записи. В настоящее время максимальная емкость карт этого формата составляет 256 Мбайт.

Карты Multimedia Card ориентированы на использование в новейших цифровых видео- и фотокамерах, мобильных телефонах с интеллектуальными функциями и функциями загрузки/воспроизведения музыкальных записей, цифровых портативных аудиоплеерах, игрушках и игровых приставках, карманных ПК и электронных органайзерах.

Карты Multimedia Card 100% совместимы со всеми устройствами, использующими карты памяти типа Secure Digital.

В настоящее время начат выпуск Secure MultiMedia Card, имеющих встроенную схему защиты от несанкционированного доступа и копирования и совместимых со спецификацией SDMI.

В начало В начало

Secure Digital (SD)

Карты типа SD были разработаны компаниями Matsushita, San Disk и Toshiba и представляют собой дальнейшее развитие стандарта MultiMedia Card. Эти карты являются представителями третьего поколения флэш-памяти.

Для продвижения нового формата три вышеупомянутые компании основали специальную организацию — SD Association, членами которой в настоящее время являются уже более двухсот производителей. Само название — Secure Digital — недвусмысленно говорит о поддержке этим носителем технологии защиты данных от несанкционированного копирования и доступа. В отличие от других типов сменных носителей на флэш-памяти, абсолютно все выпускаемые SD-карты оснащены специальной электронной схемой защиты данных и совместимы со спецификацией SDMI.

На карте может храниться как незащищенная (уровень 1), так и защищенная (уровни 2 и 3) информация. Информация может быть защищена от копирования либо уникальным идентификационным ключом карты (уровень 2), либо активным криптографическим алгоритмом (уровень 3), что дает владельцу карты уверенность в надежной защите данных. Карты Secure Digital компании Digitex предусматривают возможность полного стирания данных, рассчитаны на многократное применение и обеспечивают надежное хранение информации, изображений и музыкальных записей. На одну карту емкостью 128 Mбайт можно записать до 4 часов аудио- или до 40 минут видеоинформации.

Несмотря на то что SD-карты появились относительно недавно, они уже широко используются в самых различных электронных приборах: в цифровых диктофонах и портативных плеерах, видеокамерах, автомагнитолах, карманных компьютерах, сотовых телефонах и мультимедийных проекторах.

SD-карты являются представителями наиболее легких и компактных сменных карт: их размер составляет всего 24×32×2,1 мм, а вес — 2 г. Внешне SD-карты очень похожи на MMC и повторяют их по размерам, за исключением толщины. Карты имеют девять контактов (у MMC их семь) и миниатюрный переключатель для защиты от случайного уничтожения хранимых данных. Максимальная скорость передачи данных составляет 2 Мбайт/с.

Первоначально максимальная емкость SD-карт составляла 64 Мбайт, однако в настоящее время уже доступны 512-мегабайтные версии этого носителя.

В начало В начало

Тестирование флэш-карт

Для тестирования флэш-памяти мы использовали карты Digitex CompactFlash Optimal 512 Мбайт, Digitex Compact Flash Premium 256 Мбайт, которые, в соответствии со спецификацией, должны отличаться высокой скоростью передачи данных.

Целью нашего тестирования было определение скорости записи информации на флэш-карты CompactFlash. Для этого мы использовали универсальный карт-ридер, входящий в комплект к материнской плате Iwill P4ES. Данный карт-ридер использует интегрированный на материнской плате контроллер интерфейса флэш-карт на базе микросхемы Winbond SmartIO W83637HF-AW. Последнее обстоятельство, а именно использование высокоскоростной ATA-шины, имеет принципиальное значение. Тот факт, что пропускная способность этой шины заведомо выше скоростных характеристик чтения/записи карт CompactFlash, позволяет сосредоточиться непосредственно на определении скорости записи на карту. Если, к примеру, в качестве устройства сопряжения карт CompactFlash с компьютером использовать подключаемый по низкоскоростному интерфейсу USB 1.1 с пиковой пропускной способностью 12 Мбит/с (1,5 Мбайт/с) карт-ридер, то сама USB-шина превратится в узкое место системы и не позволит выявить потенциальные возможности флэш-карты.

В качестве программы, определяющей скорость записи данных на карты, мы использовали утилиту FC-Test 0.3, позволяющую производить запись и чтение заранее подготовленной структуры файлов различного типа.

Тестирование проводилось в два этапа. На первом этапе на карты многократно записывались файлы размером 1 Мбайт, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт и определялись скорость копирования и время удаления записанных файлов. При этом для каждого теста количество записываемых файлов одного и того же размера было различным, но таким, чтобы общий объем записываемой информации составлял 256 Мбайт для карт CompactFlash. Так, для файлов размером 1 Мбайт на карты CompactFlash записывалось 256 файлов, а для файлов размером 32 Мбайт — 8 файлов.

На втором этапе тестирования на карты записывались реальные файлы различного размера в формате mp3 и файлы в формате jpeg. Фиксируемыми параметрами были скорость копирования и скорость удаления файлов.

Для карт CompactFlash записывалось 67 файлов с общим объемом 263 262 761 байт формата mp3 и 226 файлов с общим объемом 238 680 608 байт формата jpeg.

Тестирование позволило выявить следующие особенности флэш-карт. Скоростные характеристики карт серии CompactFlash Optimal и CompactFlash Premium действительно отличаются друг от друга, но не столь явно, как ожидалось. При записи файлов размером менее 4 Мбайт карты серии Premium обладают большей скоростью записи, а при записи файлов большего размера ситуация меняется на противоположную — карты серии Optimal оказываются более скоростными (см. рисунок). Кроме того, если для карт серии Premium скорость записи мало зависит от размера записываемых файлов и составляет приблизительно 1,6 Мбайт/с, то для карт серии Optimal скорость записи возрастает пропорционально размеру записываемых файлов. Принципиальное преимущество карт серии Premium выявилось при удалении записанной информации. Так, когда на карту записывалось 256 файлов размером по 1 Мбайт, время удаления составило 5,8 с. А для восьми записанных файлов размером по 32 Мбайт время удаления было всего 0,48 с. Аналогичные замеры для карты серии Optimal выявили, что скорость удаления 256 файлов размером по 1 Мбайт составляет 56,3 с, а время удаления восьми файлов по 32 Мбайт — 3,1 с.

При записи и последующем удалении на карты реальных файлов различного размера в формате mp3 и файлов в формате jpeg карты серии Premium оказались более скоростными. Так, скорость записи mp3-файлов составила 1,6 Мбайт/с, а для jpeg-файлов — 1,66  Мбайт/с. Для карты серии Optimal аналогичные значения составили 1,5 и 1,29 Мбайт/с.

 

Редакция выражает признательность компании ERGODATA (http://www.ergodata.ru/, тел.: (095) 787-5900, факс: (095) 787-5907) за предоставление устройства Digitex Pen Drive для проведения тестирования.

КомпьютерПресс 10'2002

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует