Karty Pamięci jak działają i co jest w środku

karty pamięci micro sd

Karty pamięci obecnie są niezastąpione i wykorzystuje je niezliczona ilość urządzeń od telefonów komórkowych po Urządzenia GPS dodatkowo są one małe ale mimo swoich fizycznych rozmiarów potrafią przechowywać gigabajty danych.

 

Obecnie używane karty pamięci są w stanie pomieścić setki tysięcy zdjęć, jak i filmów czy też plików muzycznych a życie bez nich było by ciężko sobie wyobrazić. Wszystkie obecnie stosowane karty pamięci działają w tak zwanej technologii flash a dane na nich zawarte pozostają na karcie do dziesięciu lat, mimo iż karta nie będzie zasilana prądem.

Typy Kart Pamięci

Niestety producenci kart pamięci nie chcą zgodzić się na ujednolicenie wszystkich formatów, dlatego na naszym rynku dostępnych mamy wiele różnych rodzajów kart pamięci, różniących się kształtem, wielkością no i oczywiście pojemnością. Zazwyczaj gdy jakaś firma wypuszcza na sprzedaż np. aparat fotograficzny, współpracuje on tylko z jednym typem kart pamięci zazwyczaj danego producenta aparatu.

W samym 2009 roku wyprodukowano przeszło 950 milionów kart pamięci. Aż 85% z nich stanowiły karty SD oraz MicroSD. Karty typu MMC oraz CF (Compatc Flash) oraz najmniej popularne xD-Picture w zasadzie nie liczą się w walce o rynek kart pamięci.

karty pamieci

Najczęściej stosowane Kart Pamięci

Compact Flash (CF): Jest to „ojciec” wszystkich kart pamięci, który w miarę postępu czasu ulegały miniaturyzacji. Firma SanDisk wyprodukowała swoją pierwszą kartę CF o pojemności całych 4 MB w 1994 roku. Pojemność ta z perspektywy czasu wydaje nm się śmieszna ale tak naprawdę było. Obecne karty CF są wciąż stosowane ale mogą pomieścić do 64 GB danych,  (natomiast karty CFast są znacznie pojemniejsze ale o tym poniżej), tak więc nieco wzrosła ich pojemność aż 16 000 razy. Wiele aparatów fotograficznych typu lustrzanka dla profesjonalistów nadal korzysta z tego typu kart CF, które pod względem szybkości zapisu pozostają niestety niedoścignione. Ten parametr szybkości ma duże znaczenie podczas wykonywania na przykład zdjęć seryjnych w wysokiej rozdzielczości formacie RAW.

Karty CF doczekały się odpowiedników w postaci kart o standardzie CFast. Są to nowe karty, które zachowały stary rozmiar jak i standard, ale mają już znacznie szybsze łącze SATA stosowane zazwyczaj w dyskach twardych.  Maksymalna szybkość odczytu z CFast wynosi aż 300 megabajtów na sekundę, to znacznie szybciej niż w przypadku starego standardu kart CF, których szybkość wynosiła 133 MB/s.

Secure Digital (SD): Jest to format kart pamięci najczęściej używany w aparatach cyfrowych jak i kamerach. Pierwsze modele powstały o imponujących pojemnościach 8 MB i trafiły na rynek w roku 2001. Karty SD są o połowę mniejsze jak i cieńsze aniżeli karty CF. Klasyczne karty w standardzie SD mieszczą maksymalnie do 2 GB danych, natomiast nieco nowsze tego typu karty , które są w innym standardzie o nazwane SDHC (SD High Capacity) są dostępne maksymalnie w pojemności do 32 GB. Nowością wśród tego typu kart są karty SDXC (SD eXtended Capacity) czyli o rozszerzonej pojemności do 32 GB (teoretyczna maksymalna pojemność to 2 TB).

 

karty pamięci micro sd

 

Karty Pamięci MicroSD oraz MicroSDHC: Chyba najpopularniejszy rodzaj kart pamięci są one wyraźnie mniejsze od wszystkich poprzednich CF a zwłaszcza kart SD – mają wielkość zaledwie centymetra.

Karty Pamięci micro SD najczęściej są stosowane w urządzeniach, które są małe tak więc jest w nich niewiele miejsca na inne karty pamięci, tak więc najczęściej spotkamy je w telefonach komórkowych, odtwarzaczach mp3. Pomimo niewielkich rozmiarów charakteryzują się dużymi pojemnościami maksymalna wielkość sięga nawet 32 GB. Memory Stick (MS): Ten standard wprowadziła firma Sony w roku 1998. Karty MS pasowały praktycznie wyłącznie do urządzeń tej firmy, to z kolei był źródłem dużej irytacji użytkowników, ponieważ karty typu Memory Stick były zazwyczaj dużo droższe niż takiej samej pojemności odpowiedniki.

Pierwsze Karty Memory Stick o pojemnościach 128 MB zastąpiły modele Memory Pro (maksymalnie do 4 GB), następnie w dobie militaryzacji jak i wzrostu pojemności powstał model

MS Pro Duo (dużo mniejsze), MS Pro-HG Duo (większa szybkość jak i pojemność) i wreszcie odpowiedz firmy sony na  microSD powstał model Memory Stick Micro zwany również popularnie

Karta M2 (bardzo mała karta pamięci w większości używana w telefonach Sony Ericsson). Obecnie

Karty Memory Stick tracą na znaczeniu ponieważ coraz częściej telefony jak i aparaty firmy Sony wyposażone są w gniazda typu MicroSD.

 

 

karta pamiéci smart media xd

Karty xD-Picture Card (xD): Format tego typu zadebiutował w roku 2002 przez producentów aparatów FujiFilm oraz Olympus no i oczywiście karty tego typu były wykorzystywane praktycznie tylko w tych aparatach. Karty xD-Picture Card są nieco mniejsze od kart SD i mogą pomieścić do 2 GB danych. Na rynku praktycznie nie ma już aparatów fotograficznych, które wykorzystywały by format kart xD, co nie jest niczym dziwnym, ponieważ koszt kart tego typu nawet tych o pojemności 512MB był kilka krotnie wyższy niż innych kart bez uzasadnionego powodu.

Multimedia Card (MMC): Pierwsze karty tego typu trafiły na rynek w roku 1999, natomiast ich pojemność była równie imponująca jak kart opisanych wyżej wówczas 32 MB.  Wiele urządzeń z gniazdem SD obsługiwało także karty Multimedia Card, karty MMC posiadają tę samą wielkość, są tylko nieco cieńsze. Format MMC jest naprawdę rzadko stosowany, a udział w rynku dla kart mmc praz dla wszystkich jej wariantów łącznie nie nieprzekraczającego procenta.

 

karta Microdrive

Microdrive:  Jest to nieco inna forma kart CF wypuszczona przez firmę IBM pod koniec lat dziewięćdziesiątych. Karty Microdrive zamiast popularnej pamięci flash korzystały z małego twardego dysku, co w tamtych latach dawało im przewagę cenową. Karty te miały 5 milimetrów grubości, ale można było ich używać wyłącznie w aparatach, do których pasowały równie grube typy kart CF typu II

Budowa Kart Pamięci – Specyfikacja

Podzespoły we wnętrzu karty pamięci niestety zużywają się, lecz naprawdę bardzo powoli: zazwyczaj komórki pamięci w kartach powinny wytrzymać minimum 100tys cykli, a w praktyce nawet jest to ok milion cykli zapisu.

Nowoczesne karty pamięci wykorzystują technologie, które pozwalają na równomierne wykorzystanie całej przestrzeni pamięci, jest to tak zwany wear levelling. Dzięki takiemu zabiegowi poszczególne komórki w kartach nie zostają zniszczone przez częsty zapis co oczywiście wpływa na ich dłuższą żywotność. Warto zauważyć że niektórzy więksi producenci kart jak Kingston, SanDisk czy też Transcend dają na swoje karty aż 30-letnią gwarancję.

 

rozebrana karta pamięci

Karty pamięci w swoim wnętrzu nie zawierają żadnych ruchomych części, dlatego nie są wrażliwe na wibracje i upadki co w przypadku dysków twardych może się skończyć ich uszkodzeniem i utratą danych.

Karty pamięci korzystają z technologi flash: czyli w ich wnętrzu są miliardy mikroskopijnych komórek pamięci. W przypadku kart pamięci SLC w każdej takiej komórce zapisywany jest dokładnie 1 bit (0 lub 1).

Na grafice poniżej można zobaczyć jak funkcjonują komórki pamięci: napięcie na bramce steruje włączaniem (bit = 0) oraz wyłączaniem (bit = 1) połączenia elektryczne między źródłem a drenem.

budowa karty pamieci

Przez to funkcjonowanie karty pamięci przypomina działanie zwykłego tranzystora, czyli taki jaki jest stosowany w pamięci komputera. Kartę wyróżnia natomiast bramka pływająca, podobnie jak w przypadku akumulatora można w niej przechować jakiś ładunek elektryczny. Bramka otoczona jest tzw. izolatorem, dlatego taki ładunek elektryczny, czyli bit, pozostaje w nim zapisany na okres nawet dziesięciu lat mimo odłączenia zasilania od karty.

Ładowanie bramki podczas zapisu danych następuje po przez bramkę: czyli ładunek w formie małych impulsów elektrycznych o napięciu od 10 do 18 V przedostaję się po przez warstwę izolacyjną, następnie zagnieżdża się w bramce pływającej. Natomiast żeby wykasować komórkę pamięci, bramka musi być ponownie rozładowana. Odbywa się to za pomocą ładunku przeciwnego czyli ujemnego na bramce.

Oznaczenia na Kartach Pamięci

Na kartach pamięci często można spotkać różne symbole, takie Class 4 czy też Class 6 bądź 600x te dane informują nas o szybkości takiej karty:

Class X: Stosowane często na kartach pamięci micro SDHC oraz SDXC informacja taka jest zazwyczaj nadrukowana na karcie. Zasada jest taka że im wyższa liczba Class X, tym większa jest szybkość takiej karty. Czyli Class 4 oznacza  że karta pamięci odczytuje oraz zapisuje z prędkością minimalną przynajmniej 4MB/s (4 Mega Bajtów na sekundę).  Producenci szybkość ustalają za pomocą różnych testów opracowanych na podstawie wytycznych od organizacji

SD Association (SDA). W praktyce natomiast wiele kart podczas odczytu osiąga dużo większą prędkość, a podczas zapisu nieco mniejszą.

X – krotność: Taka informacja marketingowa znajduje się na kartach typu CF. 600x oznacza, że taka karta osiąga 600-krotność szybkości zwykłej płyty CD. Czyli Szybkość 1x oznacza w tym wypadku 150kb/s, przy tempie 600 razy karta pamięci pracuje z szybkością 90MB/s.

Taka szybkość osiągana jest niestety tylko podczas odczytu danych, natomiast zapis jest zazwyczaj znacznie wolniejszy.

Pamięć SLC oraz MLC

Producenci kart pamięci zazwyczaj stosują dwie technologie pamięci flash: SLC oraz MLC. Oznaczenia te możemy spotkać na pudełkach kart pamięci lub w przypadku dysków SSD Warto więc wiedzieć, czym tak naprawdę różnią się od siebie te technologie i czy warto za którąś z nich przepłacać.

SLC (Single Level Cell – komórka jednopoziomowa)–> Komórki SLC, z których składają się karty pamięci, przechowują wyłącznie jeden bit (0 lub 1).

MLC (Multi Level Cell – komórka wielopoziomowa) –> zapisuje dwa, trzy, a czasem nawet cztery bity w zależności od wersji pamięci.

Większość niedrogich kart wykorzystuje technologię MLC. Jej wadą jest znacznie wolniejszy odczyt jak i zapis a także co jest istotne nieco mniejsza żywotność, która przy obecnej żywotności pamięci SLC nie stanowi problemu.

 

wooden men kiecgardenproduct.co.uk/20-flowerpot-men ; http://www.klubpictures.pl/turniej ; http://www.bruel.com.pl/produkty/przetworniki-pomiarowe/ ; zakupy ; ;