История создания USB-флеш-накопителей. История гаджетов – USB флешка

На заре компьютерной эры ЭВМ постоянной памятью не оснащались вообще. Они и использовались-то лишь для выполнения вычислений, будучи, по большому счёту, лишь сложными калькуляторами. Инструкции для компьютеров середины 20-го века давались в виде шифра, выбитого на перфокартах. Затем появились магнитные ленты, которые вскоре стали перезаписываемыми.

Это были прообразы современных жёстких дисков, которые тоже являются магнитными носителями и тоже содержат движущиеся части. Новая эра в электронике, казалось, началась с появлением оптических дисков – ведь они были основаны на принципиально новом методе записи.

Однако век DVD оказался недолог; уже в начале третьего тысячелетия начали наступление флеш-носители, и сегодня оптическим дискам осталась лишь кинематографическая ниша. Да и то лишь из-за обилия старых видеопроигрывателей; если бы DVD-плееры не стояли в каждом втором доме, возможно, сегодня фильмы бы уже продавались на маленьких «одноразовых» флеш-чипах.

В любом случае, сейчас флешки – носители данных, с которыми по распространённости ничто не может конкурировать. Их принцип действия, как и принцип работы оптического диска, никак не связан с технологиями магнитной записи, используемыми в винчестерах.

История создание флеш-памяти

Вместо этого в основу флешки положено свойство транзисторов изменять и сохранять свой заряд под действием приложенного внешнего потенциала. Известный с 60-х годов транзистор долгое время был слишком большим, капризным и дорогим устройством, чтобы использовать его в качестве носителя информации; но уже в 80-х годах инженеры Tochiba — Фудзио Масуокой и Сёдзи Ариидзуми придумали, как разместить на относительно компактной матрице большое количество перезаписываемых транзисторов. В 1984-м году на Международной выставке электронных устройств в Сан-Франциско был представлен первый рабочий прототип флешки. Прошло ещё шесть лет, Intel довели концепцию «до ума» и выдвинули флешки на рынок. И… ничего не произошло. Флешки не завоевали мир. До их триумфа оставалось ещё десять лет, которые в массе своей прошли под знаком оптического диска.
В чём была причина провала? В дороговизне, разумеется. Flash-память была дорога и неудобна, её ставили только в военные самолёты – туда, где энергонезависимые, но уязвимые к механическим колебаниям магнитные винчестеры проявляли себя как недостаточно надёжные. Зато флеш-накопители для военных целей подходили отлично: мало того что запись и считывание происходили без перемещений дисков или головок, так ещё и стирание происходило мгновенно и необратимо. По распространённой версии, именно за такое быстрое стирание – напоминающее фотовспышку – технология и получила название «flash». Это было очень удобно для военных, предпочитавших, чтобы информация не попадала в чужие руки.

История создание USB-флеш-накопителя

Словом, десять лет – до того, как израильские учёные Дов Моран и Амир Бан не взялись за дело – флешки оставались экзотикой. Однако израильские инженеры сделали то, что не получалось у маститых производителей Силиконовой долины: удешевили и минимизировали флеш-чипы. Дов Моран придумал флешку как продукт, а использовать в виде USB-устройства, догадался Амир Бан. И начиная с 2000-го года флешки стали доступны рядовому пользователю. Пионером на рынке стала компания IBM, работавшая в сотрудничестве с M-Systems. Именно в этой компании работали Моран и Бан.

Современный ассортимент USB-флешек сравним с ассортиментом сладостей на восточном базаре: все цвета, все размеры, множество «приправ»-аксессуаров и дополнительных функций. Есть водонепроницаемые флешки и флешки размером с ноготь ребёнка, есть дизайнерские флеш-накопители и специальные накопители с аппаратным шифрованием, сканером отпечатков пальцев и функцией автоматического стирания данных при попытке несанкционированного доступа – прямые наследники военных бортовых флеш-накопителей.

Однако принципиально за более чем тридцать лет флешки не изменились. Это всё тот же массив транзисторов с контроллером, и разница в технологиях производства понятна лишь радиотехникам. Тем не менее, современная флешка на 256 ГБ кардинально отличается от той, выпущенной в 2000-м году и имевшей объём 8 МБ.

И пока флеш-носители продолжают развиваться семимильными шагами, их ничто не вытеснит из карманов пользователей и ящиков письменных столов в конце концов, другая удачная технология – магнитная запись – благополучно существует уже больше полувека.

Будем рады, если статья показалась вам интересной.

Привет, Гиктаймс! Все мы, в той или иной степени, пользуемся цифровой техникой, но далеко не каждый из нас задумывается о том, благодаря чему эта техника работает именно так, а не иначе. В этой статье я расскажу о неотъемлемой части практически любого устройства – о флеш-памяти. Этот компонент используется везде, где только можно: мы сталкиваемся с флеш-памятью сотни раз на день, сами о том не догадываясь. Флеш-память применяется как в портативных гаджетах (ноутбуки, смартфоны, плееры, часы), так и в стационарной электронике (телевизоры, ПК, мониторы и даже стиральные машины). Но если спросить обычного человека о флеш-памяти, первым делом он назовет самые очевидные вещи: SD- и microSD-карты памяти, флешки и тому подобные вещи. На самом деле, она является конкурентом традиционных жестких дисков (HDD), и полноценные твердотельные накопители на ее основе (SSD) появились относительно недавно – во второй половине 90-х годов (да и то, до конца 2000-х их вытесняли вышеупомянутые жесткие диски на магнитных пластинах, а массовую популярность SSD приобрели и вовсе, только в 2012 году.

Как все начиналось

Старожили Хабра наверняка помнят познавательный материал о зарождении SSD и флеш-памяти. Но если «твердотельники» были изобретены на рубеже веков, то обычная флеш-память родилась гораздо раньше, чем могли бы подумать многие из вас. Еще в середине 20 века в одном из подразделений компании American Bosch Arma ученый-баллистик Вэн Цинг Чоу задался целью улучшить блоки памяти координат бортового компьютера ракетной системы Atlas E/F. Но и тогда, появившаяся на свет технология оставалась засекреченной в течение нескольких лет, так как данная организация работала на правительство США, а существование системы Atlas не подвергалось широкой огласке. Но прошло немного времени, и большинство разработок компании были рассекречены, а вместе с ней и технология, которую разработал Вэн Цинг Чоу – она получила название PROM (programmable read only memory).

Принцип работы PROM был довольно прост: память представляла собой координатную сетку, в узлах (пересечениях) которой проводники были замкнуты специальной перемычкой. В тот момент, когда нужно было определять состояние (значение) ячейки с определенными координатами, достаточно было узнать, есть ли ток в пересечении нужных проводников.

Первые успехи

Итак, начало было положено. Но недостатком нового изобретения была чересчур маленькая емкость. Впрочем, у EPROM были и преимущества – высокая скорость и устойчивость к механическим повреждениям.

Следующее крупное продвижение в области развития флеш-памяти было совершено Довом Фроманом из компании Intel. Изучая повреждения вышедших из строя микросхем, он изобрел новый стандарт памяти EPROM . В новинке для сохранения информации использовалось особое движение электронов по чипу, а для стирания данных – мощное ультрафиолетовое излучение. Память EPROM можно встретить в микросхемах BIOS на компьютерах начала IT-эпохи, например, на популярном в те годы на Западе ZX Spectrum , более известном в СНГ под именами Поиск или Magic.

Парни из Intel решили не останавливаться на достигнутом, и в 1978 от лица инженера Джорджа Перлегоса компания представила микросхему Intel 2816, схожую по характеристикам с EPROM, но благодаря тонкому слою изоляции «2816-я» могла стирать информацию и без помощи ультрафиолетовых лучей. Данная архитектура получила имя EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory). Но у нее была одна весьма значительная проблема: из-за сложностей с реализацией правильной подачи тока на столь тонкий слой диэлектрика, EEPROM была лишена возможности перезаписи (проще говоря, она была «одноразовой»).

В итоге разработчики приняли решение о создании двух типов микросхем на основе EEPROM: первая из них обладала большой емкостью, но не могла быть перезаписана, а вторая была перезаписываемой, но вмещала меньше информации.

Решение этой проблемы нашел инженер Фудзио Масуока из компании Toshiba. Его коллеге процесс стирания данных показался похожим на фотовспышку – именно так и появилось название flash-memory. Инновацию представили публике в 1984 году, в 1988 Intel представила первые коммерческие образцы памяти NOR-flash, и в 1989 году Toshiba анонсировала привычную нам NAND-память.

Сохраняющие информацию микросхемы, получили название Single-Level-Cell (SLC) . Наряду с SLC появились альтернативные микросхемы, вмещающие 2 бита информации – Multi-Level-Cell . MLC-чипы получались более дешевыми в производстве, но работали медленно, и были недолговечны. В последние годы появилась eMLC-память (Enterprise Class MLC) , способная противопоставить MLC-чипам более высокую скорость чтения и записи, а также увеличенный срок работы. По соотношению цена/качество современные варианты eMLC лишь незначительно уступают SLC, но стоят при этом вдвое дешевле. Если помните, в прошлом году мы об устройстве микросхем.

Но вернемся же к самой флеш-памяти. Ее функционирование невозможно без сервисных микросхем, отвечающих за управление хранением информации на чипах NAND. Эти сервисные микросхемы назвали FSP (Flash Storage Processor). Современные FSP обладают большой вычислительной мощностью: они состоят из двух ядер, имеют возможность продвинутой защиты данных и управляют процессами нахождения и уничтожения цифрового «мусора». Подобные многофункциональные микросхемы имеют довольно длительные сроки разработки, и разрабатываемые в данный момент чипы будут использоваться в производстве только через 2-3 года (как, например, во многих современных SSD). Кстати, именно SSD-накопители являются самым интересным направлением для производителей устройств на базе флеш-памяти. Причины вполне очевидны: это сочетание большой емкости в сочетании с необычайно высокой скоростью работы. Твердотельные диски увеличивают свой объем буквально с каждым годом, и если еще буквально пару лет назад среднестатистический SSD’шник вмещал 128-256 ГБ, то сейчас этот показатель близок к терабайту.

Если говорить о степени развития тех или иных вариантов использования флеш-памяти, то SSD –диски уже имеют намеченный путь развития и довольно быстро дойдут до совершенных характеристик. Куда более интересно обстоят дела с картами памяти: хотя они и не являются «отстающими», потенциал для наращивания скорости и емкости в них заложен более внушительный. Чтобы понять, почему так происходит, расскажем о появлении наиболее распространенных форматов съемных флеш-накопителей.

SD-карты

Шел 1999 год, когда компании SanDisk, Toshiba и Matsushita (ныне известная как Panasonic) скооперировались и приняли решение о создании нового единого стандарта карт памяти, который получил название SD, или Secure Digital. Именно на слове Secure (безопасный) делался основной акцент в имени нового стандарта – карточки получили поддержку DRM или, проще говоря, с их появлением стала возможна цифровая защита авторских прав. Уже в первый год своего существования объединения трех вышеуказанных компаний, они создали организацию SD Association, в которую один за одним подтянулись новые члены, среди которых были и такие гиганты, как Intel, Kingston, Apple, AMD, Canon, Nikon, Samsung, Hewlett-Packard и многие другие. Максимальная емкость первых моделей SD-карточек была равна всего лишь 2 ГБ, но уже совсем скоро появились варианты на 4 ГБ, хоть их и было тяжело встретить в продаже.

На первых порах этого размера было вполне достаточно, но цифровая индустрия не стояла на месте, объемы контента росли семимильными шагами, и в определенный момент пользователи начали ощущать явную нехватку свободного пространства. Поэтому в 2006 году было представлено второе поколение SD-накопителей, получившее название SDHC (Secure Digital High Capacity, или SD-карты с высокою емкостью); их максимальный объем вырос до 32ГБ. У этого формата был лишь один серьезный недостаток – отсутствие обратной совместимости, то есть они «не дружили» со старыми кард-ридерами. Но опять же, время шло, запросы пользователей росли, и нарастала необходимостью в накопителях большей емкости. Таким образом появились SD-карты версии 3.01, или SDXC – Secure Digital eXtended Capacity. Новинка актуальна по сей день, и может похвастаться номинально возможным объемом в 2 терабайта, которых уж точно хватит надолго.

microSD: навстречу мобильной стихии

В 2000-х годах вслед за бурным развитием мобильных технологий пришла потребность в большем количестве памяти. По аналогии с компьютерным миром, в мобильных гаджетах и прочих портативных девайсах (от GPS-навигатора до наушников) стали использоваться microSD-карты. Этот формат популярен и сегодня, а его характеристики при в 4 раза меньшем физическом размере, чем у SD-накопителей, ничем не хуже аналогичных показателей взрослых карточек памяти. Также проводя параллели с SD-картами существуют microSDHC- и microSDXC-форматы, предлагающие аналогичные объемы вмещаемой информации.

На заре становления мобильной эпохи достаточно часто можно было встретить и следующие не пользующиеся сегодня особым спросом форматы: Compact Flash (1994, отличался самой высокой на тот момент скоростью передачи данных – до 90 МБ/с), Memory Stick (1998, максимальный объем был равен 128 МБ), Memory Stick Pro (анонсирован в 2003м, максимальный объем до 4 ГБ, Memory Stick Duo (2003, первые карты были равны половине обычных MS), Memory Stick Pro Duo (2006, карты достигали объема в 32 ГБ), Memory Stick HG-Duo (2008, формат стал последней итерацией MS Duo-карт).

Продолжение следует

Историю карт памяти невозможно представить в виде прямой времени – это сложная запутанная схема. Одни форматы приживались и начинали развиваться, другие оказывались никому не нужны. В следующей части статьи мы поговорим о более экзотических форматах памяти и о причинах их непопулярности.

Спасибо за внимание и оставайтесь с Kingston на Гиктаймс!

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на

История создания USB-флешки началась в Японии в 1984 году, когда компания Toshiba изобрела полупроводниковую перепрограммируемую флеш-память. А конкретно, первую флешку изобрёл японец Фудзи Масуока. В его компании было всего 5 человек. Кстати, название «флеш» придумал коллега Фудзи. Стирание информации с носителя сопровождалась вспышкой (фотовспышка с английского flash), и эта ассоциация легла в основу названия нового гаджета. Первый чип с флеш-памятью типа NAND появился в 1989 году. У него была большая плотность компановки, благодаря которой создавались микросхемы внушительных объёмов. В 1994-1996 годах был создан и разработан первый стандарт интерфейса USB.

В Конце 1990-ых возникла необходимость в создании накопителя, который по объёму и надёжности будет превосходить дискеты. Накопители Iomega Zip так и не смогли стать стандартом. Высокой цены и низкой надёжности были миниатюрные жёсткие диски Microdrive. Со временем компакт диски, которые позволяли хранить большой объём информации вытеснили накопители на гибких магнитных досках, но для их чтения необходим был оптический привод. В итоге самым популярным способом хранения и переноса информации были признаны накопители, подключаемые по интерфейсу USB с флеш-памятью типа NAND. Картридер или дополнительный привод этим накопителям был ненужен. Тем самым они зяняли первое место среди накопителей. Компактные, с большим объёмом, разнообразными дизайнами, они теперь как мобильные телефоны есть у всех.

Патент на флешку был зарегестрирован в апреле 1999 года, а сама флешка появилась в 2000 году и была названа DiskOnKey. Изобрели её сотрудники израильской компании M-Sistems. В США эта флешка продавалась совместно с IBM и носила на корпусе логотип американской корпорации. Первая флешка имела объём памяти 8 ГБ и стоила 50$. Со временем вышли флешки на 16 и 32 ГБ и стоили они 100$. Но была ещё одна разработка. Компания Trek Technology(Сингапур) создал свою флешку, повторяющую патент M-Sistems . Эта флешка называлась ThumbDrive, её объём составлял 8 ГБ и презентовалась она в феврале 2000 года в Германии.

История развития флешки очень увлекательна. Этот гаджет постоянно находится в состоянии эволюции: увеличивается объём памяти, уменьшается размер устройства. Эти накопители компактные, вместительные. Все операции производимые с ними происходят максимально быстро и экономят наше драгоценное время. Тем более флешку можно использовать как оригинальный аксессуар, а это так важно в наше время, когда каждый хочет выделиться.

Изобретатель : Фудзи Масуока
Страна : Япония
Время изобретения : 1984 г.

История создания USB-флешки началась в Японии в 1984 году, когда компания Toshiba изобрела полупроводниковую перепрограммируемую флеш-память. А конкретно, первую флешку изобрёл японец Фудзи Масуока. В его компании было всего 5 человек.

Кстати, название «флеш» придумал коллега Фудзи. Стирание информации с носителя сопровождалась вспышкой (фотовспышка с английского flash), и эта ассоциация легла в основу названия нового гаджета.

Первый чип с флеш-памятью типа NAND появился в 1989 году. У него была большая плотность компоновки, благодаря которой создавались микросхемы внушительных объёмов. В 1994-1996 годах был создан и разработан первый стандарт интерфейса USB.

В Конце 1990-ых возникла необходимость в создании накопителя, который по объёму и надёжности превосходил бы дискеты. Накопители Iomega Zip так и не смогли стать стандартом. Высокой цены и низкой надёжности были миниатюрные жёсткие диски Microdrive. Со временем компакт диски, которые позволяли хранить большой объём информации вытеснили накопители на гибких магнитных дисках, но для их чтения необходим был оптический привод.

В итоге самым популярным способом хранения и переноса информации были признаны накопители, подключаемые по интерфейсу USB с флеш-памятью типа NAND. Картридер или дополнительный привод этим накопителям был не нужен. Тем самым, они завоевали первенство среди накопителей. Компактные, с большим объёмом, разнообразными дизайнами, они теперь как мобильные есть у всех.

Первые USB-флеш-накопители (или просто флешки) появились в 2000 году. Их изобрели сотрудники израильской компании M-Systems Амир Баном, Дов Моран и Оран Огдан. В апреле 1999 года в США был зарегистрирован патент на флешку, а в сентябре 2000 года был представлен и сам накопитель. Флешку назвали DiskOnKey, в США она продавалась совместно с IBM и несла на борту логотип американской корпорации. Первая флешка обладала 8 Мб памяти и стоила 50$, к концу года вышли модели на 16 Мб и 32 Мб (100$).

Одновременно с этим сингапурская компания Trek Technology представила свою разработку, повторяющую патент от M-Systems. Свое детище ThumbDrive объёмом 8 Мб они презентовали в феврале 2000 года на выставке CeBIT в Германии. Trek Technology смогла доказать свое первенство в Сингапуре, но проиграла иски, поданные в других странах.

С каждым годом флешки становятся все более емкими. Изменяется и их дизайн. Если несколько лет назад можно было приобрести накопитель стандартного типа (прямоугольный коробок длиной 2-3 см с преимущественно пластиковым корпусом), то в наши дни ассортимент просто поражает воображение. В продаже представлены флешки с корпусом из дерева, силикона, металла, кожи и даже .

И это не говоря о форме. Тут уж точно есть простор для фантазии- в виде животных, карточек,

История производства накопителей началась ещё в далеком 1984 году в Японии, с того момента, как компания Toshiba изобрела полупроводниковую перепрограммируемую флеш-память. В 1989 году появился самый первый чип, имеющий флеш-память, типа NAND, значительная плотность компоновки которого дала возможность создавать микросхемы серьёзного объема. В 1994—1996 был разработан самый первый стандарт такого интерфейса, как USB.

В конце девяностых возникла необходимость в накопителях превосходящих дискеты своей надёжностью и объемом. Устройства Iomega Zip так и не смогли завоевать нормальную популярность для того, чтобы стать в роли стандарта. Небольшие жесткие диски Microdrive отличались низкой надежностью и высокой стоимостью. Компакт-диски давали возможность хранить значительные объемы данных и со временем смогли вытеснить гибкие магнитные диски, однако для их чтения необходимо было использовать оптический привод. Наилучшим способом для хранения и переноса данных стали накопители, которые подключались по интерфейсу USB c флеш-памятью такого типа, как NAND. Для того, чтобы пользоваться ими, не требовалось наличия дополнительного привода либо картридера. Это были , они были миниатюрны, однако, при этом, могли хранить значительный объем данных.

Самые первые в мире носители.

Самые первые USB-флеш-носители (или попросту флешки) появились в не менее далёком 2000 году. Их разработали специалисты Дов Моран, Амир Баном и Оран Огдан в израильской компании под названием M-Systems. Ещё в апреле 1999 года в Соединённых Штатах был зарегистрирован патент на USB-флеш-носитель, а в сентябре 2000 года миру было представлено и само устройство. Флешке дали название DiskOnKey, в Штатах её продавали вместе с IBM. Самая первая флешка имела всего восемь мегабайт памяти и стоила пятьдесят долларов, к концу года выпустили модели на шестнадцать и тридцать два мегабайта (стоили они от ста долларов).

Одновременно с этим событием сингапурской компанией, именуемой как Trek Technology была представлена разработка, повторяющая патент от компании M-Systems. Свое устройство ThumbDrive объемом восемь мегабайт они презентовали в начале февраля 2000 года в Германии, на выставке CeBIT. В Сингапуре компания Trek Technology смогла доказать свое первенство, однако иски в других странах были проиграны.

Первые накопители имели недостаток в виде ограничения числа циклов по перезаписи ячеек флеш-памяти. Кроме этого, из строя выходили первые сектора, в которых размещались таблицы файловой системы, устройство переставало функционировать и восстановить данные с носителя можно было только при снятии дампа с микросхем. Немного позднее в контроллерах носителей установили механизм трансляции для того, чтобы обеспечить наиболее равномерное распределение нагрузки на ячейки памяти.