Этой статьей наш сайт продолжает целый цикл полезных материалов, целью которых станет облегчение выбора какого-либо товара из тысяч предложенных на рынке вариантов. Согласитесь, выбор конкретной модели какого-то устройства всегда отнимает много времени, которое можно потратить с пользой. В сегодняшнем материале мы поговорим о выборе USB-флеш-накопителя - “флешки” .

Введение

Как и в случае с внешними жесткими дисками, USB-накопители в наше время потеряли значительную часть своей важности - переносить информацию с одного устройства на другое сегодня гораздо удобнее с помощью облачных интернет-сервисов. Но этот способ все еще может быть или недоступен, или слишком сложен для неопытных пользователей, а “флешка” - это одновременно и просто, и понятно.

Опять-таки, скорость работы современных моделей USB-накопителей значительно превышает скорость доступа к глобальной сети интернет большинства пользователей. Кроме того, “флешки” можно использовать для быстрого и удобного переноса медиаконтента между домашними девайсами. Хотите посмотреть на телевизоре фотографии или видео? Не нужно настраивать DLNA-сервер или мучаться с подводкой HDMI-кабеля - достаточно использовать USB-накопитель.

На первый взгляд, выбор “флешки” - дело тривиальное, нужно лишь найти самую дешевую модель с наибольшим объемом памяти для хранения данных. Но модели, представленные в продаже, очень сильно отличаются своими скоростями записи и чтения данных - иногда в несколько раз. Кроме того, “флешки” могут использовать корпусы самых разных дизайнов и конструкций - некоторые могут быть довольно крупными, другие - очень компактными, некоторые - элегантными и блестящими, другие - практичными и защищенными.

В следующем разделе мы расскажем о важных технических характеристиках USB-накопителей, а затем представим вашему вниманию 10 лучших моделей всех ценовых категорий.

Основные характеристики USB-флеш-накопителей

Интерфейс

USB-флеш-накопители могут использовать интерфейсы USB 2.0 или USB 3.0, а также microUSB и Lightning (дополнительно). USB 2.0 уже устарел - покупать модели, которые поддерживают только этот интерфейс, не рекомендуется - скорость передачи информации в его случае сильно ограничена. Уже несколько лет стандартом является USB 3.0.

Обычный USB-коннектор может быть в одной модели совмещен с microUSB- или Lightning-коннектором - расположенным, например, на другой стороне корпуса. MicroUSB пригодится для подключения флешки к смартфонам и планшетам, а Lightning - скажем, к устройствам Apple.

Объем памяти

Главная характеристика любой "флешки". За многие годы развития флеш-памяти максимальный ее объем в USB-накопителях достиг невероятных высот - в кармане теперь можно носить целый терабайт данных. Естественно, за такой огромный объем придется заплатить довольно большую сумму - в нашем каталоге, к примеру, за Kingston DataTraveler HyperX Predator 1TB предлагается отдать более 20 млн рублей.

"Флешки" с 16, 32 или 64 ГБ памяти куда более доступны и практичны. Скорее всего, вам вряд ли пригодится накопитель с объемом памяти меньше 8-16 ГБ, но и перебарщивать не стоит - скажем, на 128 ГБ памяти могут уместиться около 15 фильмов в отличном качестве.

Скорость чтения и записи данных, МБ/с

Характеристики, о которых производители дешевых, но объемных моделей "флешек" предпочитают умалчивать. Лучшие представители устройств этой категории характеризуются как минимум 100 МБ/с (скорость чтения) и 50 МБ/с (скорость записи) - на меньшее соглашаться обычно не стоит (конечно, если вы будете переносить на "флешке" лишь всяческие документы, то слишком большие скорости не понадобятся). Если вы планируете использовать "флешку" для переноса объемных файлов вроде фильмов, то стоит присмотреться и к более скоростным вариантам. О самых быстрых USB-флеш-накопителях вы узнаете буквально через несколько параграфов.

Поддержка ReadyBoost

Эта технология, разработанная Microsoft, позволяет использовать скоростную "флешку" в качестве хранилища для файла подкачки системы Windows. К счастью, к настоящему моменту необходимость в использовании USB-накопителей подобным образом просто отпала - пользователи все чаще покупают быстрые SSD-диски, которые справляются с загрузкой ОС и обработкой данных куда лучше.

Защита паролем и шифрование данных

Если вы планируете использовать свою будущую "флешку" для переноса какой-либо информации, которая не должна ни при каких обстоятельствах попасть в чужие руки (например, рабочие документы или личные фото), то эта функция определенно будет полезна. Зашифрованные с помощью длинного ключа файлы при неизвестности пароля расшифровать будет попросту невозможно - для этого даже самым мощным суперкомпьютерам в мире сейчас может понадобиться много лет. Некоторые модели USB-накопителей даже оснащали дактилоскопическим сканером, но эта практика не прижилась.

Габариты, дизайн, материал корпуса

По этим параметрам рекомендовать что-то затруднительно - кому-то нравится строгий индустриальный дизайн, кому-то - яркие цвета, кому-то больше подойдет "флешка" очень небольшого размера, кому-то удобнее будет работать с более крупными моделями.

Водонепроницаемый корпус

Если вы ведете активный образ жизни, то наверняка когда-нибудь роняли свои электронные устройства в воду или просто, скажем, забывали о том, что они находятся у вас в кармане. "Флешка" с водонепроницаемым корпусом надежно защитит ваши данные в любых условиях.

10 лучших USB-флеш-накопителей

Не слишком дорогая и очень быстрая (как с USB 2.0, так и с USB 3.0) "флешка" с возможностью защиты пользовательской информации паролем. Отлично подойдет для любых задач - да и выглядит весьма привлекательно.

Самый компактный USB-флеш-накопитель из всех представленных. Отличается не только небольшой стоимостью и приемлемой скоростью, но и возможностью подключения к microUSB-портам - переносить данные между вашим ПК и смартфоном или планшетом с ее помощью будет проще простого.

Металлический корпус, высокие скорости, небольшая стоимость и элегантный дизайн — эта модель Adata определенно заслуживает внимания и может быть использована практически для любых целей.

Еще одна недорогая и довольно быстрая модель с привлекательным дизайном, металлическим корпусом и выдвижным разъемом. В качестве бонуса прилагается кольцо для пристегивания к связке ключей.

Если вас привлекает яркий дизайн и большая емкость за небольшие деньги. К сожалению, JetFlash 760 хоть и использует USB 3.0, но может записывать информацию лишь со скоростью до 25 МБ/с - этим объясняется ее небольшая стоимость.

Дешевая и компактная "флешка", данные на которой можно защитить паролем. К сожалению, использует USB 2.0 и записывает информацию со скоростью ниже 10 МБ/с.

Металлический корпус, USB 3.0, небольшая стоимость и большая емкость - все это компенсируется не самой быстрой скоростью записи, которая в случае S102 Pro составляет около 25 МБ/с.

Весьма скоростная и довольно дорогая модель с интересным дизайном. К сожалению, не поддерживает защиту данных паролем или шифрование - это просто очень скоростной и объемный, но вполне доступный USB-накопитель.

Очень и очень скоростной и дорогой USB-накопитель огромного объема. Четко ясно, что это премиум-модель - платить в основном предлагается за бренд и стильный дизайн (корпус, кстати, металлический).

Самая скоростная "флешка" из представленных в нашем обзоре - скорость записи данных в ее случае достигает 240 МБ/с (!). Также поддерживается защита данных паролем. Бонус - металлический корпус, выдвижной разъем и очень стильный внешний вид. Естественно, за все это придется заплатить - стоит Extreme PRO около полутора миллионов рублей, но в ее случае эти деньги, пожалуй, более чем оправданы.

Заключение

Надеемся, что эта статья помогла вам разобраться с непростой задачей выбора USB-флеш-накопителя. В следующей статье речь пойдет о

На сегодняшний день флешки являются самыми популярными внешними носителями данных. В отличие от оптических и магнитных дисков (CD/DVD и винчестеры соответственно), флеш-накопители более компактны и устойчивы к механическим повреждениям. А за счет чего были достигнуты компактность и устойчивость? Давайте же разберемся!

Первое, что следует отметить — внутри flash-накопителя нет движущихся механических частей, которые могут пострадать от падений или сотрясений. Это достигается за счет конструкции — без защитного корпуса флешка представляет собой печатную плату, к которой припаян USB-разъем. Давайте рассмотрим её составляющие.

Основные компоненты

Составные части большинства флешек можно разделить на основные и дополнительные.

К основным относятся:

1. чипы NAND-памяти;
2. контроллер;
3. кварцевый резонатор.
4. USB-разъем

NAND-память
Накопитель работает благодаря NAND-памяти: полупроводниковым микросхемам. Чипы такой памяти, во-первых, весьма компактны, а во-вторых — очень ёмкие: если на первых порах флешки по объему проигрывали привычным на тот момент оптическим дискам, то сейчас превышают по ёмкости даже диски Blu-Ray. Такая память, ко всему прочему, еще и энергонезависимая, то есть для хранения информации ей не требуется источник питания, в отличие от микросхем оперативной памяти, созданных по похожей технологии.


Однако у НАНД-памяти есть один недостаток, в сравнении с другими типами запоминающих устройств. Дело в том, что срок службы этих чипов ограничен определенным количеством циклов перезаписи (шагов чтения/записи информации в ячейках). В среднем количество read-write cycles равно 30 000 (зависит от типа чипа памяти). Кажется, это невероятно много, но на самом деле это равно примерно 5 годам интенсивного использования. Впрочем, даже если ограничение будет достигнуто, флешкой можно будет продолжать пользоваться, но только для считывания данных. Кроме того, вследствие своей природы, NAND-память очень уязвима к перепадам электричества и электростатическим разрядам, так что держите её подальше от источников подобных опасностей.

Контроллер
Под номером 2 на рисунке в начале статьи находится крохотная микросхема — контроллер, инструмент связи между флеш-памятью и подключаемыми устройствами (ПК, телевизорами, автомагнитолами и пр.).


Контроллер (иначе называется микроконтроллер) представляет собой миниатюрный примитивный компьютер с собственным процессором и некоторым количеством RAM, используемыми для кэширования данных и служебных целей. Под процедурой обновления прошивки или BIOS подразумевается как раз обновление ПО микроконтроллера. Как показывает практика, наиболее частая поломка флешек — выход из строя контроллера.

Кварцевый резонатор
Данный компонент представляет собой крохотный кристалл кварца, который, как и в электронных часах, производит гармонические колебания определенной частоты. Во флеш-накопителях резонатор используется для связи между контроллером, NAND-памятью и дополнительными компонентами.

Эта часть флешки также подвержена риску повреждения, причем, в отличие от проблем с микроконтроллером, решить их самостоятельно практически невозможно. К счастью, в современных накопителях резонаторы выходят из строя относительно редко.

USB-коннектор
В подавляющем большинстве случаев в современных флешках установлен разъем USB 2.0 типа A, ориентированный на прием и передачу. В самых новых накопителях используется USB 3.0 типа А и типа C.

Дополнительные компоненты

Кроме упомянутых выше основных составляющих запоминающего flash-устройства, производители нередко снабжают их необязательными элементами, такими как: светодиод-индикатор, переключатель защиты от записи и некоторые специфические для определенных моделей особенности.

Светодиодный индикатор
Во многих flash-накопителях присутствует небольшой, но довольно яркий светодиод. Он предназначен для визуального отображения активности флешки (запись или считывание информации) или же просто является элементом дизайна.


Этот индикатор чаще всего не несет никакой функциональной нагрузки для самой флешки, и нужен, по сути, только для удобства пользователя или для красоты.

Переключатель защиты от записи
Этот элемент характерен скорее для SD-карт, хотя порой встречается и на запоминающих устройствах USB. Последние нередко используются в корпоративной среде как носители разнообразной информации, в том числе важной и конфиденциальной. Чтобы избежать инцидентов со случайным удалением таких данных, производителями флеш-накопителей в некоторых моделях применяется переключатель защиты: резистор, который при подключении в цепь питания запоминающего устройства не дает электрическому току добираться к ячейкам памяти.


При попытке записать или удалить информацию с накопителя, в котором включена защита, ОС выдаст такое вот сообщение.

Подобным образом реализована защита в так называемых USB-ключах: флешках, которые содержат в себе сертификаты безопасности, необходимые для корректной работы некоторого специфического ПО.

Этот элемент тоже может сломаться, в результате чего возникает досадная ситуация — девайс вроде работоспособен, но пользоваться им невозможно. У нас на сайте есть материал, который может помочь решить эту проблему.

Уникальные компоненты

К таковым можно отнести, например, наличие разъемов Lightning, microUSB или Type-C: флешки с наличием таковых предназначены для использования в том числе на смартфонах и планшетах.

Носитель информации, использующий флэш-память (англ. Flash – «быстрый, мгновенный»), представляет микросхему с электронной энергонезависимой памятью, способную хранить записанную информацию в течение неограниченного времени и сохранять своё состояние до подачи на выводы электрического сигнала иной полярности. Это высококачественные универсальные перезаписываемые носители информации, ориентированны на изделия бытовой электроники и компьютерное оборудование нового поколения.

Выпускается флеш-память следующих типов: CompactFlash , SmartMedia , Memory Stick , Floppy Disks , MultiMedia Cards и др.

Карты MultiMedia, например, имеют вес менее двух грамм, размер почтовой марки при объёме памяти от 8 до 64 Mб. Такие карты могут заменить не только дискеты, но магнитооптические, небольшие жёсткие диски и перезаписываемые компакт-диски. Современные флеш-карты обладают ёмкостью, кратной два в степени: 26 = 64, 27 = 128, 256 = 28 Мбайт и так далее. Предполагается, что максимальная ёмкость таких карт достигнет единиц Гбайт. Подобные сменные карты используются в цифровых диктофонах, портативных плеерах, видеокамерах, автомагнитолах, карманных компьютерах (КПК), сотовых телефонах и мультимедиа проекторах.

Носители информации различают по физической структуре (магнитные, полупроводниковые, диэлектрические и др.), типу материала (бумажные, пластмассовые, металлические, комбинированные), форме представления данных (печатные, рукописные, магнитные, перфорационные), принципу считывания данных (механические, оптические, магнитные, электрические), конструктивному исполнению (ленточные, дисковые, карточные). Носители информации можно классифицировать и по виду хранящихся на них сообщений, а материалы носителей информации характеризуются по назначению их использования.

По назначению использования материалы носителей данных можно отнести к материалам, применяемым для записи, представления и сохранения текстовых, цифровых, графических данных, статических и динамических изображений, звука (магнитные и немагнитные) или их комбинации, например, мультимедиа данных. Обе классификации тесно взаимосвязаны между собой, более того – невозможно однозначно классифицировать материалы носителей. Виды различных сообщений представлены в таблице 5-1.

Таблица 5-1

Виды различных сообщений

В качестве статических носителей изображений используются: картины, офорты, рисунки и т.п. на холсте, картоне, бумаге, плёнке и т.п.; видеокассеты с магнитными лентами для видеомагнитофонов и видеоплейеров; магнитные виниловые дискеты; съёмные и несъёмные жёсткие и магнито-оптические диски; компактные пластмассовые или стеклянные лазерные диски (CD , DVD ), используемые в компьютерах; слайды и диапозитивы, фотографические материалы, голографические пластины, пластины с памятью для цифровых фотоаппаратов типа флеш-памяти и др.

Для работы аудиовидеотехнических средств в качественосителей звука и (или) динамических изображений используются: плёнки и пластмассовые граммофонные пластинки, магнитные аудио- и аудиовизуальные ленты, киноплёнки, виниловые дискеты, накопители на жёстких магнитных, магнитооптических дисках, компакт-диски, пластины с памятью для цифровых кинокамер и фотоаппаратов, голографические пластины и др.).

Носителями мультимедиа данных считаются магнитные аудио- и аудиовизуальные ленты, дискеты, накопители на жёстких магнитных, магнитооптических дисках, компакт-диски, пластины с памятью.

К носителям информации предъявляются разные требования по их эксплуатации и хранению (климатические, санитарно-гигиенические, противопожарные, технические, технологические и др.).

Рассмотрим основные материалы носителей информации и их формы.

Носители изображений:

1. Бумага . Историки утверждают, что бумага была изобретена в Китае около 2000 лет назад. Однако, гораздо раньше (примерно начиная с VIII века нашей эры), древние египтяне изготавливали свитки из папирусов , откуда и произошло слово, обозначающее бумажный носитель «папир». Затем основой бумажных носителей были рисовая солома, бамбук, тряпьё ,древесина и другие материалы.

Синтетическая (полиэтиленовая ) бумага промышленно стала использоваться за рубежом с апреля 1967 года. Волокна материала, получившего название «Тайвек » (Tyvek ) имеют толщину (диаметр) 0,5–1 мкм. Это гладкий и непрозрачный материал, вобравший в себя лучшие свойства плёнки, бумаги и ткани. Он имеет небольшой удельный вес, высокую прочность, стойкость к проколам, раздиру и истиранию, паропроницаемость, водоотталкивающие свойства, стойкость к гниению и биологическую инертность. Специалисты утверждают, что данный материал может заменить традиционную бумагу, особенно при изготовлении конвертов и выполнении любой печати.

Материал невосприимчив к воздействию большинства химикатов, пригоден для нанесения лаков, ламинированию, термосварке и склеиванию. Он сохраняет прочность и гибкость до температуры 73°С. Считается, что наиболее он пригоден для уличной рекламы, обложек учебных пособий, географических карт, путеводителей и т.п., так как не перетирается на сгибах и не портится от воды. Однако для печати на таком материале приходится использовать специальные краски.

Аналогичный материал «Полилит » (Polylith ) ввезён в Россию в 1998 году. Он изготавливается из полипропиленовой смолы , прошедшей минеральное упрочнение с помощью смеси нейтрального кальция и двуокиси титана для придания белизны и матовости. Он самый дешёвый из синтетических материалов, обладает устойчивостью к воздействию воды, тепла, масла и химических реактивов. Ещё одним подобным материалом является «Робускин » (Robuskin ), важной отличительной особенностью которого является возможность печатать на нём обычными красками практически не переналаживая печатное оборудование, используемое для обычной бумаги. Существуют, конечно, и другие синтетические материалы, в том числе с самоклеящейся основой.

Бумажную основу используют в книгах, рукописях, картах, схемах и других подобных документах. С начала появления рукописей, книг и до середины XIX века они создавались преимущественно на бумаге из хлопковых и льняных волокон . Это «долговечная» бумага. С конца XIX и в XX веках в качестве бумажного носителя использовалась, главным образом, сульфитная целлюлоза и древесная масса . Современные книги в основном в качестве носителя используют целлюлозные материалы .

2. Холст, картон, оргалит и другие художественные материалы , на которых пишутся картины, печатаются гравюры и офорты обычно являются специально обработанными материалами деревообрабатывающих (картон, оргалит) и ткацких (холст) производств. Кроме того, для этих целей используют в качестве материала отходы древесины (первые) и лён или т.п. (вторые). При этом холст перед нанесением на него красок покрывается специальным составом (грунтуется).

3. Фотографические материалы (негатив, позитив) используются для таких носителей, как фотопластина, фотоплёнка, киноплёнка или диафильм, диапозитив или слайд, микрофильм или микрофиша. Для этих носителей в основном применяются плёнки на целлюлозной, полиэфирной основе .

4. Грампластинка обычно изготавливается методом прессования из пластической массы (винил). Представляет круглый диск, на поверхности которого нанесены концентрические (по спирали) бороздки, идущие от внешней стороны диска к его центру. Различаются диски по диаметру, скорости записи, количеству звуковых каналов и содержанию.

По размеру эти диски делятся на три вида:

1. «Гигант» – диаметром 30 см (время звучания одной стороны 25–30 мин.).

2. «Гранд» – диаметром 25 см (время звучания одной стороны 12–15 мин.).

3. «Миньон» – диаметром 17,5 см (время звучания одной стороны 6–8 мин.).

По скорости вращения диска грампластинки бывают 4-х видов: 16, 33, 45, 78 об/мин.

По виду записи пластинки делятся на: монофонические, стереофонические и долгоиграющие. В долгоиграющих пластинках более узкие канавки и расстояние между ними (шаг) меньше, чем у обычных, что позволяет увеличивать продолжительность звучания. Стереофонические пластинки содержат двухканальную запись (левый и правый канал вдоль левой и правой стенок канавки).

5. Голограмма – пластина, с кристаллами ниобата лития или фотополимерная плёнка. Голографическая память, в отличие от технологии компакт-дисков, представляет весь объём запоминающей среды носителя, при этом элементы данных накапливаются и считываются параллельно. Она позволяет разместить 1 Тб (триллион байт) в кристалле размером с кубик сахара, то есть информацию объёмом более 1000 компакт-дисков. Современные голографические устройства хранения получили название HDSS (holographic data storage system ).

6. Магнитные ленты в аудио- и видеокассетах, стримерах, магнитные диски в дискетах для ПКвыполняются из синтетических материалов с магнитным слоем (как правило, окись железа ) на лавсановой или виниловой основе. Диски в НЖМД изготавливают из легкого металла (алюминий) или стекла и покрывают с двух сторон магнитным слоем.

7. Магнитооптические диски (МО-диски) помещают в пластмассовый корпус. Запись лазером с температурой примерно в 200оС на магнитный слой происходит одновременно с изменением магнитного поля. Это свойство обеспечивает высокую надёжность хранения записанной информации.

8. В оптических (лазерных) дисках – компакт-диски для аудиовидеозаписей и другой машиночитаемой информации. В качестве материала носителя в CD используют поликарбонат, полихлорвинил или специальное стекло с отражающим (напылённым) слоем алюминия. Используют оптический способом записи. Их можно классифицировать как среду, носитель различных текстовых, цифровых, звуко- и видеозаписей, мультимедиа и т.п.

Различают: AudioCD CD-ROM, CD-R, CD-R W и др.

CD - ROM . Технология тиражирования CD-ROM похожа на производство грампластинок – печать (штамповка) с матриц. В процессе записи лазер воздействует на фоторезист, оставляя на нём чёрточки-отметины. Фоторезистивный слой проявляют и металлизируют. Затем методом гальванопластики с оригинала делают второй – полностью металлический, а с него штамповкой создают промежуточные копии. С них создаётся множество матриц, с которых тиражируют изготовленную продукцию на компакт-диски.

CD-R используется для однократной лазерной записи или однократной записи с добавлением нескольких записей на этот же диск в виде сессий (дозаписи).

CD-R W позволяют многократно (сотни и тысячу раз) стирать и записывать на них информацию.

Компакт-диски отличаются высокой плотностью записи (порядка 300 тыс. страниц текста в формате А4), возможностью быстрого поиска хранящейся на них информации (несколько миллисекунд), долговечностью носителя (десятки лет).

Этот носитель имеет до четырёх регистрирующих слоёв и ёмкость от единиц (4,7) до десятков (17) Гб. При этом длительность записи возрастает до 8 часов. Повышение информационной ёмкости диска достигается за счёт использования лазера с более короткой длиной волны излучения (0,635–0,66 вместо 0,78 мкм), а также технологии сжатия видеоданных в стандартах MPEG , что позволило повысить плотность записи данных на эти диски и скорость считывания с них информации. Так, например, скорость передачи цифровых видеоданных равна 1,3 Мб/с, что обеспечивает высокое качество видео (лучше, чем VHS ), причём на мониторе лучше, чем на телевизионном приёмнике.

Существует много разновидностей компакт-дисков, отличающихся использованием различных материалов носителей информации, способов записи и др. Среди новых устройств следует отметить « Blu - ray Disc ».

Технология Blu - ray Disc разработана в конце 2001 года. С февраля 2002 года её спецификация поддерживается рядом известных зарубежных компаний. Диски диаметром 12 мм имеют ёмкость 23,3; 25 и 27 Гбайт, толщину прозрачного защитного слоя 0,1 мм, а ширину дорожки – 0,32 мм, что позволило не только обеспечить бóльшую ёмкость, но и повысить скорость чтения/записи. Базовая скорость устройств для работы с этими дисками (1х) составляет 36 Мбит/с (5,5 Мбайт/с). Напомним, что у DVD этот параметр составляет 1,3 Мб/с, а у CD – 150 Кбайт/с соответственно. По мнению разработчиков, эти диски хорошо подходят для записи телевизионных и видеопрограмм, транслируемых в цифровом формате.

9. Flash -память – твёрдотельная встроенная и сменная тонкая пластина памяти из полупроводниковых материалов. Содержит чип флэш-памяти с выведенными наружу контактами. Эти карты получают электропитание из устройств, к которым они подключаются. Объём сохраняемой информации – от 16 Мб до 4 Гб.

Информация на разные носители записывается и хранится различными методами. Формы хранения и носители информации представлены в табл. 5-2.

Таблица 5-2

Формы хранения и носители информации

Возможности применения различных носителей и их материалов для записи и использования даже одного вида данных весьма разнообразны. Так, текст может быть записан практически на любой носитель информации, представлен как статическое или динамическое изображение на следующих материалах носителей информации (Рис. 5-2).

Рис. 5-2. Материалы носителей текстовой информации

Звук , записанный на различные носители информации, является важной компонентой различных фондов и коллекций. Такие носители могут предоставляться пользователям и использоваться в служебных целях; храниться непродолжительно или долговременно и т.д.

Аудиозаписи и грампластинки, имеющиеся в одном экземпляре, не рекомендуется выдавать пользователям на дом. Информационным службам, обслуживающим пользователей, лучше приобретать звукозаписи как минимум в двух экземплярах, чтобы хранить один из них в резервном фонде. Если в них имеются грампластинки в одном единственном экземпляре, то их целесообразно переписать, например, на магнитную ленту, дискету или диск для пополнения основного фонда звукозаписей, предоставляемого пользователям, а первый экземпляр хранить в резервном фонде.

Звук записывается и сохраняется на носителях информации, представленных на Рис. 5-3.

Рис. 5-3. Носители звуковой информации

При наличии в обслуживающих пользователей информационных службах высококачественных магнитофонов или музыкальных центров приобретенный один экземпляр звукозаписи на магнитной ленте хранят в резервном фонде, а с него собственными силами делают копии, которые выдаются пользователям.

Статическая видеоинформация, получаемая в процессе фотографирования и обработки фотоматериалов (проявление и печать). До середины 30-х годов ХХ века многие фотографические материалы производились на целлюлозно-нитратной основе (кинопленка на нитратной основе производилась до 1951 года). В конце 1940-х годов появилась бессеребряная порошковая фотография – ксерография . В 1950-е годы появился способ создания недолговечных копий – термография .

Разновидностью фотографии является микрография . Фотографическая запись позволяет хранить документы в виде микрофильмов и микрофишей, т.е. микроформ – микроносителей. Микроносители – полученные фотографическим способом уменьшенные в десятки и сотни раз копии с различных оригиналов (рукописей, чертежей, рисунков, печатных текстов и т. п.).

Микроформы служат защитной копией подлинника. Основа микрографической пленки – plastic bases. Она является важнейшим фактором, определяющим долговечность и сохранность плёнки. В страховых (архивных) фондах хранят эталонные негативы первого поколения (мастер-негативы), которые используются при микрофильмировании рукописей, архивных материалов и редких изданий.

В микрографии также используют везикулярные, фототермопластичные и электрофотографические плёнки. Они применяются, главным образом, для рабочих микроформ. Микроносители применяется в информационных центрах, архивах, библиотеках, научно-исследовательских, проектно-конструкторских и других учреждениях.

Относительно дешёвым и широко распространенным видом носителя аудиовидеоданных являются магнитные ленты и диски. Они удобны в эксплуатации. Разработаны надёжные способы физической защиты магнитных носителей от повреждений, возникновения ошибок при считывании и самопроизвольного исчезновения данных. Так, рекомендуется каждые шесть месяцев проводить тщательную намотку, очистку и перемотку магнитных лент в обе стороны, а копирование – каждые 12 месяцев. Государственное агентство Великобритании по ЭВМ считает, что при нормальных условиях магнитные ленты могут храниться до трёх лет, но рекомендует осуществлять проверку образцов через каждые 18 месяцев.

Современным способом записи представляемых пользователям аудиовизуальных данных является их «оцифровка» с последующей записью на компакт-диски. Работы по созданию способа цифровой записи и воспроизведения звука интенсивно велись с начала 70-х годов ХХ века. В конце 1982 года в продаже появились первые компакт-диски.

Срок службы компакт-дисков значительно сокращают чрезмерно высокая температура, влажность или прямой солнечный свет. Поэтому рекомендуется хранить диски в прохладном, тёмном и сухом месте.

Флэш-накопитель - это запоминающее устройство, использующее флэш-память. Флэш-память является энергонезависимой. Она может быть электрически стерта и перепрограммирована.

Таким образом, это тип электрически стираемой программируемой постоянной памяти, именуемый EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) - электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ. Память такого типа может стираться и заполняться данными до миллиона раз. Флэш-диски схожи с обычными жесткими дисками и могут их заменить. Флэш-память используется для легкого и быстрого хранения и передачи информации.

О флэш-памяти

Флэш-диски часто используются в продуктах, которые работают на низкой мощности и те, которым, возможно, придется работать в суровых условиях. Флэш-память является энергонезависимой, а следовательно, флэш-накопители не должны быть подкреплены батареей. Флэш-память твердотельная. Это означает, что в ней нет ничего механического. Все чисто электронное. Флэш-память имеет сетку из столбцов и строк, каждая клетка имеет два транзистора в каждой точке пересечения в сетке. Тонкий оксидный слой отделяет транзисторы в каждой паре. Один транзистор в паре называется плавающим затвором, а другой известен как регулирующий затвор. Плавающий затвор может удерживать электрический заряд. Этот заряд заключается в электрической изоляции оксидного слоя, отделяющего его от ворот управления. Таким образом, любые электроны, помещенные на плавающий затвор, остаются на нем. Это делает флэш-память энергонезависимой. Работа флеш-памяти заключается именно в добавлении и удалении электронов из плавающих затворов.

Как работает флешка?

Она должна быть вставлена в порт USB на компьютере. Сегодняшние операционные системы могут обнаруживать флэш-накопители и устанавливать необходимые драйверы самостоятельно. Как только устройство будет обнаружено, оно может быть использовано для хранения данных. Флешка может быть извлечена из компьютера только после того как ее работа будет окончена. Система подскажет, когда можно будет безопасно ее удалить, после чего она может быть удалена физически.

Флэш-накопитель состоит из печатной платы и покрыт в пластиковый или резиновый кожух, который делает его прочным. Разъем USB, который торчит наружу закрывается съемной крышкой. Большинство флэш-накопителей используют подключение USB Типа A, это делает их совместимыми со стандартными разъемами компьютера. Следовательно, они могут быть подключены непосредственно к порту на вашем компьютере.

Флэш-накопители не требуют каких-либо дополнительных драйверов устройств. Когда флэш-накопитель подключен к компьютеру, на котором установлена операционная система блочной логической единицы, при этом достигается абстрагирование от деталей реализации сложных устройств флэш-памяти и операционная система может использовать любую файловую систему или адресацию блоков системы. Короче говоря, Операционная система рассматривает его как жесткий диск. При подключении флэш-накопитель переходит в режим эмуляции, который означает, что он эмулирует работу жесткого диска в дальнейшем. Это делает передачу данных между флэш-накопителем и компьютером намного проще.

Флеш-накопители используются в управлении операционных систем для того, чтобы превратить персональные компьютеры в сеть электроприборов. В таких случаях они содержат операционную систему и используется для загрузки системы. Флэш-диски имеют преимущество над другими устройствами из-за их низкого энергопотребления и низкого уровня отказов. Кроме того, флэш-накопители имеют небольшой портативный размер. Они дают возможность быстрой передачи данных с меньшими трудностями. В основном, они являются Plug-и-Play устройствами. Они не требуют какой-либо специальной подготовки с вашей стороны, чтобы иметь возможность их использовать. У них большой магазин памяти, объем памяти больше, чем у дискет или компакт-дисков.

В течение первых лет их эволюции, флэш-накопители не могли выдержать, слишком много циклов стирания. Это сделало ранние флэш-накопители непригодными для данных, нуждающихся в частых обновлениях. Чтобы заполнить этот пробел, производители разработали метод выравнивания, который физически распределяет данные по всем ячейкам памяти. Современные флешки могут выдержать до миллиона циклов.

USB флэш-накопители

USB флэш-накопитель модное сегодня слово в компьютерных технологиях. Это флэш-память или устройство хранения памяти NAND-типа. Основные компоненты флеш-накопителя включают разъем USB Типа A, контроллер хранения, чип флэш-памяти NAND и кварцевый генератор. Разъем USB действует как интерфейс между устройством и компьютером. Контроллер запоминающего устройства состоит из крошечного RISC-процессора. Он также имеет некоторый объем памяти на микросхеме (она может быть ПЗУ и ОЗУ). Чип флеш-памяти делает фактическую работу по хранению данных. Кварцевый генератор вырабатывает тактовые сигналы и управляет выводом данных из устройства. Светодиоды, действующие в качестве индикаторов, осуществляют защиту от записи и переключают некоторые другие компоненты, которые могут быть частью флешек.

Использование флэш-накопителя

• Подключите флэш-накопитель к компьютеру.
• Компьютер укажет вам, что он обнаружил внешнее устройство.
• Операционная система будет воспринимать его как любой другой жесткий диск. Никакие специальные драйверы устройству не нужны. Никакой конкретной файловой системы не требуется.
• Зайдите в меню "Мой компьютер" и вы увидите флэш-накопитель среди других дисков.
• Вы сможете открыть его, как любой другой жесткий диск.

Преимущества флешек

• Они легкие и портативные.
• Они надежны. Они устойчивы к царапинам и не подвержены влиянию магнитных полей.
• Флэш-память является энергонезависимой.
• Они являются устройствами «plug-and-play», таким образом, их легко использовать.
• Компьютер воспринимает их как любой другой жесткий диск, тем самым делая передачу данных легким.

Недостатки флэш-накопителей

• Они имеют небольшой размер. Так что могут быть легко потеряны.
• Частое использование приводит к износу, особенно в точке их соединения с компьютером.
• Существует ограничение на количество циклов записи и стирания, которые они могут выдержать.
• Использование флешки на различных компьютерах, делает ее восприимчивой к инфекциям. Вирус на диске может уничтожить данные или сделать их нечитаемыми.

Современные флэш-накопители оснащены мерами безопасности, такими как шифрование или даже биометрические данные. Они оснащены защитным кожухом, который делает их надежными. Хотя число циклов стирания и записи может быть ограничено. Они имеют дополнительное преимущество, поскольку обладают емкостью, скоростью, портативностью и низким энергопотреблением. Понятно, что недостатки флэш-накопителей ничтожно малы по сравнению с простотой использования, которое они предлагают. Флэш-накопители сегодня являются одними из самых популярных устройств хранения данных. Они могут выполнять загрузки программ, в них можно хранить важные документы, проекты и домашние задания, они могут хранить музыку, фильмы и изображения.

Флэш-память представляет собой тип долговечной памяти для компьютеров, у которой содержимое можно перепрограммировать или удалить электрическим методом. В сравнении с Electrically Erasable Programmable Read Only Memory действия над ней можно выполнять в блоках, которые находятся в разных местах. Флэш-память стоит намного меньше, чем EEPROM, поэтому она и стала доминирующей технологией. В особенности в ситуациях, когда необходимо устойчивое и длительное сохранение данных. Ее применение допускается в самых разнообразных случаях: в цифровых аудиоплеерах, фото- и видеокамерах, мобильных телефонах и смартфонах, где существуют специальные андроид-приложения на карту памяти. Кроме того, используется она и в USB-флешках, традиционно применяемых для сохранения информации и ее передачи между компьютерами. Она получила определенную известность в мире геймеров, где ее часто задействуют в промах для хранения данных по прогрессу игры.

Общее описание

Флэш-память представляет собой такой тип, который способен сохранять информацию на своей плате длительное время, не используя питания. В дополнение можно отметить высочайшую скорость доступа к данным, а также лучшее сопротивление к кинетическому шоку в сравнении с винчестерами. Именно благодаря таким характеристикам она стала настольно популярной для приборов, питающихся от батареек и аккумуляторов. Еще одно неоспоримое преимущество состоит в том, что когда флэш-память сжата в сплошную карту, ее практически невозможно разрушить какими-то стандартными физическими способами, поэтому она выдерживает кипящую воду и высокое давление.

Низкоуровневый доступ к данным

Способ доступа к данным, находящимся во флэш-памяти, сильно отличается от того, что применяется для обычных видов. Низкоуровневый доступ осуществляется посредством драйвера. Обычная RAM сразу же отвечает на призывы чтения информации и ее записи, возвращая результаты таких операций, а устройство флеш-памяти таково, что потребуется время на размышления.

Устройство и принцип работы

На данный момент распространена флэш-память, которая создана на однотранзисторных элементах, имеющих «плавающий» затвор. Благодаря этому удается обеспечить большую плотность хранения данных в сравнении с динамической ОЗУ, для которой требуется пара транзисторов и конденсаторный элемент. На данный момент рынок изобилует разнообразными технологиями построения базовых элементов для такого типа носителей, которые разработаны лидирующими производителями. Отличает их количество слоев, методы записи и стирания информации, а также организация структуры, которая обычно указывается в названии.

На текущий момент существует пара типов микросхем, которые распространены больше всего: NOR и NAND. В обоих подключение запоминающих транзисторов производится к разрядным шинам - параллельно и последовательно соответственно. У первого типа размеры ячеек довольно велики, и имеется возможность для быстрого произвольного доступа, что позволяет выполнять программы прямо из памяти. Второй характеризуется меньшими размерами ячеек, а также быстрым последовательным доступом, что намного удобнее при необходимости построения устройств блочного типа, где будет храниться информация большого объема.

В большинстве портативных устройств твердотельный накопитель использует тип памяти NOR. Однако сейчас все популярнее становятся приспособления с интерфейсом USB. В них применяется память типа NAND. Постепенно она вытесняет первую.

Главная проблема — недолговечность

Первые образцы флешек серийного производства не радовали пользователей большими скоростями. Однако теперь скорость записи и считывания информации находится на таком уровне, что можно просматривать полноформатный фильм либо запускать на компьютере операционную систему. Ряд производителей уже продемонстрировал машины, где винчестер заменен флеш-памятью. Но у этой технологии имеется весьма существенный недостаток, который становится препятствием для замены данным носителем существующих магнитных дисков. Из-за особенностей устройства флеш-памяти она позволяет производить стирание и запись информации ограниченное число циклов, которое является достижимым даже для малых и портативных устройств, не говоря о том, как часто это делается на компьютерах. Если использовать этот тип носителя как твердотельный накопитель на ПК, то очень быстро настанет критическая ситуация.

Связано это с тем, что такой накопитель построен на свойстве полевых транзисторов сохранять в «плавающем» затворе отсутствие или наличие которого в транзисторе рассматривается в качестве логической единицы или ноля в двоичной Запись и стирание данных в NAND-памяти производятся посредством туннелированных электронов методом Фаулера-Нордхейма при участии диэлектрика. Для этого не требуется что позволяет делать ячейки минимальных размеров. Но именно данный процесс приводит к ячеек, так как электрический ток в таком случае заставляет электроны проникать в затвор, преодолевая диэлектрический барьер. Однако гарантированный срок хранения подобной памяти составляет десять лет. Износ микросхемы происходит не из-за чтения информации, а из-за операций по ее стиранию и записи, поскольку чтение не требует изменения структуры ячеек, а только пропускает электрический ток.

Естественно, производители памяти ведут активные работы в направлении увеличения срока службы твердотельных накопителей данного типа: они устремлены к обеспечению равномерности процессов записи/стирания по ячейкам массива, чтобы одни не изнашивались больше других. Для равномерного распределения нагрузки преимущественно используются программные пути. К примеру, для устранения подобного явления применяется технология «выравнивания износа». При этом данные, часто подвергаемые изменениям, перемещаются в адресное пространство флеш-памяти, потому запись осуществляется по разным физическим адресам. Каждый контроллер оснащается собственным алгоритмом выравнивания, поэтому весьма затруднительно сравнивать эффективность тех или иных моделей, так как не разглашаются подробности реализации. Поскольку с каждым годом объемы флешек становятся все больше, необходимо применять все более эффективные алгоритмы работы, позволяющие гарантировать стабильность функционирования устройств.

Устранение проблем

Одним из весьма эффективных путей борьбы с указанным явлением стало резервирование определенного объема памяти, за счет которого обеспечивается равномерность нагрузки и коррекция ошибок посредством особых алгоритмов логической переадресации для подмены физических блоков, возникающих при интенсивной работе с флешкой. А для предотвращения утраты информации ячейки, вышедшие из строя, блокируются или заменяются на резервные. Такое программное распределение блоков дает возможность обеспечения равномерности нагрузки, увеличив количество циклов в 3-5 раз, однако и этого мало.

И другие виды подобных накопителей характеризуются тем, что в их служебную область заносится таблица с файловой системой. Она предотвращает сбои чтения информации на логическом уровне, например, при некорректном отключении либо при внезапном прекращении подачи электрической энергии. А так как при использовании сменных устройств системой не предусмотрено кэширование, то частая перезапись оказывает самое губительное воздействие на таблицу размещения файлов и оглавление каталогов. И даже специальные программы для карт памяти не способны помочь в данной ситуации. К примеру, при однократном обращении пользователь переписал тысячу файлов. И, казалось бы, только по одному разу применил для записи блоки, где они размещены. Но служебные области переписывались при каждом из обновлений любого файла, то есть таблицы размещения прошли эту процедуру тысячу раз. По указанной причине в первую очередь выйдут из строя блоки, занимаемые именно этими данными. Технология «выравнивания износа» работает и с такими блоками, но эффективность ее весьма ограничена. И тут не важно, какой вы используете компьютер, флешка выйдет из строя ровно тогда, когда это предусмотрено создателем.

Стоит отметить, что увеличение емкости микросхем подобных устройств привело лишь к тому, что общее количество циклов записи сократилось, так как ячейки становятся все меньше, поэтому требуется все меньше и напряжения для рассеивания оксидных перегородок, которые изолируют «плавающий затвор». И тут ситуация складывается так, что с увеличением емкости используемых приспособлений проблема их надежности стала усугубляться все сильнее, а class карты памяти теперь зависит от многих факторов. Надежность работы подобного решения определяется его техническими особенностями, а также ситуацией на рынке, сложившейся на данный момент. Из-за жесткой конкуренции производители вынуждены снижать себестоимость продукции любым путем. В том числе и благодаря упрощению конструкции, использованию комплектующих из более дешевого набора, ослаблению контроля за изготовлением и иными способами. К примеру, карта памяти "Самсунг" будет стоить дороже менее известных аналогов, но ее надежность вызывает гораздо меньше вопросов. Но и здесь сложно говорить о полном отсутствии проблем, а уж от устройств совсем неизвестных производителей сложно ожидать чего-то большего.

Перспективы развития

При наличии очевидных достоинств имеется целый ряд недостатков, которыми характеризуется SD-карта памяти, препятствующих дальнейшему расширению ее области применения. Именно поэтому ведутся постоянные поиски альтернативных решений в данной области. Конечно, в первую очередь стараются совершенствовать уже существующие типы флеш-памяти, что не приведет к каким-то принципиальным изменениям в имеющемся процессе производства. Поэтому не стоит сомневаться только в одном: фирмы, занятые изготовлением этих видов накопителей, будут стараться использовать весь свой потенциал, перед тем как перейти на иной тип, продолжая совершенствовать традиционную технологию. К примеру, карта памяти Sony выпускается на данный момент в широком диапазоне объемов, поэтому предполагается, что она и будет продолжать активно распродаваться.

Однако на сегодняшний день на пороге промышленной реализации находится целый комплекс технологий альтернативного хранения данных, часть из которых можно внедрить сразу же при наступлении благоприятной рыночной ситуации.

Ferroelectric RAM (FRAM)

Технология ферроэлектрического принципа хранения информации (Ferroelectric RAM, FRAM) предлагается с целью наращивания потенциала энергонезависимой памяти. Принято считать, что механизм работы имеющихся технологий, заключающийся в перезаписи данных в процессе считываниям при всех видоизменениях базовых компонентов, приводит к определенному сдерживанию скоростного потенциала устройств. А FRAM - это память, характеризующаяся простотой, высокой надежностью и скоростью в эксплуатации. Эти свойства сейчас характерны для DRAM - энергонезависимой оперативной памяти, существующей на данный момент. Но тут добавится еще и возможность длительного хранения данных, которой характеризуется Среди достоинств подобной технологии можно выделить стойкость к разным видам проникающих излучений, что может оказаться востребованным в специальных приборах, которые используются для работы в условиях повышенной радиоактивности либо в исследованиях космоса. Механизм хранения информации здесь реализуется за счет применения сегнетоэлектрического эффекта. Он подразумевает, что материал способен сохранять поляризацию в условиях отсутствия внешнего электрического поля. Каждая ячейка памяти FRAM формируется за счет размещения сверхтонкой пленки из сегнетоэлектрического материала в виде кристаллов между парой плоских металлических электродов, формирующих конденсатор. Данные в этом случае хранятся внутри кристаллической структуры. А это предотвращает эффект утечки заряда, который становится причиной утраты информации. Данные в FRAM-памяти сохраняются даже при отключении напряжения питания.

Magnetic RAM (MRAM)

Еще одним типом памяти, который на сегодняшний день считается весьма перспективным, является MRAM. Он характеризуется довольно высокими скоростными показателями и энергонезависимостью. в данном случае служит тонкая магнитная пленка, размещенная на кремниевой подложке. MRAM представляет собой статическую память. Она не нуждается в периодической перезаписи, а информация не будет утрачена при выключении питания. На данный момент большинство специалистов сходится во мнении, что этот тип памяти можно назвать технологией следующего поколения, так как существующий прототип демонстрирует довольно высокие скоростные показатели. Еще одним достоинством подобного решения является невысокая стоимость чипов. Флэш-память изготавливается в соответствии со специализированным КМОП-процессом. А микросхемы MRAM могут производиться по стандартному технологическому процессу. Причем материалами могут послужить те, что используются в обычных магнитных носителях. Производить крупные партии подобных микросхем гораздо дешевле, чем всех остальных. Важное свойство MRAM-памяти состоит в возможности мгновенного включения. А это особенно ценно для мобильных устройств. Ведь в этом типе значение ячейки определяется магнитным зарядом, а не электрическим, как в традиционной флеш-памяти.

Ovonic Unified Memory (OUM)

Еще один тип памяти, над которым активно работают многие компании, - это твердотельный накопитель на базе аморфных полупроводников. В его основу заложена технология фазового перехода, которая аналогична принципу записи на обычные диски. Тут фазовое состояние вещества в электрическом поле меняется с кристаллического на аморфное. И это изменение сохраняется и при отсутствии напряжения. От традиционных оптических дисков такие устройства отличаются тем, что нагрев происходит за счет действия электрического тока, а не лазера. Считывание в данном случае осуществляется за счет разницы в отражающей способности вещества в различных состояниях, которая воспринимается датчиком дисковода. Теоретически подобное решение обладает высокой плотностью хранения данных и максимальной надежностью, а также повышенным быстродействием. Высок здесь показатель максимального числа циклов перезаписи, для чего используется компьютер, флешка в этом случае отстает на несколько порядков.

Chalcogenide RAM (CRAM) и Phase Change Memory (PRAM)

Эта технология тоже базируется на основе фазовых переходов, когда в одной фазе вещество, используемое в носителе, выступает в качестве непроводящего аморфного материала, а во второй служит кристаллическим проводником. Переход запоминающей ячейки из одного состояния в другое осуществляется за счет электрических полей и нагрева. Такие чипы характеризуются устойчивостью к ионизирующему излучению.

Information-Multilayered Imprinted CArd (Info-MICA)

Работа устройств, построенных на базе такой технологии, осуществляется по принципу тонкопленочной голографии. Информация записывается так: сначала формируется двумерный образ, передаваемый в голограмму по технологии CGH. Считывание данных происходит за счет фиксации луча лазера на краю одного из записываемых слоев, служащих оптическими волноводами. Свет распространяется вдоль оси, которая размещена параллельно плоскости слоя, формируя на выходе изображение, соответствующее информации, записанной ранее. Начальные данные могут быть получены в любой момент благодаря алгоритму обратного кодирования.

Этот тип памяти выгодно отличается от полупроводниковой за счет того, что обеспечивает высокую плотность записи, малое энергопотребление, а также низкую стоимость носителя, экологическую безопасность и защищенность от несанкционированного использования. Но перезаписи информации такая карта памяти не допускает, поэтому может служить только в качестве долговременного хранилища, замены бумажного носителя либо альтернативы оптическим дискам для распространения мультимедийного контента.