Симона Бобойла (Simona Boboila) и Питер Десноерс (Peter Desnoyers) осуществили тестирование на уровне микросхем, разбор конструкции, тестирование всего устройства и анализ результатов, чтобы вычислить реальный срок службы трех разных категорий флеш-накопителей. Результаты их исследования опубликованы в отчете «Устойчивость флеш-накопителей к износу по мере перезаписи: измерение и анализ» ().
Суть проблемы
Устроены иначе, чем жесткие диски, и флеш-контроллерам приходится всячески изощряться для того, чтобы они могли успешно имитировать возможности дисковых накопителей. За выполнение этой задачи отвечает встроенное ПО под названием Flash Translation Layer или FTL.
В USB-накопителях обычно используется с архитектурой многоуровневых ячеек (Multi-level cell, MLC), которая позволяет втиснуть в каждую ячейку как минимум 2 бита данных, а то и больше, за счет сокращения износостойкости - не более 1000-10 000 циклов записи на ячейку. При записи на флешку, как правило, стирается и заново записывается целый блок памяти объемом 128-256 Кбайт.
Даже при копировании на флеш-накопитель небольшого текстового файла объемом не более 6 Кбайт происходит стирание и перезапись целого блока, в то время как для записи на жесткий диск никакого стирания не требуется, да и магнитные свойства по мере перезаписи никуда не деваются, в отличие от флеш-памяти.
Для продления срока службы флеш-накопителя используется технология управления записью. Кроме того, встроенное ПО следит за тем, чтобы для записи всегда было достаточно свободных блоков, поскольку на стирание и перезапись уходит несколько десятков миллисекунд.
FTL отвечает за виртуализацию емкости, удаление ненужных данных, управление записью и блоками. Все это так или иначе сказывается на производительности и возможностях флеш-дисков (См. ). В целом, гарантийный срок эксплуатации флешки зависит от износостойкости микросхемы (то есть, от того, сколько циклов перезаписи она может выдержать) и от эффективности FTL.
Тестирование
Симона Бобойла и Питер Десноерс изучили возможности трех разных флеш-дисков - типичного 64-мегабайтного, стандартной 2-гигабайтной флешки, которую можно купить в любом розничном магазине, и USB-накопителя Memorex TravelDrive объемом 512 Мбайт. Исследователи заполнили все логические блоки, поскольку на пустом накопителе цикл «стирание-перезапись» не происходит, а затем начали перезаписывать данные.
При этом флеш-накопители были подключены к логическому анализатору, с тем чтобы выяснить, что происходит в промежутке между отправкой команды на чтение/запись и реальным чтением, стиранием и перезаписью на флеш-микросхеме.
Вот результаты логического анализа для накопителя Memorex:
Результаты
Первая хорошая новость: все три накопителя выдержали гораздо больше циклов перезаписи, чем было обещано в спецификациях. Даже дешевая 64-мегабайтная флешка сдалась только после 77 миллионов циклов записи.
Вторая хорошая новость: флеш-диск Memorex так и не сломался (не зря он столько стоит). По оценкам исследователей, предел накопителя - 60 000 000 000 циклов перезаписи, но у них просто не было времени проверить это на практике. В целом, Memorex оказался приблизительно в тысячу раз выносливее стандартной флешки. Это ли не прекрасно!
Плохая новость: исследователи выявили несколько режимов отказа. Самый неприятный - скрытая ошибка записи, когда данные якобы записываются на диск, но при чтении обнаруживается, что запись все-таки не состоялась. Доверяй, но проверяй, как говорится.
Некоторые модели типичных флеш-накопителей при записи периодически блокируются, что приводит к зависанию записи на неопределенный период времени. В случае с накопителем Memorex такой проблемы замечено не было.
Мнение редакции
После недавних публикаций о недолговечности модулей DIMM и недостатках жестких дисков я был морально готов разочароваться и во флешках, но к счастью, мои ожидания не оправдались. Как оказалось, флеш-накопители вполне соответствуют заявленным спецификациям на практике.
Учитывая, какую спартанскую выносливость демонстрируют в испытаниях даже самые дешевые флешки, можно не сомневаться, что новая флеш-память на основе MLC-чипов, способных вместить 3-4 бита данных в каждую ячейку, окажется вполне долговечной, несмотря на малую износостойкость - до 1000 циклов записи на ячейку. А поскольку стоить такая память будет намного дешевле, ее можно будет применять даже в бюджетных устройствах.
Вместо того, чтобы беспокоиться об износостойкости, разработчикам FTL стоит обратить внимание на проблемы неполной записи и нарушения целостности данных, потому что некоторые флеш-накопители дают сбои именно в этих отношениях.
Но в целом, это исследование несомненно порадует рядовых пользователей и послужит прекрасным признанием заслуг разработчиков и производителей флеш-накопителей.
Компактные карты памяти – настоящие лидеры в области хранения данных: современные модели способны вместить несколько тысяч фотографий. Сегодня уже сложно представить себе жизнь без этих маленьких помощников. Только в прошлом году был продан почти миллиард этих устройств, нашедших широкое применение в фото- и видеокамерах, мобильных телефонах и навигаторах. Как устроены крошечные флэш-карты? Каков срок их службы? Ответы на все вопросы – в этой статье.
Принцип работы карт памяти
Во всех современных картах памяти используется так называемая флэш-память (см. врезку «Сохранение данных» на стр. 37). Благодаря ей срок службы флэш-карт может достигать десяти лет. При этом для хранения информации не нужно питание – здесь они схожи с жесткими дисками. Находящиеся на карте фотографии и другие файлы будут доступны даже спустя много лет.
Форматы флэш-карт
Производителям карт памяти не удалось прийти к единому мнению о типоразмере, поэтому существует множество различных форматов. Однако большинство устройств, использующих карты памяти, поддерживают только один из форматов. Лишь некоторые фотокамеры оснащены разъемами для нескольких типов флэш-карт.
Остановимся подробно на наиболее популярных форматах карт.
Долгое время формат CF пользовался популярностью у производителей фотокамер. Однако вследствие меньших размеров (см. таблицу на стр. 38) наибольшее распространение получили карты SD. Несмотря на это, многие профессиональные модели камер по-прежнему поддерживают формат CF, так как он обеспечивает наивысшую на данный момент скорость записи данных. Это имеет особое значение при серийной съемке в формате RAW. Преемником CF стал новый стандарт CFast. Карты по размерам не отличаются от CF, но при этом имеют меньшее количество контактов. Максимальная скорость передачи данных, как и для жестких дисков с интерфейсом SATA, составляет 300 Мб/с. По этому показателю CFast значительно опережает предшественника (133 Мб/с).
Разводка контактов в картах памяти microSD соответствует обычным картам SD. Это позволяет обеспечить совместимость microSD с разъемами формата SD или SDHC с помощью переходника, который часто поставляется в комплекте с картой памяти.
- Memory Stick (MS). Стандарт, внедренный компанией Sony в 1998 году. MS-карты обычно совместимы только с устройствами производства Sony, которые, в свою очередь, поддерживают флэш-карты лишь этого типа. Такое ограничение создает определенные трудности для пользователя, не в последнюю очередь по причине более высокой стоимости MS по сравнению с картами других форматов.
Помимо старых карт Memory Stick емкостью 128 Мб к этому семейству также относится модификация PRO (максимальный объем 4 Гб), MS PRO Duo (корпус меньших размеров), MS PRO-HG Duo (более высокая скорость передачи данных) и, наконец, MS Micro (M2) – компактная флэш-карта для мобильных телефонов Sony Ericsson. Сейчас карты памяти формата Memory Stick используются все реже, а новые мобильные телефоны и фотокамеры Sony поддерживают SD и microSD
Другие форматы карт памяти
Меньшее распространение получили следующие типы карт.
- xD-Picture Card (xD). Этот формат был предложен в 2002 году компаниями Fujifilm и Olympus. В основном xD использовались в фотоаппаратах именно этих производителей, придя на смену устаревшему формату SmartMedia. Между тем уже практически не осталось камер, использующих в качестве накопителя исключительно карты формата xD.
- MultiМedia Card (MMC). Первые карты MMC, максимальная емкость которых составляла 32 Мб, появились в продаже в 1999 году. Многие устройства, оснащенные разъемом для карт памяти формата SD, также позволяют использовать MMC. Это связано с тем, что последние имеют аналогичные размеры – лишь толщина немного меньше.
Сейчас ММС едва ли может составить конкуренцию другим форматам. Доля рынка, приходящаяся на все флэш-карты этого семейства, в 2009 году составляла менее одного процента.
Срок службы карт памяти
Установленные в карте микросхемы подвержены лишь незначительному износу. Ячейки способны выдержать не менее 100 тыс., а на практике даже порядка миллиона циклов записи. Помимо этого в современных моделях реализована технология Wear Leveling, обеспечивающая равномерное использование ячеек, что препятствует преждевременному износу и обеспечивает продолжительный срок службы карты памяти. Некоторые производители, такие как Kingston, SanDisk и Transcend, предоставляют на свои устройства 30-летнюю или даже пожизненную гарантию.
Механическая прочность
Карты памяти не имеют подвижных деталей. Поэтому они менее чувствительны к вибрации и падениям, чем, например, жесткие диски. Как показывают проведенные ComputerBild тесты, даже высокая влажность, жара и холод не способны вывести флэш-карту из строя.
Копирование данных на ПК
Скопировать находящуюся на флэш-карте информацию в компьютер можно несколькими способами:
1.Прямое подключение. Можно воспользоваться USB-кабелем и подключить содержащее карту памяти устройство (например, фотокамеру) напрямую к ПК. После этого данные можно будет скопировать на жесткий диск компьютера через Проводник Windows.
2.Через кард-ридер. Обычно кард-ридеры обеспечивают более высокую скорость передачи данных, чем в случае с прямым подключением, и при копировании большого объема данных удается значительно сэкономить время. Подобный кард-ридер установлен в большинстве современных компьютеров и ноутбуков. Также существуют внешние кард-ридеры, которые обычно поддерживают большое количество форматов и подключаются к компьютеру через интерфейс USB 2.0.
Скорость работы карт памяти
Карты разных форматов имеют различное быстродействие. Существенные расхождения возникают, прежде всего, при записи данных. Самые скоростные карты формата SD производят эту операцию примерно в 4 раза быстрее по сравнению с самыми медлительными моделями.
При чтении данных различия не столь заметны. По этому показателю наиболее быстрые карты примерно вдвое опережают самые нерасторопные.
Маркировка
Карты памяти всегда маркируются обозначениями, показывающими их скоростные качества, например, надписями типа 133х или Class 6.
Кратность. Этот показатель характерен для карт памяти формата CF. Так, значение 133х показывает, что карта памяти обеспечивает скорость, соответствующую 133-кратной скорости записи CD (1х соответствует 150 кб/с). Тем самым при скорости 133х объем ежесекундно передаваемых данных составляет порядка 20 Мб. Правда, достигается такой показатель только при чтении информации. Запись обычно производится значительно медленнее.
Класс. На картах памяти SDHC и SDXC указан такой показатель, как класс скорости. Чем больше приведенное значение, тем выше минимальная скорость передачи данных, обеспечиваемая флэш-картой. Например, обозначение Class 6 указывает на то, что устройство позволяет записывать и считывать данные со скоростью не менее 6 Мб/с. Производители определяют скоростные показатели карт памяти с помощью специальных тестов согласно предписаниям организации SD Association (SDA). На практике многие карты демонстрируют более высокую скорость чтения, однако при записи данных показатель зачастую оказывается ниже заявленного.
Выбор скорости карты
Покупка карты памяти с высокими скоростными характеристиками оправдывает себя только в том случае, если соответствующее устройство способно использовать это преимущество в скорости. К числу таких устройств принадлежат следующие.
Цифровые зеркальные камеры. В некоторых ситуациях можно извлечь выгоду из использования скоростных флэш-карт, установленных в зеркалки. Так, сохранение данных должно осуществляться максимально быстро при серийной съемке с высоким качеством или без применения сжатия, например, в формате RAW.
Видеокамеры, использующие в качестве носителя карты флэш-памяти. С распространением моделей, записывающих в формате Full HD, медленные типы карт могут приводить к пропускам кадров при съемке. Однако это касается лишь дорогих видеокамер, видеопоток в которых при записи достигает 16 Мбит/с и более. Но они всегда оснащаются встроенной быстрой памятью, поэтому риск потерь очень мал.
Внешние кардридеры с интерфейсом USB 2.0. Эти устройства позволяют обеспечить быструю передачу данных с карты памяти на компьютер. В этом случае высокая скорость чтения также способна привести к значительной экономии времени – прежде всего, при больших объемах передаваемых данных.
Отличия памяти SLC от MLC
SLC означает Single-level Cell, что переводится как «одноуровневая ячейка». Память с одноуровневой ячейкой позволяет сохранять только один бит (0 или 1). MLC-память (Multi-level Cell – многоуровневая ячейка) способна вместить два или три, а иногда даже четыре бита данных.
Преимущество MLC заключается в том, что на микросхеме того же размера можно сохранить больший объем данных – это обеспечивает значительную экономию средств. Поэтому в большинстве недорогих карт памяти используется память с многоуровневой ячейкой. Недостатки этого типа карт – худшие скоростные характеристики записи и чтения, а также, теоретически, меньший срок службы.
Фемслэш - в центре истории романтические и/или сексуальные отношения между женщинами
Описание:
Вниз, вниз, вниз, куда-то очень-очень глубоко - в этом вся Мойра О’Доран. Склонять себя на дно, учётом проваленных и неудачных экспериментов; истекает срок удачи. Истекает срок любви, а ангелы порой не вечны. Кроме одного единственного.
Посвящение:
Моей милой Милене. Снова. Моей милой Мерке, моему маленькому чудному доктору Хоть она и не прочитает этого.
Публикация на других ресурсах:
Уточнять у автора/переводчика
Следующим утром тонкие пальцы генетика хватаются за хрупкую, как кость, рукоять кружки, сжимая её и нервно перебирая. Бессонная ночь не всегда шла на пользу науке - девушка думала о том, что кролики становились совершенно бесполезными в изучении, а ещё доктор Циглер постоянно возмущалась и пыталась отгородить «бедных и беззащитных» созданий от рук злобного хитрого генетика. Мойра, коснувшись губами края кружки, прикрыла глаза, ощущая накатившее тепло - кофе по утрам всегда бодрило её. Подталкивало к каким-то новым экспериментам, новым прорывам для резиденции.
Которая в итоге решит не обращать на исследования глупого генетика внимания.
О’Доран слышит, как где-то за дверью лаборатории номер пять раздаётся стук маленьких шажочков о пол, и не нужно быть детективом, чтобы понять, кто решил навестить глупого генетика.
- Доктор О’Доран, - едва ли не пищит Ангела, стараясь не прятать гордый взгляд в сторону.
- Доктор Циглер, - Мойра уважительно кивает, отставляет кружку в сторону. - кажется, вас никогда не интересовали подробности моих исследований. Ради чего вы здесь?
- Убедиться, что вы в порядке, - ангел пожимает плечами, выгибая бровь в некотором удивлении и непонимании. - меня всегда интересовали подробности ваших исследований, мисс О’Доран! Только если они не переходили в нечто опасное и угрожающее, как это происходит в большинстве. Я надеюсь, вы не принялись проводить эксперименты на себе, правда?
- Как вы могли о таком подумать? - генетик напускно обиженно выдыхает, медленно качая головой из стороны в сторону. - Конечно же нет, Ангела, дорогая. Пока что я не настолько рискую. Хотя.. Я ступаю на риск там, где другие благоразумно отступают назад.
- Вот именно, О’Доран, - Циглер хмурится и подходит ближе, кидая подозрительно прищуренный взгляд в кружку коллеги - порой она запросто могла налить туда и виски.
Именно так, наверное, вчера стоило попросту отправить Мойру отдыхать, а не впускать в свой кабинет.
..Ангела старалась не думать об этом, ведь в ином исходе её лицо заливалось красной краской, и приходилось так неуместно отводить взгляд в сторону, выискивая себе отговорку.
- Не беспокойтесь, Ангела, там кофе, - Мойра с ухмылкой взяла в тонкие пальцы кружку, касаясь собственной помады на её краю губами и делая очередной глоток.
- Кофе тоже очень вредно, Мойра. - Но я ведь не каждый час его употребляю, правда?
- В это сложно поверить.
Мойру это бесит. Бесит так, что хочется вцепиться в запястья падающего ангела и-
Но ведь возможно. - убрав кружку куда-то на край стола (в середине которого находилось очень странное приспособление в виде шприца с фиолетовой жидкостью, которому доктор уделила особое внимание), Мойра вздохнула, схватив со стола какой-то бланк, который постепенно наполнялся пометками от генетика.
- Что это? - Циглер сместилась в опасную близость к шприцу, с прищуром разглядывая его так, будто бы это самый заклятый враг всех (особенно Мёрси) докторов-ангелов. О’Доран тут же скользит обратно к девушке, бережно хватая в руки шприц:
- Не для вашего понимания, доктор Циглер! Вас это не касается и касаться не должно. - прямо следом за шприцом следует небольшая трубка до сиденья, к которому Ангела вообще старалась по возможности не приближаться. Оно порой выглядело так, будто это средство казни всей резиденции, и приближаться к нему казалось доктору самой большой ошибкой в своей ангельской жизни! - Это будет касаться только кроликов, которые должны быть у меня, доктор Циглер. Или вы снова брезгуете милыми и невинными существами ради науки?
- Генетика - не наука, - она смешно обиженно сложила руки на груди и выразительно фыркнула вслед удаляющейся на другую сторону стола Мойре.
- Мне кажется, что такими темпами вы меня из Overwatch выгоните, доктор, - О’Доран закатила глаза, а затем поправила сползающий с плеч халат, любовно приглаживая любимый галстук. Кому вообще нужно что-то в этом мире, кроме галстука? - если генетика не наука, то к чему же я здесь?
- Я очень уважаю то, что вы делаете, Мойра, - ангел вздохнула, скрепив руки в замок перед собой.- но я повторюсь, что всё, что вы делаете - опасно не только для резиденции, но и для вас. Генетика - опасная для вас наука.
Мойра, явно подготавливающая для чего-то шприц, только ощутимо дрогнула, медленно развернувшись к девушке. Взгляд, наполненный обидой и недовольством одновременно, ментально ударил Циглер ещё несколько раз, перед тем, как она сдвинулась чуть назад.
Я посвятила науке всю свою жизнь, доктор Циглер.
Вы думаете, генетика - опасная для меня наука? Так вы ошибаетесь, - генетик фыркнула. Она схватила Ангелу за запястье, потянула на себя и одним сильным рывком свалила на сиденье, из-за которого выглядывал ненавистный шприц.
Мойра, расставив руки по оба края мягкого сиденья, прожигала недовольным взглядом доктора. - И я докажу вам это.
В наше время флешки стают самым популярным средством для того, чтоб хранить информацию. Хотя каждое средство хранения данным имеет свои плюсы и минусы. Например, диски можно просто поцарапать, ну и вмещают они незначительно информации по сопоставлению с другими средствами.
Все же, если хранить его аккуратненько, то информация быть может на нем долгое время без повреждений.
Флешка же имеет маленький размер, что комфортно. Ведь ее постоянно можно иметь при себе, также . Размер данного устройства может быть разным. На данный момент уже есть флешки, которые имеют размер памяти двести 50 гб. Но вот информация, записываемая на нее, будет храниться на микросхеме. Конкретно это и является большим минусом, потому что можно записывать ячейки микросхемы определенное число раз. Хотя это число и огромнейшее, но часто случается так, что несколько байт смогут имеют дефекты. Именно это, в конце концов, и способно привести к тому, что данные будут утеряны. А чем больше информации флешка может поместить, тем большим становится риск того, что данные будут потеряны.
Давайте посмотрим, какой срок службы имеет флеш карта? В среднем гарантийным сроком является период в 5 лет. Часто так оно и есть. Если часто применять ее, то срок использования изменяются до 3-х лет. Хотя она способна прослужить и дольше. Это будет зависеть от свойства аппарата. В том случае, когда карту используют довольно редко, как к примеру в фотоаппарате, сотовом телефоне либо для других целей, то она способна прослужить даже до 10 лет. Время от времени бывает так, что записав на нее информацию, и положив в укромное место, через пару лет она может просто потеряться.
Для продления хорошей работы флешки нужно с начало решить для себя, какую цена вы готовы заплатить за нее. Дешевенькие карты памяти, которые выпускают китайские разработчики не стоит покупать. Лучше взять подороже, но известного и отлично зарекомендовавшего себя разработчика. Также при покупке следует выяснить о скорости записи и чтения флешки. Если скорость будет стандартная, то информация будет записана довольно быстро.
Флешки могут иметь самый разный внешний вид. Чтоб служила долгое время, нужно выбрать устройство, имеющее крепкий корпус. Не стоит брать с разными выдвигающимися частями либо раскладные. Долго они не прослужат.
Если флешка подключена к ПК, то не стоит ее просто так вынимать. Следует пользоваться функцией, «Безопасное извлечение устройства». Отыскать ее можно на панели задач компа. Либо же необходимо подождать, пока лампочка закончит светится, что будет означать прекращение ее использования. Если же во время работы ее попросту вытащить из разъема , то в системе файлов появляться ошибка, что в итоге способно привести к утере всех данным.
Записывать информацию на карту можно ограниченное число раз, потому не стоит ее дефрагментировать. Перемещение информации на флешке совсем не поможет работать ей быстрее, а вот уменьшить срок ее действия может.
Также не стоит открывать файлы на карте памяти с помощью посторонних программ, потом делать с ними некоторые действия, и опять записывать на нее. Ведь активное использование системы файлов также быстро уменьшает срок использования. Лучше такие файлы переместить на комп, обработать их, и лишь потом опять записать на флешку.
Всевозможные концентраторы либо увеличители жизни карты памяти не принесут никакой пользы, потому что при их использовании может недостаточно поставляться питание. И, соответственно она начнет «глючить». Ее способен не увидеть комп, либо даже после записи будет отображаться, что флешка пуста. недостающее питание сильно отражается на работоспособности и качестве работы аппарата.
Необходимо знать, что флешка представляет собой устройство, которое плохо относится к статическому электричеству, разным ударам, падениям. Ну и носить ее с ключами, замес-то брелка, также не следует. Если относиться к ней заботливо и аккуратно, то служить она будет длительное время.
Появились уже давно и сегодня используются буквально повсеместно. Это вполне оправдано, так как они практически не занимают места, а с их помощью можно передавать и хранить очень много разнообразной информации. Всего-лишь пару лет назад было очень трудно найти действительно вместительную . Тогда производители предлагали устройства объем 1-2 . Сегодня же любой желающий с легкостью может найти такую USB-флешку, объем которой будет равен 16 или 32 гигабайтам. Сегодня все больше людей пользуются этими устройствами, а некоторые из них даже хранят всю важную информацию и все время работают именно таким образом, не копируя данные на жесткий диск. Стоит отметить, подобное не стоит, так как вы рискуете потерять свою информацию.
Срок службы USB-флешки
К сожалению, USB-флешки, как и любое другое устройство, иногда могут выйти из строя или вообще перестать функционировать. Заявленный срок службы производителями такого устройства в среднем равняется 5 годам, но она может сломаться и раньше. По сути, срок службы зависит от того, сколько раз на нее записывалась и удалялась различная информация (иногда говорят, что срок службы зависит от количества подключений к порту). Каждая выдерживает около 10000 раз перезаписи файлов. Кстати, возвращаясь к количеству подключений, хотелось бы отметить, суждение является неверным и даже абсурдным, так как это никак не способно повлиять на само устройство. Даже после того как срок его службы истечет, при желании (с помощью специального программного обеспечения), пользователь сможет прочитать информацию, хранящуюся на ней, но записать уже ничего не получится.
Существует еще одно мнение, якобы если записать на USB-флешку какую-то информацию и очень долго не ей, это так же может сказаться на сроке службы накопителя. На самом деле, все в точности до наоборот. Срок службы самого устройства меняться не будет. Единственное, что пострадает в данном случае - информация, хранящаяся на ней. Во-первых, сама информация на может устареть и быть непригодной. Во-вторых, через 10 или 15 лет без использования накопителя, там будут появляться различного рода ошибки, а также пользователь уже не сможет прочитать некоторые из файлов, хранящихся на ней.
В результате получается, что при среднем сроке службы, заявленном самими производителями в 5 лет, он может еще и сокращаться, в зависимости от того, сколько раз на нее записывалась информация.
