Флэш-память в применение к МР3-плеерам

Любое устройство отображения информации нуждается в контенте, который оно будет проигрывать, будь то аудио, видео, статичные изображения или текст. Оно может получать их извне по проводному или беспроводному соединению либо «носить» их с собой. И хотя MP3-плееры часто имеют возможность приема FM-радио, популярность эти устройства заслужили, прежде всего, за счет возможности проигрывания контента с носителя. Неудивительно, что носитель, память с самого начала были ключевыми элементами цифровых плееров, а их емкость является одной из основных их характеристик. Именно то, какой тип носителя используется в устройстве, является классифицирующим признаком, относит его к тому или иному подклассу, к примеру, флэш-плееров или CD-MP3-плееров. Самой базовой характеристикой можно назвать то, встроена ли память в устройство или используется сменный носитель. Ко второй категории относится весьма обособленный, хотя и интересный в недавнем прошлом, сегмент CD-MP3-плееров. Также устройствами со сменным носителем можно назвать плееры, поддерживающие карты памяти. Бывают и гибридные устройства, имеющие и набортную память, и поддержку сменных носителей, в этом случае сменные носители – карты памяти или накопители, подключающиеся через USB-хост. Аппараты, совмещающие встроенную память и возможность чтения CD/DVD-дисков, распространения не получили. Однако большинство современных плееров относится к категории устройств со встроенной памятью. Эту ситуацию часто критикуют, пользователи жалуются на узость предложения аппаратов, поддерживающих сменную память, недостаток качественных аппаратов с этой возможностью. Как уже говорилось в наших материалах, большой объем памяти на борту – одно из немногих явных преимуществ цифровых плееров перед конкурирующими продуктами, КПК и сотовыми телефонами. MP3-плееры также предлагают самую низкую стоимость мегабайта встроенной памяти среди портативных устройств. Все новейшие разработки в области портативного хранения информации – чипы флэш-памяти большей емкости, жесткие диски новых форм-факторов – в первую очередь отправляются на службу в недра цифровых плееров. Это редкая ситуация на фоне того, что современная индустрия в первую очередь обслуживает интересы производителей мобильных телефонов/смартфонов. Изменения в этом направлении идут довольно медленно, характерен пример Nseries от Nokia, точнее, модели N91. Первая версия N91 в 2005 году и вторая в 2006 относились производителем к разряду наиболее передовых аппаратов, флагманов, топовых музыкальных смартфонов. Одной из их характеристик, позволяющих, по мнению Nokia, относить их к таковым, является большой объем набортной памяти «в лице» встроенного микровинчестера. Казалось, в подобный продукт с подобной стоимостью должны быть установлены микродрайвы максимальной доступной ёмкости. Однако ни в 2005, ни в 2006 году этого не произошло: первая версия получила 4 гигабайта встроенной памяти, хотя на рынке уже присутствовали плееры на микродрайвах с 6 ГБ, вторая оснащена 8 ГБ, хотя уже готовятся к продаже 12-гигабайтные плееры. Все это, не говоря о цене: 12-гигабайтный плеер будет предлагаться в Европе за сумму, эквивалентную 290 долларам, N91 8 ГБ же будет стоить в районе 700. Trekstor Vibez далеко позади Nokia N 91 по большинству параметров (в т.ч., конечно, и по цене), но не по объему памяти (12 ГБ против 8) Это показывает, что, несмотря на серьезный прогресс музыкальных сотовых аппаратов за последние два года, плееры худо-бедно продолжают удерживать пальму первенства в области объемов памяти, как они это делали последние восемь лет. Первые MP3-плееры появились в 1998 году, это были MPMan F10 от корейской SaeHan и Rio PMP300 от американской Diamond. Оба этих устройства имели встроенную память, а точнее, память типа NAND-флэш, которой и в будущем будет суждено играть ведущую роль в развитии этого рынка. Первые MP 3-плееры: MPMan F 10 и Rio PMP 300 Сама технология флэш-памяти была разработана инженерами компании Toshiba еще в 1989 году. Ее революционность заключалась, прежде всего, в энергонезависимости: в отличие от обычной памяти, она не нуждалась в питании для хранения информации. В первые годы ее жизни основной сферой применения флэш-памяти было хранение небольших объемов программного кода, различных программных настроек, к примеру, компьютерной BIOS. Позже новую технологию начали использовать для хранения информации, появились первые карты памяти. Так, Smart Media карты, разработанные в 1995 году, в году 1998, когда появились первые MP3-плееры, были уже относительно распространенным продуктом. Поэтому неудивительно, что именно флэш-память использовалась в первых моделях MP3-плееров. Несмотря на то, что флэш в то время имел ничтожный по сегодняшним меркам объем (32 МБ) и высочайшую стоимость, уже тогда было очевидно, что он является наиболее подходящим кандидатом на роль встроенной памяти для портативных устройств. Хотя на определенных этапах развития рынка флэш-память оказывалась «в тени» других форматов – CD-MP3, жестких дисков – она всегда удерживала большую часть рынка. Флэш-плееры могли иметь ничтожный, по сравнению с конкурентами, объем памяти, но «брали» другими достоинствами. Флэш-память также демонстрировала куда более высокие темпы развития, вытесняя форматы-конкуренты один за другим. Разработчики плееров должны были выбрать между двумя основными типами флэш-памяти: NAND и NOR. Выбор пал на NAND, т.к. эта технология больше подходит для хранения большого количества файлов значительного размера, регулярного их удаления, записи новых. NOR-память же, благодаря высокой надежности и скорости чтения, малому времени доступа больше подходит для хранения программного кода MP3-плеера. Поэтому в качественном MP3-плеере всегда имеется небольшой объем NOR-памяти для хранения прошивки в виде отдельного чипа или встроенного в основную микросхему. Дешевые плееры, а также многие аппараты среднего уровня, часто хранят свою прошивку в общей NAND-памяти, как правило, в специально обособленной ее области. Это не только немного уменьшает доступный пользователю объем памяти, но и заставляет NAND-микросхемы выполнять функции, для выполнения которых она не приспособлена. Из-за этого участки памяти, занятые прошивкой, имеют тенденцию деградировать, в результате чего устройство может выйти из строя. Это делает многие недорогие флэш-плееры менее надежными. Чипы от Sigamtel 34-ого и 35-ого поколения не имеют встроенной NOR -памяти для хранения прошивки, поэтому большинство плееров, основанных на них, хранят свою прошивку в основной памяти плеера NAND-флэш, в свою очередь, имеет две разновидности: SLC (Single Layer Cell, одноуровневая ячейка) и MLC (Multiple Layer Cell, многоуровневая ячейка). Разница между ними, грубо говоря, заключается в том, что в SLC в одной ячейке хранится один бит информации, а в MLC – два. За счет этого плотность информации в MLC выше, поэтому MLC чипы: 1) дешевле, 2) предлагают больший объем памяти. Казалось бы, MLC однозначно лучше SLC, но не все так просто. За повышенную емкость MLC платит: 1) меньшей скоростью доступа, 2) меньшим сроком службы. Скорость доступа у MLC ниже примерно в два раза, срок службы – в десять. Многие производители заметили, что, казалось бы, небольшая разница в скорости часто приводит к существенной потере быстродействия, например, во время загрузки плеера, особенно при большом числе файлов, плеер начинает загружаться неприемлемо долго. Поэтому MLC-память сегодня используется только в последнюю очередь, если SLC недоступна или не по карману. Несмотря на это, сама технология MLC считается очень прогрессивной, ее недостатки – детские болезни, и основные производители памяти наращивают ее производство. Кто знает, может, через год-другой SLC -память останется только в High - End -плеерах (диаграмма от компании Toshiba ) К основным производителям флэш-памяти относятся: Samsung, Toshiba с Sandisk, Hynix. Расклад среди производителей NAND -флэш (2005 г.) Первую скрипку здесь играет Samsung с ее более чем 50% рынка (2005 г.). Компания многое поставила на технологию флэш-памяти, для ее полупроводникового направления она является тем, чем для Intel являются микропроцессоры. Не случайно именно в Samsung сформулировали «закон Мура для флэш-памяти», согласно которому емкость флэш-чипов должна ежегодно удваиваться. Чтобы добиться этого, компания непрерывно совершенствует техпроцесс, разрабатывает и внедряет новые технологии. Последнее ее достижение – т.н. архитектура "ловушек заряда" (Charge Trap Technology), которую Samsung считает наибольшим достижением со времени изобретения флэш-памяти в 1989 году. Эта технология должна стать пропуском флэш-микросхем в мир 30- и 20-нанометровых технологических процессов, которые должны позволить Samsung-овскому «закону Мура» работать без сбоев еще минимум два-три года. «Закон Мура» в действии Приоритетную важность флэш-направления для Samsung показала ситуация с Apple в 2005 году. Тогда американская компания заключила контракт на закупки колоссального объема флэша по цене почти в два раза ниже рыночной. И хотя эта сделка била и по соотечественникам Samsung, корейским MP3-производителям, и по MP3-направлению самой Samsung, интересы флэш-подразделения оказались важнее. Эта сделка не только дала Apple огромное ценовое преимущество, но и создала серьезный дефицит памяти больших объемов на рынке, взвинтив цены и поставив всех прочих игроков в тяжелейшее положение. В результате союз Samsung и Apple привлек к себе внимание антимонопольных органов, и хотя никаких карательных мер не последовало, наметившийся альянс между ними был сорван. Несмотря на то, что сегодня компании продолжают активно сотрудничать, американцы предпочитают не искушать судьбу и приобретают память не только у Samsung, но и Hynix, других поставщиков. Во втором поколении nano мы видим память от Hynix Изобретатель флэш-памяти Toshiba серьезно отстала от корейцев, в 2005 году она имела долю порядка 19% (28%, если прибавить долю ее партнера, американской Sandisk). Японская компания предпочитает сосредотачиваться на MLC-чипах, предлагая более дешевые решения c большей плотностью записи, востребованные, в основном, в картах памяти. Hynix просто старается идти в фарватере Samsung. В 2005 году ее доля составляла порядка 13%. Однако память Hynix встречается в MP3-плеерах чаще, чем чипы производства Toshiba, т.к. большая часть продукции корейской компании представляет собой SLC-чипы. Можно говорить о таком порядке предпочтений производителей плееров: на первом месте память от Samsung, на втором – Hynix, если ни того, ни другого не удалось достать, «сойдет» и Toshiba. Флэш-память от Samsung устанавливает в свои плееры даже Sandisk (хотя и наряду с памятью своего производства) Новым амбициозным игроком на рынке выступает совместное предприятие Intel и Micron, IM Flash. К становлению этого альянса приложила руку и Apple, заинтересованная в увеличении числа поставщиков памяти. Ресурсы, стоящие за компанией, позволяют ей надеяться в ближайшее время войти в тройку лидеров, вытеснив оттуда пассивную Hynix, и даже бороться за второе с Toshiba. Подавляющая часть производимых сегодня MP3-плееров построена на флэш-памяти. И ее доля продолжает расти, так, в сравнении с 2005 годом, поставки плееров на флэш-памяти выросли на 214% (в денежном выражении), поставки же HDD-плееров упали на 12%. Сейчас можно говорить о примерно 90-95% доле плееров на флэш-памяти и 5-10% доле HDD-плееров (в количественном отношении). Доминирование флэш-памяти на рынке объясняется наличием у нее целого ряда достоинств, делающих ее наиболее удачным выбором именно для портативной техники: Малые размеры . Сегодня в плеерах используются чипы флэш-памяти в т.н. TSOP-форм-факторе. Они имеют размеры 12 (длина) на 20 (ширина) на 0,5 (толщина) мм. Очевидно, что для любого другого доступного сейчас вида памяти такие размеры недостижимы, здесь у флэша абсолютное лидерство. Для потребительских продуктов, дорогих, имиджевых, в которых дизайн им

 
 
   

 

Популярное