Устройства хранения информации – флеш-карты. Виды, характеристики, принцип действия.

Введение

Переход к рыночным отношениям в экономике и научно-технический прогресс чрезвычайно ускорили темпы внедрения во все сферы социально-экономической жизни российского общества последних достижений в области информатизации.
В настоящее время происходит повсеместное распространение современных информационных и коммуникационных технологий, которые начинают вторгаться в информационную сферу, затрагивая многие виды человеческой деятельности и процессы обработки и передачи информации.
Для того чтобы обеспечить эффективный поиск, обработку на ЭВМ и передачу по каналам связи технико-экономической информации, ее необходимо представить в цифровом виде.
На сегодняшний день наиболее удобным средством для хранения и переноса информации применяется небольшой мобильный накопитель памяти для подключения его к USB-порту.


1 Устройства хранения информации
В современном мире всеобщей компьютеризации, информация приобретает новое качество, влияющее на развитие общества. Понятие информация является одним из фундаментальных в современной науке вообще и базовым для информатики. Информацию вместе с веществом и энергией относят к важнейшей сущности мира.
В настоящее время отсутствует общепринятое представление о том, что такое информация. Рассмотрим более подробно понятие «информация», ее виды в разных областях.
Согласно Федеральному закону под информацией понимаются сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления.
Информация в электронной сфере – это число, которое всегда фиксировано и хранится в памяти персонального компьютера.
Следовательно, под электронными носителями обычно понимаются носители, пригодные для компьютерной обработки, в том числе магнитные, оптические, магнитооптические и др.
Внешние устройства хранения цифровой информации используют три основных физических принципа хранения информации – магнитный, электронный и оптический, а также отдельные их сочетания. Эта особенность позволяет хранить записанную информацию в том числе и тогда, когда компьютер выключен. Поэтому принято говорить о таких способах хранения информации, как об энергонезависимых. Магнитный метод использует свойство перемагничивания отдельных участков носителя магнитного слоя. Как правило, такой носитель представляет собой диск или ленту, которые могут перемещаться относительно записывающей (считывающей) головки.
Классификация видов носителей информации по назначению показана на рисунке 1.

Рисунок 1 - Классификация видов носителей информации

2 Флеш-накопитель
Флэш-память (flash memory) - относится к полупроводникам электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). За счет современных технический решений, низкой стоимости, увеличенного объема, уменьшенного энергопотребления, увеличенной скорости работы, компактности и прочности, флэш-память устанавливают в цифровые портативные устройства и различные носители информации.
Флэш-память, карты памяти (Card) - это устройства, которые устанавливаются внутри аппарата, но есть и внешний разъём - USB, к которому подключается внешние USB-флеш-накопители:
Флеш-накопитель применяются в мобильных телефонах, цифровых фотоаппаратах, навигаторах, МР3-плеерах и т.д.

Рисунок 1
Основная цель флеш-накопителей:
Сохранение полученной информации с различных устройств.
Перенос информации с ПК на устройство и обратно.
Работа с независимым питанием (батарейки, аккумуляторами), способствует снижению энергопотребления.
Сохранение информации, независимо от наличия питания.
Высокоскоростной (обмен информации).
Компактность.
Существует несколько стандартов (гнёзд) подключения флеш-накопителей:
USB 2.0

. - ПК и ноутбуки, созданные после 2003 года, оснащены портами USB 2.0. Увеличена скорость в сравнении со стандартом 1.1 и составляет 480 Мбит/с (или 60 Мб/с).
USB 3.0. – способствуют увеличению пропускной способности до 5Гб/сек. Порт состоит из восьми концов и окрашен в синий цвет, чтоб не путать. При подключении интерфейса USB 2.0., переходит автоматически в этот же стандарт.

Рисунок 2
Для подключении в аппаратуре, применяется стандарт USB 2.0., таким образом, флеш-носители стандарта USB 3.0. сверхскоростные, суперобъёмные не подойдут.
Основном преимуществом флеш-накопителей является энергонезависимость, так как устройству не требуется электричество для хранения данных. Вся хранящаяся информация во флэш-памяти может считываться множество раз, а количество полных циклов записи ограничено. Также к главным преимуществам флэш-памяти относится: бесшумная работа устройства, небольшой и удобный размер, дешевизна, устойчивость к механическим повреждениям, увеличенная скорость работы и ее небольшое потребление энергии.

3 Характеристики флеш-накопителей
В настоящее время существует большой ассортимент флеш-накопителей разного объема. Рассмотрим основные характеристики данного устройства:
Объем памяти. Этот параметр считается основным критерием флеш-накопителей. Объемы могут иметь разнообразный размер до 1 ТБ информации, и продолжает увеличивается. Наиболее популярными являются объемы на 4, 8, 16 Гб.
Интерфейс. Современные флешки поддерживают стандарт USB 2.0 или USB 3.0., при условии, что материнская плата компьютера, способна поддерживать интерфейс USB 3.0.
Скорость записи/чтения. Это основной параметр флеш-носителей. Скорость записи в современных устройствах изменяется в диапазоне от 0,6 до 175 МБ/сек. Скорость записи зависит от стандарта разъема (USB2.0, USB 3.0), операционной системы, файловой системы, производительности ПК, размеров кластеров. Средним показателем является скорость 40-50МБ/сек. Стандартной скоростью чтения является 30-640МБ/сек.,
Тип используемой памяти. Все накопители последних лет построены на памяти класса NAND. Он позволяет обеспечивать от 10 000 до 100 000 циклов записи/стирания. Тип памяти MLC обеспечивает до 10 000 циклов, а SLC – до 100 000.
Корпус. Флеш-накопитель может иметь корпус металлический, пластиковый или резиновый. Корпус выпаленный из металла намного тяжелее повредить, следовательно, информация хранится надежнее. В свою очередь флеш-носитель в резиновом корпусе отличается водонепроницаемостью и ударопрочностью.
Флешки различаются колпачками, которые бывают съемные и выдвижные или вообще без защитного колпачка, в связи с небольшими размерами.
Дизайн. Существует множество различных дизайн оформлений, на любой цвет, вкус и форму.

4 Основные виды флеш-карт

CF или Compact Flash – Этот тип памяти считается устаревшим, и в настоящее время его почти ни где нельзя применить.
Ранее данный тип памяти использовался для профессиональной видео и звукозаписи. Эти карты способны похвастаться большим объемом сохраняемой информации, отличной надежностью и высокой скоростью передачи данных.
Тип карты CF имеет 50-контактный штырьковый разъём и скорость общения до 33 Мб/с и объём до 130 Гб и поддерживает 2 режима работы:
PCMCIA - стандарта для карт ввода-вывода.
IDE (АТА) - интерфейс для использования как жесткий диск.
Например, наибольший объем данной карты может составлять 128 Гб, а скорость - порядка 120 Мб в секунду.

Рисунок 3
MMC - развернуто Multimedia Card