сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 27 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]
Транзисторов-ячеек в NAND может быть от 16 до 32, но обычно их объединяют в блоки по 512 байт, которые и читаются и записываются только целиком. 512 байт — обычная величина сектора на жестком диске, также считываемого и записываемого целиком за один раз 10 . Эти блоки могут объединяться и в бульшие образования — страницы. Все это указывает на основное назначение NAND-технологии — построение систем хранения файлов. Практически все современные карты памяти, основным назначением которых и является хранение больших массивов информации за одно обращение, построены на флэш-памяти типа NAND. При чтении таких массивов первое обращение — довольно долгое (по сравнению с NOR), а вот далее данные идут широким потоком, почти не прерываясь. В последнее время даже Intel, стойко придерживавшаяся политики усовершенствования NOR-разновидности, «сдалась» и совместно с Micron занялась разработкой карт на основе NAND-чипов.
Термины и аббревиатуры
NOR — организация ячеек флэш-памяти по принципу логической функции «ИЛИ-НЕ»: индивидуальный доступ к каждому биту и большая скорость чтения, но и большие размеры ячейки и малое быстродействие при записи.
NAND — организация ячеек по принципу логической функции «И-НЕ»: высокое быстродействие при записи и компактность, но чтение и запись информации — только блоками.
SLC (single-level cell) — одноуровневая ячейка: традиционное построение флэш-памяти с возможностью хранения одного бита в одной ячейке.
MLC (multi-level cell) — многоуровневая ячейка: флэш-память (как nor, так и NAND), построенная таким образом, чтобы можно было хранить два и более бит в одной ячейке.
OneNAND — технология, разработанная samsung, совмещает функцию высокоскоростного считывания информации NOR— и компактность NAND-flash.
LBA-NAND (logical block addressing nand) — улучшенная структура NAND-чипа компании Toshiba, позволяющая иметь единое адресное пространство независимо от объема применяемой «флэшки».
DINOR (divided bit-line nor) — структура nor с разделенными разрядными линиями, разработанными компанией Hitachi.
А дальше?
Все, что рассказано выше, касалось классической флэш-памяти. А все эти Extreme III, Ultra или PRO-карточки, которые заполонили наши прилавки, — это флэш-память следующих поколений.
Собственно, принципиально нового со времен Фуджио Масуоки было только одно: разработчики учли то, что информация в ячейке хранится в аналоговой форме — в виде некоторого количества электронов (порядка 1000). Если использовать деление на несколько градаций и строго дозировать электроны при записи, можно в одной ячейке хранить не один (классическая схема), а сразу много бит информации. Так появились многоуровневые ячейки — MLC. У фирмы Intel это называется технология StrataFlash, у AMD и Fujitsu (Spansion — их совместное предприятие) — MirrorBir, у израильской фирмы Saifun (у которой, судя по итогам судебного процесса, AMD и Fujitsu заимствовали свой MirrorBir) — NROM, у Toshiba и M-Systems — просту х2 или х4 (смотря по тому, сколько бит хранится в ячейке). И хотя технология и схемотехника такой памяти гораздо сложнее, выигрыш очевиден — возрастает плотность упаковки. Кроме того, можно применить так называемую многочиповую упаковку (MCP — multi-chip packages), в чем особенно преуспела Samsung. Теперь вам понятно, откуда чуть ли не каждые полгода появляются объявления о начале производства NAND-микросхем с удвоенной емкостью?
Однако пользователя, кроме емкости устройств, интересует и скорость чтения/записи. Собственно, оставаясь в рамках классической компоновки, даже для наиболее быстрой в плане чтения NOR невозможно достичь скорости более 10—20 Мбайт/с. С ужесточением технологических норм (сейчас флэш-память делают по 60-нанометровой технологии), эта скорость может вырасти еще, но сами понимаете, это не выход.
Указанные скорости подтягивают флэш до уровня жестких дисков, и вполне приемлемы для записи информации в современных гаджетах. Посчитайте сами — Nikon анонсирует 10-мегапиксельную зеркалку любительского класса. Чтобы записать RAW-кадр с такой матрицы в режиме непрерывной съемки хотя бы три раза в секунду, требуется быстродействие памяти на уровне как минимум 60 Мбайт/с! И сколько буферной RAM в аппарат не запихивай, она довольно скоро закончится — камера все же не настольный ПК. Отсюда и насущная потребность в быстрой и емкой флэш-памяти.
Отмечу лишь одно из наиболее востребованных направлений повышения скорости обмена с памятью — технологию OneNAND от Samsung. Объединив на одном кристалле флэш-память NAND (упакованную по технологии MCP) с буфером на основе высокоскоростной SRAM и добавив туда определенные логические схемы, компания добилась беспрецедентной скорости чтения — 108 Мбайт/с, оставив далеко позади всех. Скорость записи такой памяти, впрочем, на порядок ниже, и по разным сведениям составляет от 9,3 до 10 Мбайт/с, что, конечно, здорово (примерно в 60 раз быстрее классической NOR), но все же далеко от идеала. У компании Micron есть аналогичная технология — Managed NAND — она основана на интеграции контроллера для карт памяти MMC и потому годится для производства только этой разновидности.
Светлое будущее…
Вероятно, что традиционные технологии флэш-памяти очень скоро упрутся в некую стену. Где же выход? О, этих выходов предлагается сколько угодно, но — пока только в стенах лабораторий. Перечислим некоторые перспективные разработки ученых и технологов.
Прежде всего это FeRAM и MRAM — технологии, использующие магнитные свойства веществ (ферроэлектрический и магниторезистивный эффекты соответственно). Надо сказать, принцип построения твердотельной памяти на основе физических эффектов магнитных явлений привлекает ученых не первый десяток лет — подобная память должна иметь крайне высокую радиационную стойкость. В настоящее время агентство DARPA* финансирует компанию Honeywell, которая взялась за разработку MRAM. Участвует в этом процессе и Motorola. По сути, предлагается использовать обычную ячейку DRAM (рис. 3), заменив в ней конденсатор на магниторезистивный материал. В идеале это позволит получить аналог обычной оперативной памяти, только без потери информации при выключении питания. Хотя и отчеты поступают регулярно, и содержание их весьма оптимистично, но многолетняя история вопроса все же заставляет задуматься. С другой стороны, в истории техники бывало всякое: вот небольшая компания Cypress Semiconductor уже выпускает модули MRAM небольшой емкости, сравнимые по своим параметрам с SRAM-разновидностью.
Корпорация Fujitsu еще в 2003 году сообщила о разработке модификации традиционной ячейки EPROM, время записи в которой сильно уменьшено — в основном за счет предельного уменьшения толщины слоя изолятора между плавающим затвором и подложкой (до 3 нм). Однако, вместе с тем резко сократилось и время хранения информации — с нескольких десятков лет до месяцев. Судя по тому, что никаких сенсационных новостей с этого фронта не поступает, с этой проблемой пока не удается справиться.
Другой, гораздо более интересной разработкой стала технология PMC (Programmable Metallization Cell — программируемая металлизированная ячейка). Сотрудники Государственного университета Аризоны совместно с компанией Axon Technologies «заставили» халькогенидный сплав под действием небольшого напряжения обратимо менять электрическое сопротивление более чем в сто раз! Причем наличие напряжения требуется только в процессе программирования, в остальное время проводящее (или непроводящее) состояние может сохраняться хоть столетиями. Столь же рекордны и остальные параметры — перепрограммирование занимает 10 нс (сравнимо с DRAM), предельное количество циклов перезаписи — 1013 (столько не живут!), рабочее напряжение — 3 В и ниже, ток перезаписи — от 1 мкА… Напомним, что технология PMC буквально создана для реализации многоуровневых ячеек (MLC). В общем, все здорово, но где же обещанная революция? Поживем — увидим.
Ну и, конечно, нельзя обойти нанотехнологии — куда же без них! Здесь есть несколько многообещающих направлений. Так, Motorola предлагает использовать нанокристаллы для формирования плавающего затвора. В идеале суть такого подхода заключается в выражении «1 бит — 1 электрон», что позволит перейти к теоретически максимальной плотности записи данных. Но это, скорее, далекое будущее. Другое направление, разрабатываемое компанией Nantero, уже ближе к реальной жизни. Компания сообщила об изготовлении и удачном тестировании памяти на основе углеродных нанотрубок (NRAM). По скорости перезаписи (3 нс) NRAM превосходит все сегодняшние устройства памяти, при этом являясь энергонезависимой. Мало того, Nantero проработала и технологический процесс изготовления такой памяти, уверяя, что для ее производства годится стандартное оборудование, что внушает некоторый оптимизм — и в первую очередь потому, что подобные сообщения исходят не только от Nantero. А значит технология действительно перспективная.
• Которому мы обязаны очень многими из современных инноваций — даже «мышь» Дугласа Энгельбарта изобретена когда-то именно на деньги этого агентства.
Первая среди равных
Автор: Денис Степанцов.
Я начинаю этот обзор, рискуя навлечь на себя гнев как нашего строгого, но справедливого главного редактора, так и читателей, большая часть из которых воскликнет: ну вот, опять очередная цифровая зеркалка! Вы же «Домашний компьютер», а не фотожурнал! И тем не менее, я пишу в надежде на то, что среди наших читателей есть много и тех, кому этот материал будет интересен. Дело еще и в том, что я никогда не прощу себе, если не расскажу вам о замечательной камере Nikon D200, тем паче все, что вы прочтете, есть мнение не равнодушного обозревателя, но благодарного владельца.
Прежде чем бросаться взахлеб расписывать дизайн и функционал новой камеры, вначале порассуждаем о предпосылках ее появления и позиционировании на рынке, чтобы понять — для чего и для кого она предназначена. И сделать это необходимо не потому, что «так положено», а потому, что потенциальный покупатель должен совершенно четко представлять, что на самом деле ему может дать такой мощный инструмент, как D200, с какими трудностями придется столкнуться при освоении и, наконец (а это, как вы поймете позже, немаловажно!), какие дополнительные расходы он понесет в связи с новоприобретением — сама камера ведь снимать не будет, к ней еще «стекла» нужны, как минимум.
D200 — аппарат, как нельзя более соответствующий тому, что называют навязшим в зубах словом «полупрофессиональный». Я неоднократно «прохаживался» на страницах журнала на предмет правомерности этого термина в русском языке (какая половина у аппарата должна быть профессиональной, не выяснено до сих пор), но факт остается фактом — многое у D200 «позаимствовано» от профессиональных аппаратов серии D2, и если его и можно отнести к любительским, то, безусловно, среди них он попадает в категорию hi-end. Об этом говорит и тот факт, что ни у одной из конкурирующих фотофирм на данный момент нет подобного продукта. Вообще, если присмотреться, можно заметить интересную маркетинговую тенденцию — Nikon удается ловко «втыкать» свои продукты как раз между аппаратами линейки главного конкурента (я имею в виду Canon, конечно же): D70s по функционалу находится как раз «между» EOS 350D и EOS 20D (совсем скоро D70s сменит D80, а вместо 20D уже сейчас следует писать 30D, но баланс сил от этого не меняется), а D200 — ровно посередине «между» 30D и дорогой, «полнокадровой», но, тем не менее, любительской «пятерочкой» (EOS 5D).
Здесь я сделаю первое лирическое отступление, объяснив, почему мы обычно пишем о камерах не непосредственно после их выхода на рынок, а спустя некоторое время. Тому есть две причины: во-первых, мы все-таки не специализированный фотографический, а компьютерный журнал, и совершенно понятно, что в первую очередь камеры попадают на тестирование в издания, посвященные фототехнике. Но в этом есть и плюс (во-вторых) — почти обязательно в новой камере спустя месяц-другой обнаруживаются «блохи» (чаще программные, которые в скором времени производители излечивают новой версией прошивки), и намного лучше тестировать камеру, в которой эти «блохи» уже выловлены. Есть и еще один момент — финансовый: не секрет, что первые полгода после появления новинок в продаже их предлагают, мягко говоря, по завышенной цене (так сказать, для фанатов и нетерпеливых). Затем цены потихоньку начинают «сваливаться», и вот тогда-то и имеет смысл планировать покупку. В качестве примера: при анонсированной цене $1999 за «боди» для региона EMEA первое время D200 продавалась, ни много ни мало, за $2300! Теперь же ее бренную «тушку» можно без труда взять за $1600, и это прекрасно для аппарата такого уровня. Кстати, не стоит думать, что $1600 — цифра не для любителей: например, ваш покорный слуга пару с половиной лет назад приобрел себе D70 за $1450, а ведь эти две камеры отличаются, мягко говоря, как небо и земля. Да что там говорить, как минимум половина приобретающих EOS 5D (~$2700 за «боди»!) снимают ей исключительно «для себя».
Для кого же предназначена D200? В первую очередь, считаю, для тех профессионалов, кто в силу обстоятельств еще не может позволить себе топовую модель — приобретая D200, они теряют не так уж много (а некоторым из них камера уровня D2X и вовсе не требуется, «двухсотка» запросто удовлетворит все потребности). Во вторую — для тех, кто снимает на D70/D50 и чувствует необходимость в переходе на тушку более высокого класса. Годится ли D200 в роли первой зеркалки? Сложный вопрос. С одной стороны, если начинающий фотолюбитель чувствует в себе силы и желание заняться фотографией всерьез и надолго, и в то же время не особенно стеснен в средствах — почему бы нет? С другой — вроде бы как начинающим водителям никто не советует садиться в первый же день после сдачи прав за руль дорогой спортивной «тачки». Потому скажу так: конечно, если хочется, то можно, но будьте готовы к тому, что D200 — камера «с норовом», она явно не для тех, кто собирается получать готовый результат, просто глядя в видоискатель и нажимая на кнопку. Ну а теперь давайте познакомимся с ней поближе. По ходу повествования я достаточно часто буду сравнивать ее с младшей сестрой (D70) — для наглядности; это наверняка пригодится тем, кто возжелал апгрейда или просто колеблется между выбором дорогой и дешевой «тушки».
Эргономика и управление
Если бы мне кто-нибудь сказал, что камера Nikon в принципе может плохо лежать в руке — я бы сильно удивился. Но D200 лежит в руке не просто хорошо, она в буквальном смысле является ее продолжением. Помню, схожие ощущения я впервые испытал, когда мне «дали подержаться» за Nikon D2X — это было что-то заоблачное, когда с первого момента осознаешь, что тебе такое не по карману (да и не по чину, если честно). А здесь — вот оно, можно купить и получать от съемки не только художественное, но и тактильное удовольствие. Разумеется, у всех руки разные, и я вполне понимаю, что хрупкой девушке с тонкими пальцами D200 может показаться громоздкой, но все-таки фотография — традиционно «мужской спорт», и камера должна быть «ухватистой». Но «ухватистость» — не единственный внешний признак. Корпус D200 выполнен на вполне профессиональном уровне: полностью магниевый каркас (в силу этого камера достаточно увесиста — 830 грамм без объектива) покрыт сверху пластиком, грип и прочие «хватательные» места отделаны резиной. Ко всему прочему корпус камеры довольно надежно герметизирован: конечно, это не означает, что ею можно снимать под водой или под проливным дождем, но от пыли, брызг и не слишком интенсивных осадков она защищена. Лично для меня это немаловажно: дело в том, что львиную долю снимков я делаю в путешествиях, которые заключаются отнюдь не в ленивом хождении по местным достопримечательностям какой-нибудь Праги или Каира.
Когда камеру берешь в руки первый раз, непременно удивляешься обилию разных управляющих рычажков и кнопок — по этому признаку (а также по отсутствию колеса с сюжетными режимами) D200 вполне «профессиональна». Суть в том, что вынесенные на корпус элементы управления делают процесс съемки более удобным и оперативным (расположены они очень грамотно, что называется «под пальцами», и через некоторое время общения с аппаратом необходимые настройки уже делаешь автоматически, не глядя на камеру). Большинство параметров традиционно меняется нажатием какой-нибудь кнопки с одновременным вращением одного из двух управляющих колес, но есть и самостоятельные «переключалки». Например, такие параметры, как чувствительность (ISO), формат записи картинки/уровень компрессии (RAW, JPEG, RAW+JPEG и т. п.) и пресеты баланса белого (WB) настраиваются с помощью нажатия соответствующей кнопки на наборном диске слева с одновременным вращением колеса; режимы съемки (A/S/P/M) переключаются нажатием клавиши Mode рядом с кнопкой спуска (также с вращением колеса); вращая нижнюю часть наборного диска можно управлять быстродействием камеры (однократный спуск, быстрая серийная съемка, медленная серийная съемка, съемка по таймеру и с предподъемом зеркала). Отдельной кнопкой (BKT) с вращением колеса вводятся параметры брекетинга (различных комбинаций очень много); колесиком вокруг кнопки блокировки экспозиции можно переключать режимы экспозамера; «выделенным» рычажком — режимы автофокусировки. Короче говоря, абсолютно все параметры из тех, что вам приспичит изменить во время съемки, можно изменить буквально за секунды, не залезая в меню — а это дорогого стоит. Особенно сей факт порадует тех, кто снимает динамичные события — репортажку, спорт и т. п.
Видоискатель, автофокус, быстродействие
