Внешние запоминающие устройства

 Из-за того, что плотность записи существенно  возросла, а длина волны стала  меньше, изменились и требования к  защитному слою - для DVD он составляет 0,6 мм против 1,2 мм у обычных CD. Естественно, что диск такой толщины будет значительно более хрупким, по сравнению с классической болванкой.

 Поэтому еще 0,6 мм обычно заливаются пластиком  с двух сторон, чтобы получились те же 1,2 мм. Но самое главное преимущество такого защитного слоя в том, что благодаря его малому размеру на одном компакте стало возможным записывать информацию с двух сторон, то есть удваивать его емкость, при этом оставляя размеры практически прежними.

Емкость DVD

 Существует  пять разновидностей DVD-дисков:

 1. DVD5 - однослойный односторонний диск, 4,7 Гб, или два часа видео;

 2. DVD9 - двухслойный односторонний диск, 8,5 Гб, или четыре часа видео;

 3. DVD10 - однослойный двухсторонний диск, 9,4 Гб, или 4,5 часа видео;

 4. DVD14 - двухсторонний диск, два слоя  на одной и один на другой  стороне, 13,24 Гб, или 6,5 часов видео;

 5. DVD18 - двухслойный двухсторонний диск, 17 Гб, или более восьми часов  видео.

 Последний вариант, DVD18, из-за слишком дорогой  и сложной технологии производства в природе встречается очень редко. Самые популярные стандарты - DVD5 и DVD9.

Возможности

 Ситуация  с DVD-носителями сейчас напоминает аналогичную  с CD, на которых долгое время тоже хранили только музыку. Сейчас можно  встретить не только фильмы, но и музыку (так называемые DVD-Audio) и сборники софта (в основном, демонстрационные версии, которые занимают на болванке совсем небольшой кусочек места и выпускаются на DVD только из соображений престижа). Естественно, что основной областью использования является кинопродукция.

 Разработчикам софта и игр пока что не нужны  все возможности DVD, но в скором будущем  ситуация будет меняться.

Механические  повреждения

 К механическим повреждениям диски CD и DVD одинаково  чувствительны. Однако из-за гораздо  более высокой плотности записи потери на DVD-диске будут более значительными (плотность данных намного больше).

Защита  от копирования

 Кроме региональной защиты, есть еще одна - все содержимое DVD-диска шифруется, чтобы его нельзя было воспроизвести  после копирования. А ключ состоит из двух частей: первая часть - это ключ, хранящийся на самом диске (всего их хранится около 400, и только один является подходящим), а вторая находится в памяти своего проигрывателя

 И сейчас есть программы, которые позволяют  расшифровывать содержимое DVD. Есть и программы, позволяющие сразу создавать образ диска для его дальнейшего копирования.

2.3 Blu-ray Disc 

 Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23.3, 25, 27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6, 50, или 54 Гб. Также в разработке находятся диски вместимостью 100 Гб и 200 Гб с использованием соответственно четырёх и шести слоёв. В дополнение к стандартным дискам размером 120 мм, выпущены варианты дисков размером 80 мм для использования в цифровых фото- и видеокамерах. Планируется, что их объём будет достигать 15 Гб для двухслойного варианта.

Физический  размер  Однослойная вместимость  Двухслойная вместимость 120 мм 23.3/25/27 Гб 46.6/50/54 Гб 80 мм 7.8 Гб 15.6 Гб

Технические детали

Лазер и оптика

 В технологии Blu-ray для чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно.

 Такое уменьшение позволило сузить дорожку  вдвое по сравнению с обычным DVD-диском — до 0,32 микрон — и увеличить плотность записи данных.

 Более короткая длина волны сине-фиолетового  лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD, скорость считывания до 432 Мбит/c.

 Из-за того, что на дисках Blu-Ray данные расположены слишком близко к поверхности, первые версии дисков были крайне чувствительны к царапинам и прочим внешним механическим воздействиям из-за чего они были заключены в пластиковые картриджи. Этот недостаток вызывал большие сомнения относительно того, сможет ли формат Blu-ray противостоять стандарту HD DVD - своему основному конкуренту. HD DVD помимо своей более низкой стоимости может нормально существовать без картриджей, также как форматы DVD и CD, что делает его более понятным для покупателей, а также более интересным для производителей и дистрибьюторов, которые могут быть обеспокоены дополнительными затратами из-за картриджей.

 В формате Blu-ray применен экспериментальный элемент  защиты под названием BD+, который  позволяет динамически изменять схему шифрования. Стоит шифрованию быть сломанным производители могут обновить схему шифрования, и все последующие копии будут защищены уже новой схемой. Таким образом, единичный взлом шифра не позволит скомпрометировать всю спецификацию на весь период её жизни. Все Blu-ray проигрыватели смогут выдавать полноценный видеосигнал только через защищённый шифрованием интерфейс.

2.4 Карты памяти 

 Наиболее  распространенные типы карт памяти: 
CompactFlash (CF), MultiMeda Card, SD Card, Memory Stick, SmartMedia, xD-Picture Card, PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash). Существуют и другие портативные форм-факторы флэш-памяти, однако встречаются они намного реже перечисленных.

 Флэш-карты  бывают двух типов: с параллельным (parallel) и с последовательным (serial) интерфейсом.

 Параллельный:

 ·           PC-Card (PCMCIA или ATA-Flash)

 ·           CompactFlash (CF)

 ·           SmartMedia (SSFDC)

 Последовательный:

 ·           MultiMedia Card (MMC)

 ·           SD-Card (Secure Digital - Card)

 ·           Sony Memory Stick

 Самым старым и самым большим по размеру следует признать PC Card (ранее этот тип карт назывался PCMCIA [Personal Computer Memory Card International Association]). Карта снабжена ATA контроллером. Благодаря этому обеспечивается эмуляция обычного жесткого диска. В настоящее время флэш-память этого типа используется редко. PC Card бывает объемом до 2GB. Существует три типа PC Card ATA (I, II и III). Все они отличаются толщиной (3,3 5,0 и 10,5 мм соответственно). Все три типа обратно совместимы между собой (в более толстом разъеме всегда можно использовать более тонкую карту, поскольку толщина разъема у всех типов одинакова – 3,3 мм). Питание карт - 3,3В и 5В. ATA-flash как правило относится к форм фактору PCMCIA Type I.

Тип  Длина  Ширина  Толщина  Использование Type I 85,6 мм 54 мм 3,3 мм Память (SRAM, DRAM, Flash и т. д) Type II 85,6 мм 54 мм 5 мм Память, устройства ввода-вывода (модемы, сетевые карты  и т. д) Type III 85,6 мм 54 мм 10,5 мм Устройства  хранения данных, жёсткие диски

 Конструкция карт CompactFlash обеспечивает эмуляцию жёсткого диска с АТА интерфейсом. Разъёмы Compact Flash расположены на торце карты, электрически и функционально повторяя назначение контактов PCMCIA. Карты Compact Flash поддерживают два напряжения: 3.3В и 5В, любая карта

 SmartMedia (SSFDC - Solid State Floppy Disk Card) 8 из 22-х контактов карты используются для передачи данных, остальные используются для питания микросхемы, управления и несут на себе другие вспомогательные функции.

 Толщина карты всего лишь 0,76мм.

 Smart Media - единственный формат флэш-карт, не имеющий встроенного контроллера.

 На  карте имеется специальное углубление (в форме кружочка). Если в это  место приклеить соответствующей  формы токопроводящий стикер, то карта  будет защищена от записи.

 По  сравнению с другими картами флэш-памяти, в которых используется полупроводниковая память, размещённая на печатной плате вместе с контроллером и другими компонентами, Smart Media устроена очень просто. XD-Picture Card - XD следует расшифровывать как eXtreme Digital. Теоретически емкость карт XD может достигать 8ГБ.

 Сообщается, что скорость записи данных на XD будет достигать 3 Мбайт/с, а скорость чтения - 5 Мбайт/с.

 Размеры карты: 20 х 25 х 1,7 мм. Контакты у XD расположены, так же как и у Smart Media, на лицевой части карты. Карта разработана в качестве замены Smart Media и продается по сравнимой со Smart Media цене (возможно, из-за отсутствия встроенного контроллера), благо чипы для XD-Picture Card производятся Toshiba. Теоретический предел емкости – 8GB.

 Карты MMC содержат 7 контактов, реально из которых используется 6, а седьмой  формально считается зарезервированным  на будущее. По стандарту MMC способна работать на частотах до 20МГц. Карточка состоит из пластиковой оболочки и печатной платы, на которой расположена микросхема памяти, микроконтроллер и разведены контакты.

 Multi Media Card работает с напряжением 2.0В - 3.6В, однако спецификацией предусматриваются карты с пониженным энергопотреблением - Low Voltage MMC (напряжение 1.6В - 3.6В).

 Стандарт SPI определяет только разводку, а не весь протокол передачи данных. По этой причине в MMC SPI используется подмножество команд протокола MMC. Режим SPI предназначен для использования в устройствах, которые используют небольшое количество карт памяти (обычно одну). преимущество использования режима SPI состоит в возможности использования уже готовых решений, уменьшая затраты на разработку до минимума. Недостаток состоит в потере производительности на SPI системах, по сравнению с MMC.

 SD-Card работает с напряжением 2,0В  - 3,6В, однако спецификацией предусматриваются  SDLV-карты (SD Low Voltage) с пониженным  энергопотреблением (напряжение 1,6В  - 3,6В), кроме того, спецификацией предусмотрены карты толщиной 1,4мм, без переключателя защиты от записи.

 Фактически  карточки SD являются дальнейшим развитием  стандарта MMC. Флэш-карты SD обратно совместимы с MMC (в устройство с разъемом SD можно  вставить MMC, но не наоборот).

 Особенных технических инноваций в Memory Stick не заметно, разве что переключатель защиты от записи (Write Protection Switch) выполнен действительно грамотно, да контакты хорошо упрятали.

 На  питание у Memory Stick отведено 4 из 10 контактов, еще 2 контакта зарезервированы, один контакт используется для передачи данных и команд, один для синхронизации, один для сигнализации состояния шины (может находиться в 4-х состояниях), а один для определения того, вставлена карта, или нет. Карта работает в полудуплексном режиме. Максимальная частота, на которой может работать карта - 20МГц.

 Зарезервированные контакты (по непроверенным данным) используются в устройствах на базе интерфейса MemoryStick.

 Кроме вышеперечисленных форм-факторов флэш-памяти, флэш так же бывает в виде модулей SIMM и DIMM. Такие модули часто используются в факсимильных аппаратах, принтерах, и т.п.

 Часто можно встретить флэш-память в  виде устройств, заменяющих обычные  жёсткие диски (Disk On Module (DOM)-накопители). Такие накопители имеют стандартный  интерфейс IDE и используются в устройствах, работающих в экстремальных условиях (повышенная тряска, пыль и т.п.) – там, где обычные жесткие диски, по тем, или иным причинам применять не желательно.

 Для переноса данных удобно использовать накопители с интерфейсом USB - новый тип внешнего носителя информации для компьютера, появившийся благодаря широкому распространению интерфейса USB (универсальной шины) и преимуществам микросхем Flash памяти. Достаточно большая емкость при небольших размерах, энергонезависимость, высокая скорость передачи информации, защищённость от механических и электромагнитных воздействий, возможность использования на любом компьютере - всё это позволило USB Flash Drive заменить или успешно конкурировать со всеми существовавшими ранее носителями информации. 

 Флэш-память наиболее известна применением в USB флэш-носителях. В основном применяется NAND тип памяти, которая подключается через USB по интерфейсу USB. Данный интерфейс  поддерживается всеми ОС современных  версий.

 Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флэш-носители полностью вытеснили с рынка дискеты.

 Они компактны, лёгко перезаписывают файлы  и имеют большой объём памяти (от 32 Мб до 128 Гб).