Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 2 
  

Для оценки емкостных и скоростных параметров флэш-карты microSDHC 32GB Class 10 UHS-I (SDC10/32GB) в качестве тестового компьютера был использован высокопроизводительный ноутбук HP ENVY 17 2070NR.

В состав архитектуры данной модели 17-дюймового ноутбука входят следующие основные компоненты:

• Дисплей — 17,3-дюймовая ЖК-матрица TN с разрешением 1920 х 1080,
• Процессор — Intel Core i7-2630QM (Sandy Bridge, 4 физических ядра с частотой от 2,0 ГГц до 2,9 ГГц)  
• Материнская плата — HP 159B с южным мостом HM67, 
• Графическая подсистема — встроенная в процессор графика Intel HD Graphics 3000 и видеокарта на дискретных элемента AMD Radeon HD 6850M,
• Оперативная  память — 6 Гбайт DDR3 (2 SODIMM),
• Дисковая подсистема — два HDD по 500 Гбайт, установленные в RAID с чередованием,
• Оптический дисковод — HP DVDWBD TS-TB23L,
• Операционная система — Microsoft Windows 7 Home Premium 64-bit SP1.

Флэш-карта SDC10/32GB подключалась через встроенный в данный ноутбук карт-ридер.

На рис. 4 представлена оценка емкости, выполненная средствами ОС Windows 7 Home Premium 64-bit SP1.
       

Рис. 4.  Оценка емкости SDC10/32GB
    

Необходимо отметить, что, как следует из приведенного скриншота, средства ОС Windows 7 Home Premium традиционно дают два значения. При этом 29,5 Гбайт — это емкость в традиционных гигабайтах, где используется коэффициент 1024 (1 Гбайт = 1024 Мбайт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт и т. д.). Второе же значение — это просто емкость в байтах, что принято у производителей накопителей. Правда, в байтах можно было ожидать 32 млрд. байт, а не 31,68 млрд. байт. Однако разница не является значительной, так составляет всего один процент от объявленного значения.

Что же касается скоростных возможностей флэш-карты SDC10/32GB, то они были оценены с помощью соответствующих тестовых программ. Полученные результаты приведены далее.

Итак, об оценке скоростных параметров флэш-карты microSDHC 32GB Class 10 UHS-I (SDC10/32GB) —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 4 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Комплект флэш-карты microSDHC 32GB Class 10 UHS-I (SDC10/32GB), состоящий из переходника и флэш-карты microSDHC, без пластиковой упаковки приведен на рис. 2.

Технические параметры флэш-карты SDC10/32GB представлены в таблице 1.

Рис. 2.   Флэш-карта microSDHC (справа) 
              и переходник (слева)
      

Таблица 1.    Основные параметры флэш-карты 
                       Kingston SDC10/32GB 

Прежде, чем переходить к тестированию, необходимо напомнить, что карточки microSDHC, как и их старшие собратья SDHC, классифицируются по значениям скорости работы. В настоящее время принято четыре группы, которые разделяют модели флэш-карт по скорости записи (по сравнению с операцией чтения операция записи осуществляется с существенно меньшей скоростью):

• Class 2   — запись со скоростью не менее   2 Мбайт/с,
• Class 4   — запись со скоростью не менее   4 Мбайт/с,
• Class 6   — запись со скоростью не менее   6 Мбайт/с,
• Class 10 — запись со скоростью не менее  10 Мбайт/с.

На рис. 3 представлена схема соместимости между мобильными устройствами и флэш-картами разных типов, выполненных в форм-факторе microSD.

Рис. 3.  Совместимость устройств и флэш-карт

О результатах тестирования флэш-карты microSDHC 32GB Class 10 UHS-I (SDC10/32GB) —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

Ультракомпактные электронные устройства, примерами которых являются популярные смартфоны и планшеты, получили широкое распространение среди многочисленных пользователей. Для энергонезависимого хранения программ и данных в этих устройствах в подавляющем числе случаев используются встроенные в их состав микросхемы флэш-памяти. Дополнительное же расширение информационного пространства осуществляется с помощью внешних накопителей. Самыми миниатюрными и энергоэкономичными среди таких средств хранения являются в настоящее время карточки форм-фактора microSD (карты microSDHC и microSDXC идентичны по размерам стандартным картам microSD).

Карточки флэш-памяти данного формата имеют размеры 15 x 11 x 1 мм. Они ориентированы на сверхкомпактные мобильные устройства.

Кстати, необходимо отметить, что карточки флэш-памяти данного миниатюрного форм-фактора могут использоваться и с устройствами, рассчитанными на полноразмерные SDHC. Для этой цели в комплектах обычно прилагаются соответствующие переходники. Они обеспечивают конструктивную совместимость с форм-фактором полноразмерных карточек SD/SDHC. В дополнение к этому, указанные переходники обеспечивают еще и пассивную перекоммутацию сигналов, что обеспечивает еще и соответствующую электрическую совместимость.

В качестве примера карточек флэш-памяти сверхкомпактного форм-фактора можно привести модели microSDHC от компании Kingson. Сравнительно недавно эта компания представила рынку модель microSDHC 32GB Class 10 UHS-I, которая по каталогу изделий Kingston обозначена как SDC10/32GB.

Указанная флэш-карта (далее SDC10/32GB) обеспечивает повышение скорости и увеличение объема памяти смартфонов, планшетов, камер и других портативных устройств. Используемая в изделии технология UHS-I обеспечивает более высокую скорость интерфейса шины для оптимизации воспроизведения и передачи файлов. Согласно объявленному классу, данная флэш-карта промаркирована как изделие десятого класса. Это означает, что скорость передачи данных должна составлять не менее 10 Мбайт/с.

Внешний вид полного комплекта SDC10/32GB, упакованного в герметичную пластиковую упаковку, представлен на рис. 1.

Рис. 1.  Комплект флэш-карты SDC10/32GB в пластиковой упаковке

О параметрах и особенностях флэш-карты microSDHC 32GB Class 10 UHS-I (SDC10/32GB) —  в следующей части  данной статьи.
   

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 6 
  

Кроме указанных типов, ассоциация SDA стандартизировала новейшие флэш-карточки SDXC, чьи информационные возможности существенно превышают SD/SDHC.

Информационный диапазон новых сменных носителей простирается до 2 Тбайт, что существенно выше аналогичных параметров карточек флэш-памяти предшествующих стандартов, для которых максимальные значения информационной емкости составляют следующие значения:

• для карточек SD       —    2 Гбайт (FAT16) и 4 Гбайт (SD Spec Ver. 1.1, FAT32),
• для карточек SDHC  —  32 Гбайт (SD Spec Ver. 2.0, FAT32).

Совместимость карточек SD, SDHC, SDXC и и их использующих устройств иллюстрирует схема на рис. 7.

Рис. 7.  Совместимость флэш-карточек SD, SDHC и устройств 

В заключение, следует отметить, что кроме сменных носителей, в многочисленных изделиях, рассчитанных на запись и воспроизведение мультимедийной информации, используются и накопители на жестких магнитных дисках (HDD). Но они относятся уже больше к классу встроенных носителей информации, рассмотрение которых выходит за рамки данной статьи.

В статье были использованы материалы книги: Рудометов Е.А. «Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры» – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 464с. 
    

>>    Часть 1  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 5 
  

Для карточек стандарта SD интегральная характеристика скорости указывается в виде специального коэффициентов кратности, например, 100х, 133х, 150х и т.п.

Кстати, уровня 133x, как правило, достаточно для большинства применений, включая HD.

Для карточек SDHC, емкость которых простирается до 32 Гбайт, ассоциация SDA (SD Card Association) установила и определила специальные классы скорости.

Указанные классы скорости SDHC основаны на минимальной скорости записи, уровень производительности карточек  указан на логотипе класса скорости:

• «Class 2» — скорость записи не менее 2 Мбайт/с,
• «Class 4» — не менее 4 Мбайт/с,
• «Class 6» — скорость записи не менее 6 Мбайт/с.

Остается добавить, что все эта информация наносится непосредственно на поверхность карточек флэш-памяти.

А спустя некоторое время ряд производителей карточек флэш-памяти анонсировал выпуск моделей SDHC Class 10, гарантирующих скорость записи 10 Мбайт/с.

В качестве примера можно привести SDHC 32GB Class 10 компании Kingston (рис. 3). Ее скоростных возможностей достаточно для записи видео стандартов HD с самыми высокими значениями битрейта, что обеспечивает высокое качество изображения.

Чем выше класс флэш-карточки SDHC, тем выше ее скоростные параметры (рис. 5).

Рис. 5.  Классы флэш-карточек SDHC 

Что же касается совместимости карточек SD, SDHC и соответствующих устройств, то это иллюстрирует схема, приведенная на рис. 6.

Рис. 6.  Совместимость карточек SD, SDHC и устройств 

В следующей части  данной статьи — о карточках флэш-памяти SDXC и о совместимости карточек SD, SDHC, SDXC с использующими их устройствами. 
    

>>    Часть 7  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 4 
  

Прорыв в области разработки и выпуска компактных изделий, предназначенных для мобильной видеозаписи, стал возможен только с заменой информационных носителей на такие типы, которые в своей работе не требуют движущихся частей.

В качестве таких информационных носителей могут выступать компактные карточки флэш-памяти, обеспечивающие, энергонезависимое хранение цифровой информации.

Такие карты обладают сверхкомпактным дизайном и в отличие от кассет с магнитной лентой и оптических дисков не требуют для своего функционирования сложных и дорогих механизмов с движущимися элементами.

Кроме того, карточки флэш-памяти еще и сравнительно энергоэкономичны, что также является значительным преимуществом для мобильных устройств видео/аудио записи. 

Необходимо отметить, что в настоящее время существует несколько типов карточек флэш-памяти, отличающихся как конструктивом, так и стандартами подключения.

Однако самыми распространенными и популярными являются карточки SD (Secure Digital) и их более совершенные модификации SDHC (Secure Digital High Capacity).

В дополнение к ним определенную долю на рынке носителей и устройств видеозаписи заняли также еще более компактные модификации указанных стандартов SD и SDHC. Ими стали карточки microSD и microSDHC.

Емкость серийных карточек в настоящее время для SD уже сравнительно давно достигла предельных уровней, которые для данного стандарта составляют 2 Гбайт (FAT16) и 4 Гбайт (FAT32).

Для карточек стандарта SDHC предельный уровень информационной емкости составляет 32 Гбайт. Кстати, это значение уже существенно больше 14 Гбайт кассет MiniDV 60 и превышает 2,8 Гбайт двухсторонних 8 см оптических дисков DVD-R/-RW.

Необходимо отметить, что карточки флэш-памяти выпускаются разными производителями, имеют разную емкость и разную скорость записи и чтения цифровых данных.

Остается добавить, что малые размеры флэш-карточек делают их чрезвычайно перспективными носителями для записи и последующего воспроизведения (а также и хранения) видео и аудиоинформации.

К сожалению, цена карточек флэш-памяти, если ее сравнивать со стоимостью альтернативных носителей эквивалентного информационного объема, пока еще довольно высока.

Да и качество изображения в большинстве компактных моделей видеокамер, рассчитанных на использование карточек флэш-памяти пока нельзя назвать уж очень высоким, поскольку из экономических соображений сравнительно часто используются низкие значения разрешений.

Кроме того, во многих моделях видеокамер с целью экономии информационного пространства применяются очень высокие коэффициенты сжатия. А это неминуемо ведет к снижению качества видеоизображения.

Да и используемые в недорогих видеокамерах электронные и конструктивные элементы также часто не отличаются очень высоким классом качества. В первую очередь это касается элемнтов оптических систем, часто изготавливаемых из прозрачного пластика, а не из специального оптического стекла.

Все это было направлено на снижение стоимости конечных изделий и повышение эффективности использования информационных носителей, цена которых для первых моделей видеокамер была сравнительно немалой.     

Однако благодаря упехам полупроводниковых технологий цена карточек флэш-памяти быстро снижается (в отдельные периоды времени скорость годового снижения цены была двухкратной и более).

Окончательная же стоимость таких карточек зависит как от емкости, так и от скоростных параметров.

И если емкость старших моделей флэш-карточек распространенных стандартов SD, SDHC и их более компаных модификаций, представленных карточками microSD и microSDHC, уже достигла своего предела, то скоростные параметры продолжают свой рост. 

В следующей части  данной статьи — о скоростных параметрах карт флэш-памяти и о совместимости карт SD, SDHC с сответствующими устройствами. 
    

>>    Часть 6  
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Оценивая достоинства магнитных лент, следует отметить, что строго последовательный способ записи/чтения информации не позволяет быстрый доступ к произвольным фрагментам.

Данного недостатка в значительной степени лишены оптические диски, активно используемые к настольных компьютерах и ноутбуках, а также в многочисленных стационарных и мобильных аудио/видео прогрывателях.

Как известно, в устройствах, использующих этот тип носителя, и запись, и чтение информации осуществляются с помощью луча лазера, которому доступна вся поверхность вращающегося диска.

На начальном этапе в качестве носителя применялись исключительно CD. Однако их сравнительно быстро сменили более емкие диски стандартов DVD-R (однократная запись) и DVD-RW (многократная запись). Данные диски могут быть как односторонними, так и двухсторонними.

Односторонние диски DVD-R/-RW диаметра 8 см обладают емкостью 1,4 Гбайт, а двухсторонние — 2,8 Гбайт. Конкретные численные оценки времени записи/воспроизведения зависят от используемых режимов, основной характеристикой которых являются скорость передачи данных — битрейт (bitrate). Этот же параметр зависит от используемых алгоритмов сжатия записываемой информации. При этом, чем выше коэффициент сжатия, тем больше время записи/воспроизведения на один диск. Однако необходимо учитывать, что сильное сжатие информации сопровождается соответствующим ухудшением качества.

К бесспорным достоинствам оптических дисков относится то, что после окончания записи данный носитель можно сразу установить в оптический дисковод настольного компьютера или ноутбука для практически немедленного просмотра любых фрагментов записи. Это обстоятельство является важным преимуществом по сравнению с использованием, например, магнитных лент, для которых просмотр выбранного фрагмента требует предварительной перемотки ленты до этого фрагмента.

При всех достоинствах перечисленных выше носителей работа с ними требует механизмов, в конструкции которых используются движущиеся элементы со всеми их недостатками.

Специфика данных механизмов требует прецизионного исполнения и нередко трудоемкой настройки их компонентов. Это сказывается на цене конечных изделий, ресурс работы которых ограничивается большим количеством движущихся элементов. И в дополнение к этому списку недостатков необходимо отметить, что работа таких механизмов сопровождается сравнительно высоким расходом энергии.

В качестве альтернативы перечисленным информационным носителям и соответствующим высокоточным механизмам можно привести накопители на жестких магнитных дисках (HDD) и использующим их мобильным изделиям, применяемым для записи видео.

Примеры HDD, используемых в видеокамерах приведены на рис. 4.

Рис. 4.  Примеры 1″ и 2,5″ HDD

Из достоинств таких решений следует отметить следующие характеристики:

• очень высокая емкость, достигающая десятков и даже сотен гигабайт;
• отсутствие потенциально ненадежного лентопротяжного механизма или привода оптического диска.   

Однако и такие решения не свободны полностью от недостатков механических систем с движущимися частями, так их отдельные элементы просто переместились в состав HDD. Следовательно, у таких элементов сохранилась опасность повреждений при ударах и вибрациях.

Кроме того, хотя устройства с HDD и характеризуются меньшим энергопотреблением по сравнению с их предшественниками в лице изделий с кассетами и дисками, они все-таки не являются очень экономичными, конечно, по современным меркам.

В следующей части  данной статьи — о картах флэш-памяти. 
    

>>    Часть 5