Современный мир компактных цифровых устройств еще только переживает стадию младенчества. Но, как и все «дети прогресса» он растет очень быстро и еще вчерашние короткие штанишки с трудом можно примерить на непоседливого малыша. Огромное количество цифровых фото- и видеокамер, всевозможные PDA и миникомпьютеры, MP3-плееры, сотовые телефоны и всяческая экзотика… Всевозможные небольшие фирмы, выпускающие и разрабатывающие подобные устройства, растут как грибы после дождя…
Но не все безоблачно в этом мире вечного детства. Основу всех подобных устройств составляет память и не просто память, а Flash-память. Являясь двигателем прогресса портативных цифровых устройств, она одновременно является и его тормозом. Во-первых, рост числа портативных цифровых устройств вызывает увеличенный спрос на микросхемы Flash-памяти. Производители подобных устройств ощущают постоянный дефицит этих микросхем. Во-вторых (как следствие большого спроса на Flash), ожидаемого всеми падения цен на эту память пока не произошло. Так что зачастую более 2/3 цены устройства составляет именно стоимость встроенной в него памяти. Альтернативные варианты технологий энергонезависимой памяти уже существуют, но до внедрения их в массовое производство пройдет года 3-4.
Собственно говоря, а нужно ли этим устройствам большое количество памяти? Нужно! Давайте посмотрим на типичных представителей этого мира. Цифровая фотокамера — количество пикселей в сенсоре за последние 2-3 года увеличилось с 900k до 3500k, соответственно возросли и размеры памяти необходимой для хранения фотографий, тем более что, чем большее количество фотографий можно сохранить, тем удобнее работать фотографу (особенно где-нибудь на природе). Также у цифровых камер в последнее время стали появляться черты видеокамер: можно сохранять в памяти короткие видеоролики в формате AVI. В последнее время производители цифровых видеокамер решили, что если уж фотокамеры вторгаются в область цифрового видео, то почему бы не произойти и обратному процессу? Тем более что количество пикселей в сенсорах видеокамер уже подобралось к 1000к, чего в принципе достаточно для изготовления фотографий приемлемого качества с разрешением 640×480. MP3-плееры хоть и относятся к разряду удобных игрушек, но, тем не менее, использование в них Flash-памяти делает их неоправданно дорогими. И, как следствие, встраиваемый в них минимальный объем памяти не может удовлетворить меломанов. PDA и прочие устройства в последнее время активно сращивающиеся с мобильными телефонами и GPS-приемниками для более эффективной работы в сети и превращаются в то, что в будущем может стать вариантом универсального коммуникатора. Основу этих устройств тоже составляет флэш, и, опять же, чем больше ее, тем больше функций и возможностей они могут иметь. Для автономной работы очень полезно иметь в наличии набор программ и баз данных, к которым необходимо обращаться пользователю. А хранение подобного объема информации во Flash-памяти очень дорого.
В последнее время рынок носителей данных для перечисленных выше разновидностей мобильных устройств переживает бум. Сейчас на этом рынке нет устоявшихся монополистов. Да и вообще: выбор устройств, которые могут составить альтернативу Flash-памяти, не так уж и велик. Заранее хочу предупредить, что я не буду пытаться оценивать экономическую эффективность этих носителей относительно флэша. Мне просто хотелось сделать обзор имеющихся в данный момент альтернатив. Можно ожидать, что в этом году мы увидим жаркие битвы за этот рынок. Давайте взглянем на ситуацию, сложившуюся на рынке в данный момент. Условно я разделил ее на три временных этапа: сегодня, завтра, послезавтра.
Сегодня
Здесь представлены накопители, существующие в данный момент на рынке, и, так сказать, готовые к употреблению.
IBM Corp.
Микровинчестеры от IBM стали первым прорывом альтернативных технологий на рынок, ранее безраздельно принадлежавший Flash памяти. Винчестеры представляют собой миниатюрный жесткий диск, размещенный в корпусе стандарта Compact Flash Type 2. Емкость диска составляет 170 или 340 Мбайт.
Сегодня уже имеется второе поколение этих жестких дисков, в котором IBM удалось довести емкость диска до 1 Гбайта. В основном диск позиционировался для использования с цифровыми фотокамерами, однако стандарт Compact Flash Type 2 был благосклонно принят индустрией, и сейчас множество разнообразных устройств готовы работать с этим микровинчестером. Для его подключения к ноутбукам используется адаптер для слота PCMCI Type 2. С любым компьютером его можно соединить при помощи устройств для чтения/записи карт формата CF Type 2, подключаемого к LPT или USB порту. Скорость передачи данных получилась не высока — порядка 400-600 Кбайт/с при использовании с камерами или «картоводами» для компьютера и около 1,8 Mбайт/с при прямом подключении к ноутбуку. Цена диска емкостью 340 Mбайт на данный момент составляет 250$. Детальную информацию о диске и отчет о практическом применении можно увидеть в этой статье.
Toshiba inc.
Микровинчестер от Toshiba не может похвастаться такой миниатюрностью как диск от IBM, зато он имеет в два раза большую емкость: 2 Гбайта. Этот винчестер выполнен в виде карты PCMCI Type 2.
Кроме того, этот винчестер имеет гораздо более высокие скоростные показатели: скорость передачи данных составляет до 4,5 Мбайт/с (правда, эти цифры получены из сети, так что нельзя быть до конца уверенным в их точности). Также, судя по спецификации этот винчестер имеет значительно более высокое энергопотребление, чем модель от IBM. Это может оказаться ограничивающим фактором при использовании этого винчестера в мобильных устройствах. Цена этого устройства составляет на данный момент 500$.
Iomega Corp.
Технология PocketZip (ранее Click!), представленная корпорацией Iomega, является миниатюрной версией всемирно известного накопителя Zip. В качестве носителя используется миниатюрный гибкий диск.
Привод полностью помещается в корпус карты PCMCI Type 2. Как следствие, жертвой миниатюризации стала емкость носителя — емкость диска PocketZip составляет всего лишь 40 Mбайт. Как и у всех устройств, в которых используется аналог гибкого диска, скорость передачи данных невысока — всего 620 Кбайт/с. Привод также отличается низким энергопотреблением. В общем, как всегда фирма Iomega выдала в свет весьма оригинальный продукт, который имеет как свои слабые, так и сильные стороны. Цена данного накопителя не очень высока — 59 долларов за PCMCI привод и по 10 долларов за диск. Как продолжение развития этой технологии, компания Iomega собирается представить в третьем квартале этого года 100 Мбайт версию накопителя PocketZip. По всей видимости, в этом накопителе будет применена технология аналогичная той, которая позволила увеличить емкость накопителей Zip со 100 до 250 Mбайт.
Завтра
Здесь представлены технологии, которые уже выходят на промышленные просторы, и вот вот появятся в продаже.
DATA PLAY Inc.
Представленные этой компанией устройства мгновенно завоевали множество наград на выставках, посвященных компьютерным технологиям. DATA PLAY разработала сверхминиатюрные диски емкостью 250 и 500 Мбайт и микрооптический привод для операций чтения/записи.
В этой системе используется DVD-оптика, уменьшенная до размеров булавочной головки. Привод оптической головки использует технологию, взятую у жестких дисков, для уменьшения возможных последствий ударов и тряски. Фактически DATA PLAY изготовила сверхминиатюрную копию DVD-R привода. Собственно это может объяснить то, что на такой миниатюрный диск помещается до 500 Мбайт информации.
Скорость записи/чтения этого устройства достигает 1 Mбайт/с, что очень неплохо. Потребление энергии даже в режиме записи данных очень маленькое, что является положительным фактором при использовании его в миниатюрных устройствах. К сожалению, пока устройство может работать только с дисками типа WORM (Write once Read many), что несколько ограничивает его применение. Но, возможно, в скором времени появится вариант перезаписываемого диска. Стоимость диска емкостью 500 Мбайт составляет 10 долларов, однако, к сожалению, пока нет информации о стоимости привода. Производители компьютерной техники положительно восприняли предложенные DATA PLAY технологии и объявили об использовании их в своих продуктах.
Calimetrics Inc.
Эта компания представила довольно любопытную ML (multilevel) технологию, позволяющую в 3 раза повысить емкость стандартного CD/DVD, а также в 3 раза увеличить скорость чтения/записи в CD-RW/DVD-RW. При этом не придется совершать никаких конструктивных переделок в механике и оптике существующих CD/DVD. Компания разработала набор микросхем, который поставляется производителям CD/DVD и позволяет работать с технологией ML.
Давайте поближе посмотрим, что же представляет собой эта технология. Данные на стандартном CD/DVD кодируются питами информации как «1» и «0». То есть фактически информация записывается в плоском виде.
Calimetrics предлагает осуществить запись данных с использованием глубины. Теперь питы информации могут иметь, в зависимости от глубины, несколько значений от «0» до «7».
Отраженный луч лазера в зависимости от глубины питов создает свой особый сигнал. Протокол, реализованный в чипсете, позволяет распознавать эти сигналы и соответственно обрабатывать полученную информацию. Таким образом, за счет использования глубины записи удается записать большее количество информации на единицу площади и соответственно увеличить скорость записи/чтения. Увеличение плотности всего в три раза при использовании, скажем, 8 уровневой глубины диска обусловлено тем, что для корректной обработки сигнала необходима избыточность информации, которая затем обрабатывается специально разработанными ECC алгоритмами. Представленная этой компанией технология, в общем-то, относится к рынку стандартных CD/DVD дисков, но она вполне может быть применена, скажем, в 80 мм вариантах CD/DVD. Теперь 80 мм CD сможет хранить до 560 Мбайт информации, а 80 мм DVD — до 4,5 Гбайт, что даже по нынешним временам очень неплохо. О возможных применениях 80 мм СД в портативных устройствах можно детально прочитать в этой статье. Аналогичное применение могут найти и 80 мм DVD диски, как только на рынке появится достаточно устойчивый и дешевый стандарт DVD-R/RW.
Послезавтра
Здесь представлены технологии, которые только еще вышли из стадии лабораторных разработок, но, тем не менее, уже способные двигаться в производство.
С3D inc.
Технология, предложенная компанией Constellation 3D, в чем-то похожа на технологию от Calimetrics. В ней также используется трехмерное хранение информации и, как следствие, можно получить высокую плотность записи информации и высокую скорость считывания. В отличие от Calimetrics, технология C3D может иметь гораздо больше слоев для хранения данных. Минимальное количество слоев в представленных прототипах дисков равнялось 20. При использовании этой технологии питы информации представлены флуоресцентным материалом. При попадании луча лазера на материал диска, он начинает излучать с небольшим изменением в спектре. Приемное устройство определяет наличие измененного сигнала и, таким образом, происходит считывание информации. Данный способ считывания характеризуется низким уровнем помех сигнала, что позволяет использовать такое большое количество слоев с данными. Подробнее об этой технологии можно прочитать здесь. Нас же интересует то, что в последнее время компания C3D стала уделять больше внимания рынку портативных накопителей. Ниже можно посмотреть на прототипы миниатюрных FMD-накопителей способных записывать и считывать информацию, используя миниатюрные WORM-диски и карточки.
 |  |
Учитывая, что при небольших габаритах диска (примерно 50 мм), на нем можно хранить до 5 Гбайт информации, это действительно очень перспективная технология.
