Memory Stick — память в пластинках

«Модная» флэш-память дизайна Sony/Intel стремительно превращается в портативный карточный стандарт

Владимир Богданов

Memory Stick — второй микрофлоппи?

Память в пластинках снаружи и изнутри

StrataFlash внутри «пластинок» Sony

Memory Stick в цифровых аудиоплейерах

Memory Stick добралась и до Palm

Японцы и музыку хотят слу-шать по сотовому телефону

Основные носители-конкуренты Memory Stick

Memory Stick — второй микрофлоппи?

С момента внедрения фирмой Sony 3,5-дюймового микрофлоппи-диска прошло уже 19 лет. И отсутствие полноценной современной альтернативы дискете не дает японской корпорации покоя (как и многим другим «стандартизаторам»). С магнитными дисковыми носителями пока как-то не клеится. Технологически удачный формат суперфлоппи — 200-мегабайтный HiFD — пока не получил распространения. Хуже того, дисковые накопители почти совершенно не подходят для портативных устройств: вращение диска — сущее наказание для малогабаритных аккумуляторов, да и механика с движущимися частями обладает потенциально меньшей надежностью. Как только покупатели потянулись к портативным цифровым устройствам (органайзерам, КПК, фотокамерам и пр.), праздник пришел на улицу флэш-памяти. Пластинки флэш-памяти Sony Memory Stick, анонсированные еще осенью 1998 года, пришлись как никогда кстати. Они оказались чуть больше, но заметно прочнее карточек SmartMedia и компактнее CompactFlash. Sony изначально проектировала Memory Stick как универсальный носитель класса «настольный ПК — портативное устройство», «аудио/видеоаппаратура — компьютер» или «портативное устройство — периферия» (без рабочей станции-посредника).

Сейчас уже от названия Memory Stick просто рябит в глазах. Устройства для чтения «памяти в пластинках» внедряют в видео- и фотокамеры, аудиоплейеры, принтеры, ноутбуки и настольные компьютеры. Возможно, именно сейчас нам пытаются навязать некий оптимальный формат флэш-носителя, который станет стандартом в недалеком будущем. Представьте, что вместо вездесущих дискет по столу разбросаны пока еще слишком дорогие пластинки Memory Stick, — по-моему, не самая фантастическая картина.

Носители Memory Stick уже почти перестали быть экзотикой даже в российских магазинах аудио/видеоаппаратуры. Чаще они применяются для хранения фотоснимков, сделанных цифровыми видео- и фотокамерами. Серийный же пример взаимодействия портативной периферии и настольного ПК показала сама корпорация-«стандартизатор» Sony, выпустив компьютер VAIO Slimtop с интегрированным слотом для пластинок Memory Stick. Как только карточка установлена в миниатюрное устройство чтения на передней панели, компьютер автоматически включается и запускает программный пакет Sony Picture Gear для просмотра содержимого «пластинки памяти».

Несмотря на то что в данной статье нас в основном интересует «компьютерная» составляющая Memory Stick, этот носитель, по замыслу Sony, призван стереть грань между бытовой аудио/видеоаппаратурой и ПК. То есть стать универсальным посредником, устранив проблемы совместимости. Время покажет, а пока шансы Memory Stick расцениваются как неплохие.

Память в пластинках снаружи и изнутри

Memory Stick (http://www.world.sony.com/Electronics/MS/) не зря сравнивают с пластинкой жевательной резинки — флэш-карточки Sony похожи на нее по форме и почти не превосходят ее по габаритам. На пластинке Memory Stick расположен надежный 10-контактный интерфейс, предохранитель от случайного стирания, а микросхемы флэш-памяти упакованы в прочный жесткий пластиковый корпус (если вы перепутаете Memory Stick с Wrigley’s Spearmint, вполне можете поломать зубы). Пока доступны пластинки емкостью 4 Мбайт (30 долл.), 8 Мбайт (40 долл.), 16 Мбайт (50 долл.), 32 Мбайт (110 долл.) и 64 Мбайт (190 долл.). Нетрудно посчитать, что самыми выгодными по цене за мегабайт являются пластинки Memory Stick 64 Мбайт — 2,97 долл. за 1 Мбайт флэш-памяти, а самым «невыгодным» носителем остается пластинка емкостью 4 Мбайт — 7,5 долл. за 1 Мбайт памяти.

Все карточки Memory Stick поддерживают специально разработанный последовательный протокол обмена, который призван обеспечить совместимость со следующими поколениями «пластинок» более высокой емкости и производительности.

Форма кожуха носителя Memory Stick спроектирована в соответствии со всеми принципами «защиты от дурака» — установить ее в слот не по направляющим просто невозможно. На внутренней стороне имеется также ползунковый предохранитель от случайного стирания данных — он чем-то похож на «ползунок» на микрофлоппи-дискетах.

Для того чтобы напрямую работать с Memory Stick на обычном компьютере без специализированного устройства чтения пластинок, достаточно приобрести адаптер для обычного флоппи-дисковода (100 долл.) или адаптер для более быстрого обмена через разъем PC Card (80 долл., скорость записи на пластинку — 450 Кбайт/с, а чтения — 880 Кбайт/с). При наличии адаптера для слота PC Card и лишних 90 долл. с пластинками Memory Stick можно работать, подключив карточный адаптер к параллельному порту ПК через специальный переходник.

Все Memory Stick похожи по характеристикам как две капли воды и различаются лишь емкостью. Поэтому коротко перечислим характеристики типичной и, пожалуй, самой популярной «пластинки» Memory Stick MSA-32A емкостью 32 Мбайт:

• диапазон рабочего напряжения: 2,7-3,6 В (как у ядра современного микропроцессора);

• интерфейс: последовательный 10-контактный;

• энергопотребление: среднее рабочее — около 45 миллиампер, в режиме ожидания — 130 микроампер;

• производительность: при записи — 1,5 Мбайт/с (идентична производительности шины USB 1.0), максимальная при чтении — 2,45 Мбайт/с;

• тактовая частота — 20 МГц;

• условия эксплуатации — от 0 до 60°С;

• габариты — 21,5Ѕ50Ѕ2,8 мм;

• вес — около 4 г.

StrataFlash внутри «пластинок» Sony

Очевидно, заслуга Sony на рынке флэш-носителей состоит лишь в создании изящной продуманной корпусировки, а также в обеспечении маркетинга и аппаратной интеграции устройств чтения Memory Stick с любой цифровой электроникой, включая специализированные аудио и видео. Однако «начинку» для пластинок Memory Stick (сами модули флэш-памяти) по некоторым источникам разрабатывает и производит небезызвестная корпорация Intel. Речь идет о дорогой и качественной флэш-памяти StrataFlash, используемой, в частности, в карманных компьютерах HP Jornada, твердотельных дисках и другом сложном оборудовании.

StrataFlash — это серийная энергонезависимая память (с сохранением информации при выключении электропитания) с повышенной плотностью хранения данных за счет возможности хранения нескольких бит информации в одной ячейке флэш-памяти. Архитектура Intel StrataFlash сочетает EPROM-подобные возможности программирования с EEPROM-подобным механизмом внутреннего стирания информации — большой массив памяти разбит на блоки с независимым стиранием и обеспечивает собственную системную логику.

StrataFlash имеет ряд ключевых отличий от традиционных типов энергонезависимой памяти. Обычная флэш-память имеет плотность хранения данных один бит на ячейку, то есть каждая ячейка имеет определенное пороговое напряжение (Vt). Электрический заряд хранится на плавающем затворе каждой ячейки памяти. Каждая ячейка обычной флэш-памяти «понимает» только два уровня напряжения. Каждый уровень определяется зарядом, сохраняемым на плавающем затворе: если заряд на затворе выше определенного заданного порога, то считается, что ячейка обладает другим зарядом.

Особенность технологии многоуровневого заряда ячеек, реализованной в памяти StrataFlash, позволяет сохранять в каждой ячейке до трех бит данных путем подачи разных уровней заряда на полисиликоновый плавающий затвор транзистора. Но пока память StrataFlash реально обеспечивает плотность хранения два бита на ячейку. Плотность записи естественным образом повышается, размер кристалла памяти снижается, и стоимость мегабайта носителя уменьшается. Кроме того, особенностью Intel StrataFlash является прямой доступ к каждой ячейке (повышает надежность за счет контроля состояния и более точного распределения зарядов по ячейкам).

StrataFlash поддерживает аппаратно-программный Common Flash Interface для сохранения совместимости с последующими поколениями флэш-носителей. Для того чтобы память StrataFlash уместилась в компактных флэш-картах (типа тех же Memory Stick), она корпусируется в самые компактные модули микро-BGA (micro ball grid array) толщиной в 1 мм.

Основным недостатком всех существующих типов флэш-памяти является их высокая цена. Это неудивительно: по сложности и стоимости изготовления энергонезависимая память сопоставима с «выращиванием» центральных микропроцессоров. Однако флэш-память обладает недостижимыми для дисковых накопителей достоинствами: не содержит движущихся частей (высокая механическая надежность), легка, бесшумна и обеспечивает многократную экономию заряда аккумуляторов (что особенно важно для портативных устройств).

Memory Stick в цифровых аудиоплейерах

Тотальное нашествие цифровых аудиоплейеров — это вопрос одного-двух лет. Вспомните, как казавшийся когда-то малодоступным MiniDisc опустился теперь в цене до уровня приличной «хромовой» компакт-кассеты. Осенью прошлого года Sony отметила 20-летие плейера Walkman выходом цифрового портативного проигрывателя Memory Stick Walkman NW-MS7. Устройство стоимостью около 400 долл. оборудовано флэш-памятью MagicGate Memory Stick емкостью 64 Мбайт, что позволяет хранить до 80 минут сжатого цифрового звука. Вместо привычного LPT, плейер получает с настольного компьютера файлы посредством более быстрого USB-интерфейса. Речь идет не об MP3 (Sony Music — это один из самых крупных звукозаписывающих лейблов), а о фирменном формате Sony ATRAC3 (утилита конвертации MP3 в ATRAC, правда, прилагается). Кроме того, плейер и носители будут поддерживать специальную технологию защиты от неавторизованного использования цифровых треков.

Memory Stick добралась и до Palm

Незадолго до Нового года компании Sony и Palm Computing заключили соглашение о совместном развитии операционной системы PalmOS и использовании технологий Sony при создании карманных компьютеров нового поколения. Речь шла об интеграции аудиовизуальных и коммуникационных технологий Sony и приводов Memory Stick в компьютеры семейства Palm и другие портативные устройства на базе модернизированной PalmOS. Я не удивлюсь, если через пару лет мы увидим цветной органайзер Palm с разъемом для наушников и каким-нибудь сотовым терминалом внутри.

Японцы и музыку хотят слушать по сотовому телефону

Коммуникационные подразделения компаний NTT, Sony, Matsushita и IBM скоро начнут испытания уникального сервиса — дистанционного распространения музыкальных записей среди абонентов сотовой сети. На экране аппарата люди смогут выбрать название песни и получить ее на установленную в аппарат карточку Memory Stick. Загрузка стандартного сингла займет около 5 минут.

Основные носители-конкуренты Memory Stick

Флэш-карточки SmartMedia — очень маленькие и тонкие носители (размеры 37x45x0,76 мм), разработанные корпорацией Toshiba около четырех лет назад. На карточках SmartMedia практически нет интегрированных элементов управления — только носитель и позолоченная контактная панель. Все остальное — на совести устройства чтения. Благодаря высокой компактности и стоимости порядка 30-50 долл. за 8 Мбайт карточки SmartMedia уже получили широкое распространение на рынке. Устройствами чтения карт SmartMedia оснащаются цифровые фотоаппараты Olympus, MP3-плейеры Diamond Rio, Samsung Yepp’, Daewoo MAGIO и многие другие портативные устройства. Правда, карточки SmartMedia требуют бережного обращения, да и растерять их — проще простого.

Флэш-карты CompactFlash — популярный 50-контактный карточный носитель размером с тонкую коробку импортных спичек (44x36x3,3 мм). Напряжение 3,3 и 5 В. Карточки CompactFlash и их разновидности широко используются в карманных компьютерах (включая Palm-органайзер TRG), цифровых фотоаппаратах и другой подобной аппаратуре. Ведущим производителем карт CompactFlash является компания SanDisk. Стоимость одного мегабайта памяти на картах CompactFlash сопоставима с ценой мегабайта на флэш-носителях стандарта SmartMedia.

Диск Iomega Clik! — 40-мегабайтный компактный гибкий диск, упакованный в усиленный металлический кожух. При стоимости самого диска в 15 долл., Clik! становится крайне выгодным приобретением для владельцев портативных устройств. Iomega пока не удалось добиться широкой интеграции приводов Clik! в мобильную электронику, но она выпустила отличный автономный портативный привод Clik! для оперативного сохранения данных с флэш-карточек цифровых фотоаппаратов. Скажем, записанный носитель SmartMedia или CompactFlash устанавливается в слот на автономном приводе Iomega, нажимается кнопка сохранения и через считанные секунды информация перекачивается с флэш-карточки на 40-мегабайтный флоппи-диск Clik! На практике перенос данных с заполненной карточки стандарта SmartMedia 4 Мбайт на носитель Clik! занимает около 28 секунд. Коротко о самом диске Clik!: диаметр около 50 мм, внешний радиус около 24 мм, а радиус внутреннего шпиндельного кольца — около 7 мм. По конструкции Clik! здорово напоминает обычную дискету, только металлическую защитную шторку Clik! нельзя случайно сдвинуть пальцами, повредив майларовый гибкий диск. Остается лишь помнить, что любой дисковый носитель не является прямым конкурентом флэш-картам, так как уступает им по показателям надежности и энергопотребления.

Микровинчестер IBM MicroDrive — бесподобный жесткий диск емкостью 170 и 340 Мбайт размером меньше карточного модема или сетевой платы (точнее 42,8x36,4x5 мм) и весом в 16 граммов. Дисковод IBM MicroDrive совместим с разъемом CompactFlash Type II и PCMCIA. Скорость вращения шпинделя — 4500 об./мин. Скорость переноса данных — от 30,1 до 45,2 Мбайт/с. Емкость буфера — 128 Кбайт, среднее время поиска — 15 мс. Плюс еще головки GMR и пониженное энергопотребление. Микровинчестер IBM, таким образом, является универсальным устройством, способным радикально снять проблему нехватки памяти у большинства компьютеров на базе Windows CE или сохранить сотни цифровых фотографий. Да и цена приемлемая — меньше 500 долл.

КомпьютерПресс 3'2000