Большая флешка на 1 терабайт как называется сколько стоит
Обновлено: 07.07.2024
Сейчас все привыкли к тому, что в телефонах много памяти — от 128 гигабайт и выше. Если телефон поддерживает карты памяти большой ёмкости, то можно вставить туда microSD-карточку и получить дополнительно хоть терабайт. Но вы видели те карточки? Они же невероятно малы!
В этой статье разберёмся, как такой большой объём памяти помещается в пластике площадью полтора сантиметра.
Как устроена флеш-память
Если мы аккуратно вскроем карточку microSD, то увидим, что она состоит из контактов для передачи данных, контроллера памяти и самой микросхемы с памятью:
Чип флеш-памяти состоит из площадки с транзисторами, которые умеют хранить электрический заряд 5—7 лет. Для этого они используют специальные электромагнитные ловушки. В прямом смысле: в них «застревают» электрические заряды. Если в транзисторе есть заряд, это считается за единицу. Если заряда нет — это ноль.
Контроллер памяти следит за тем, чтобы заряды в транзисторах со временем не пропадали. Для этого он во время работы периодически обновляет заряды у нужных транзисторов — чтобы данные на карте памяти не пропали из-за утечки зарядов.
Получается, что флешка — это просто площадка с очень большим набором маленьких транзисторов, в которых застревает электричество. Можно представить, что это район с одноэтажными домами.
Трёхмерная печать
У такого решения есть проблема — если нам нужно больше памяти, нам потребуется больше транзисторов, а значит — больший по размерам чип. А он тогда не поместится на карте стандартного размера.
Когда производители столкнулись с таким ограничением, они стали делать так:
- Печатают один слой транзисторов — точно так же, как и в производстве процессоров.
- Сверху наносят слой диэлектрика, чтобы отделить следующие транзисторы от этих.
- Потом печатают следующий слой транзисторов.
- Слой диэлектрика и так далее.
Получается, что теперь у нас дома не одноэтажные, а многоэтажные.
К слоям транзисторов можно обращаться одновременно, чтобы сразу получить много нужных данных. Для этого в этом многослойном пироге проделывают сквозные тоннели-проводники. Каждый из таких проводников соединяет свой участок памяти с верхними и нижними.
Чем больше таких проводников — тем быстрее и проще получить данные из памяти, но есть два ограничения:
- Из-за особенностей производства нельзя бесконечно увеличивать количество слоёв в чипе — они начинают деформироваться, изменять свои свойства и работать со сбоями. В среднем сейчас используют 100 слоёв на одной микросхеме. В будущем хотят увеличить их количество до 500, но это почти предел.
- Много тоннелей тоже сделать нельзя — у них есть своя толщина, и каждый такой проводник занимает определённую площадь на чипе. Если сделать слишком много сквозных проводников, то не останется места для самих транзисторов.
Много микросхем — много памяти
Пока всё, о чём мы говорили, помещается на одной микросхеме, но это максимум 128 гигабайт. Чтобы получить терабайт, можно точно так же поставить 8 микросхем друг на друга и соединить их все с контроллером памяти:
Больше 8 микросхем поставить друг на друга можно, но работать с ними будет гораздо сложнее. Дело в том, что компьютеру очень удобно работать с числами, кратными восьми, потому что в одном байте 8 бит. Поэтому для управления одновременно 8 микросхемами компьютеру нужно передать один управляющий байт, а для 9 или 12 микросхем — нужно уже 2 байта. А это в два раза больше передаваемых данных и в 128 раз увеличивает нагрузку на контроллер памяти, который следит за ошибками.
Короче: как работает флешка
- Есть «ловушки» электрического заряда. В них хранятся биты данных.
- «Ловушки» аккуратно укладываются на плоскости, очень плотно.
- Потом эти плоскости укладываются в несколько этажей.
- Потом эти «многоэтажки» ещё раз укладываются друг на друга.
- Всё это хозяйство подключается к управляющему чипу.
- Получается флешка.
Если оставить флешку без внимания на 5—7 лет, часть её данных потеряется. За 20—30 лет из-за квантовых эффектов флешка в принципе придёт в негодность. Поэтому наслаждайтесь жизнью сегодня 🙂
If you are looking to transfer a large amount of data from one computer to another, a 1TB USB flash drive can hold a lot of information. Backup files in case of a computer crash or just remove files and store them separately, in a place that is accessible when needed. These 1TB drives, or thumb drives, come in diverse range of designs and sizes and are available on eBay.
Are there different classifications available?
Yes, you will find 2.0 and 3.0 sizes for compatibility. USB 3.0 is compatible with the 2.0 and 1.0 technology. A USB 3.0 flash drive can be plugged into a USB 2.0 port, but the speeds of transfer will be adjusted to the 2.0 specifications. This is called backwards compatibility and extends the range of flash drives to choose from on eBay.
What are some different 1TB USB flash drive designs?
You can find a mini-flash drive that can easily be carried in your pocket. Some flash drives can be put on a key chain. Some designs fold up while others are withdrawn into a holder. Others might be waterproof. The following are some of the designs available:
- Swivel
- Key stick pen
- Corrugated metal
- Gun design
- Game handle
Yes, there are several on eBay that support a Type-C interface mobile phone or OTG function of a smart pad or phone, as well as the Apple MacBook. It just plugs in and can support the following systems:
- Windows 7/8
- Windows Vista
- Windows 2000
- Mac OS X
- Linux
Yes, you can store songs, videos, and pictures on the flash drive. It might be compatible with a PC, Notebook, and MAC. Read the description to find out about more information. Other data that can be shared via a flash drive are listed:
- Manuscripts
- Reports
- Charts, maps, and graphs
- Pricing and specifications for trade shows
- Treasured photographs and albums
Because of the large size of data that can be stored on these small moveable carriers, a 1TB USB flash drive is perfect for those who are not technology oriented as well as those who know their way around large amounts of data, videos, and music. With their great portability, a 1TB USB flash drive can be used by anyone with a computer, especially if they want to backup important files and information.
Компания SanDisk (дочернее предприятие Western Digital), специализирующаяся на разработке и производстве носителей информации на базе флеш-памяти, начала прием предварительных заказов на флеш-карты памяти microSD емкостью 1 ТБ. Впервые эти карты были представлены компанией в феврале на выставке MWC 2019 в Барселоне.
Согласно официальным данным на сайте SanDisk, каждая карта microSD емкостью 1 ТБ обойдется желающим по предзаказу в $449. Карта, судя по описанию, имеет достаточно стандартные по нынешним временам характеристики – тип microSDXC, класс C10 (UHS-1).
Карта комплектуется стандартным адаптером SD, и ничем особенным не примечательна – кроме рекордной емкости в 1 ТБ, и поддержки новой спецификации A2 для Android-устройств.
Для сравнения: за сумму в $450, или 29 443,22 руб. по курсу ЦБ на 08 апреля 2019 г. (65,43 руб +0,03 руб (+0,05%) за один доллар США), согласно данным «Яндекс.Маркет», можно приобрести ноутбук Lenovo V130 с 14-дюймовым экраном на процессоре Intel Core i5 с 4 ГБ оперативной памяти DDR4 и жестким диском 1 ТБ, или Dell Inspiron 5570 c 5,6-дюймовым экраном на процессоре Intel Core i3 с 4 ГБ оперативной памяти DDR4, жестким диском 1 ТБ и дискретной графикой ATI Mobility Radeon HD 530v.
Особенность новых карт памяти
Согласно заявленным характеристикам, флеш-карта SanDisk Extreme 1TB UHS-I (SDSQXA1-1T00-GN6MA) в форм-факторе microSDHC (файловый формат exFAT) обеспечивает скорость чтения данных более 90 МБ/с и скорость записи до 60 МБ/с.
Спецификации SDHC подразумевают возможность выпуска в этом формате карт емкостью от 2 ГБ до 2 ТБ. Режим UHS-I в маркировке означает соответствие классам C2, C4, C6 и C10 всех карт форматов SDHC, SDXC и SDUC.
В свою очередь, маркировка U3 (UHS Speed Class 3) и V30 (UHS Video Speed Class 30) подтверждает, что эти карты подходят для записи видео с качеством Full HD или 4K UHD, обеспечивая скорость чтения до 90 МБ – что полностью соответствует заявленным характеристикам.
Маркировка «A2» является наиболее современным способом идентификации скоростных карт, и на практике означает, насколько хорошо этот съемный накопитель справляется с операциями случайной и установленной записи в составе устройств под ОС Android. И если спецификации класса A1 были описаны еще в базовом стандарте SD 5.1, но новейшие скоростные карты уровня A2 появились только в новейших спецификациях SD 6.0.
Ценовая специфика
Неадекватно высокая стоимость – традиционная примета ценообразования на рынке накопителей при выпуске новых устройств рекордной емкости. Снижение цены происходит или после выпуска устройства с более рекордными показателями, или по мере насыщения рынка.
OSDU: что нужно знать об открытых стандартах работы с данными в нефтегазе
Как правило, подобные накопители приобретаются компаниями для профессионального производства видеоконтента, где отклонения в несколько сотен долларов в общей стоимости оборудования несущественны.
Сравнивая стоимость предзаказа карты SanDisk Extreme 1TB UHS-I в $449,99 с другими предложениями на сайте компании, можно отметить, что карты аналогичного стандарта – в том числе, с поддержкой A2, обойдутся в $199,99, $109,99 и $67,99 за версии емкостью 512 ГБ, 400 ГБ и 256 ГБ, соответственно.
Если же выбрать карты SanDisk Ultra microSDXC UHS-I стандарта A1 (C10, U1), ценник снижается еще более радикально: до $69,99 и $37,99 за версии емкостью 400 ГБ и 256 ГБ, соответственно. Однако в серии Ultra нет рекордных вариантов емкостью 0,5 ТБ и 1 ТБ.
Выбрали для вас несколько флешек, на которые поместится несколько фильмов и большой фотоархив.
При выборе портативного накопителя мы советуем обратить внимание на стандарт USB, который он использует. Благодаря современным интерфейсам USB 3.0 и 3.1 флешки могут достигать высоких скоростей при чтении и записи, так что на них будет удобно хранить и перемещать даже файлы большого объема.
Мы выбрали пять самых удачных флешек емкостью 128 и 256 Гбайт, которые сейчас доступны на рынке.
Transcend JetFlash 910
- Объем: 256 Гбайт
- Интерфейс: USB 3.1
- Скорость при чтении/записи: 420/400 МБ/с
Новинка от компании Transcend — модель с интерфейсом USB 3.1. Этот накопитель может похвастаться одними из самых высоких скоростей в своем классе: 420 МБ/с при чтении и до 400 МБ/с при записи данных. Таким образом, устройство может скопировать до 8 Гбайт данных менее чем за 30 секунд! Для сравнения — полуторачасовой фильм в разрешении Full HD занимает около 10 Гбайт, а значит, для его переноса на флешку потребуется меньше минуты.
Transcend тщательно тестирует все свои устройства, так что можно быть уверенным в надежности JetFlash 910 даже при постоянных нагрузках — например, при использовании с видеорегистратором. Срок эксплуатации устройства в 10 раз превышает показатели обычных флешек на базе флэш-памяти типа TLC. Кроме того, компания предоставляет пятилетнюю гарантию на свое устройство.
Устройство можно использовать как брелок. Для этого в корпусе предусмотрен небольшой канал для шнурка. Также удобно, что модель совместима с фирменным ПО Transcend Elite, которое работает на macOS, Windows и Android. Оно поможет шифровать данные и делать резервные копии файлов, в том числе с записью в облачное хранилище.
Samsung BAR Plus
USB-накопители большого объема также можно найти у компании Samsung. Модель BAR Plus выпускается в модификации емкостью 256 Гбайт и использует интерфейс USB 3.1. Однако максимальная скорость передачи файлов здесь немного уступает показателям Transcend: до 300 МБ/с при чтении. Это все равно очень много: например, видео размером 3 Гбайт можно перекинуть всего за 10 секунд. Скорость чтения производитель не указывает, но судя по отзывам пользователей она составляет 50 МБ/с.
Корпус устройства выполнен из металла, к тому же — он водонепроницаемый, ударопрочный и устойчивый к высоким температурам. Если вы не уверены в своей осторожности и знаете, что с вашими гаджетами все время что-то случается, мы советуем выбирать именно модели с высокой степенью защиты.
В линейке Samsung BAR Plus есть модели разных объемов: 32, 64, 128 и 256 Гбайт. Максимальные скорости при этом доступны только большим флэшкам на 128 и 256 гигов.
ADATA DashDrive UV128
- Объем: 128 Гбайт
- Интерфейс: USB 3.1
- Скорость при чтении/записи: 90/40 МБ/с
Накопители объемом 128 Гбайт стоят примерно в двое дешевле их «старших братьев». Например, флешка от компании ADATA с интерфейсом USB 3.1 обойдется всего в 1900 рублей. Модель доступна и с меньшими емкостями: 16, 32, и 64 Гбайт. У гаджета яркий черно-желтый пластиковый корпус и удобный выдвижной разъем. Решение не самое прочное и долговечное, но удобное — крышка точно не потеряется.
Что касается скоростей работы, они здесь не такие высокие, как у двух предыдущих моделей — и в целом это простительно за счет низкой цены. При записи можно рассчитывать получить максимум 40 МБ/с, а при чтении — до 90 МБ/с. Таким образом, ролик объемом 2 Гбайт можно перенести примерно за 20 секунд.
SanDisk Ultra Dual Drive USB Type-C
- Объем: 256 Гбайт
- Интерфейс: USB 3.1/USB Type-C
- Скорость при чтении/записи: 150/30 МБ/с
Последнее время стали популярны модели с интерфейсом USB-C — их удобно использовать с новыми ноутбуками и смартфонами, которые оснащены таким разъемом. На рынке также можно найти комбинированные модели с двумя интерфейсами: USB-A и USB-C.
Например, SanDisk Ultra Dual Drive: накопитель обеспечивает до 150 МБ/с при чтении и до 30 МБ/с при записи. Во многих сценариях использования этого будет достаточно, но все-таки это не максимально возможная скорость в своем классе. Однако цена на флэшку заманчивая — всего 3500 рублей за накопитель на 256 Гбайт.
Для переключения штекеров используется выдвижная конструкция: двигая ползунок, можно менять интерфейс устройства. Если вам надо использовать флэшку сразу с ПК и смартфоном с поддержкой OTG, такая универсальная модель может стать хорошим выбором.
Kingston DataTraveler Elite G2
- Объем: 128 Гбайт
- Интерфейс: USB 3.1
- Скорость чтения/записи: 180/70 МБ/с
Модель от Kingston также выпускается в разных модификациях: на 32, 64 и 128 Гбайт. Нам интересна старшая версия с максимальным объемом памяти. Для передачи данных флэшка использует интерфейс USB 3.1 с максимальной скоростью чтения до 180 МБ/с и записи — до 70 МБ/с
Модель выполнена в металлическом корпусе — он ударопрочный и водонепроницаемый. Для пущей надежности производитель предоставляет пятилетнюю гарантию на свое устройство, так что его можно смело брать с собой в походы, ронять на кафельный пол или в ванну. Крышка у модели съемная — да, ее легко потерять, но зато в конструкции нет никаких ненадежных выдвижных элементов. Да и отверстие для шнурка расположено в корпусе, а не на колпачке — так что можно использовать накопитель и вовсе без него.
Как на на маленькой карте памяти microSD размером буквально с ноготок помещается 1 терабайт данных? Такой вопрос нам задали в комментариях к видео про шифрование данных. Звучит интересно! Сегодня мы узнаем что находится внутри SD-карты и SSD-диска. Что объединяет современные чипы памяти со слоёным пирогом? И какой емкости будут наши диски и карты памяти через несколько лет?
Олды, кто помнит 2004 год? Тогда в продаже впервые появилась SD-карточка с рекордной на тот момент ёмкостью 1 гигабайт. Это было событием и карточку оценили в солидную сумму — 500 долларов США.
А спустя 15 лет представили карты памяти microSD объёмом 1 терабайт.
Но как за 15 лет мы научились размещать в тысячу раз больше информации на вдвое меньшем пространстве?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно понять.
Как устроены SD карточки?
Начнем с физической архитектуры. Если заглянуть под слой пластика SD или microSD карточки, мы увидим один небольшой чип — это контроллер памяти. И один или два больших чипа — это NAND флеш-память: самый распространенный на сегодня тип памяти. Такие же чипы можно встретить в флешках, SSD-дисках и внутри наших гаджетов. Короче, везде!
NAND И NOR
Но почему NAND флеш-память такая популярная? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте немного разберемся в том как флеш-память работает. Мы уже как-то рассказывали, что базовая единица современной флэш-памяти — это CTF-ячейка (CTF — Charge Trap Flash memory cell), то есть Ячейка с Ловушкой Заряда.
Это не образное выражение. Ячейка, действительно способна запирать внутри себя заряд и хранить его годами! Соответственно, если в ячейке есть заряд — это 1, если нет заряда — это 0.
Все ячейки организованы в структуру NAND. NAND — это такой логический элемент NOT-AND, то есть НЕ-И. Вот таблица его значений.
Фактически, это перевернутый вентиль И. По таблице истинности на выходе вентиля И мы получаем единицу только в случае если на оба входа тоже приходит единица. В NAND всё наоборот.
Кстати, NAND обладает интересным свойством — любая логическая функция может быть реализована с помощью комбинации NAND-вентилей. Это свойство NAND называется функциональной полнотой.
Например CMOS-матрицы или КМОП-матрицы, которые используются в большинстве современных цифровых камер, в том числе во всех мобильных телефонах могут быть полностью реализованы только на вентилях NAND.
Свойство функциональной полноты NAND также разделяет с вентилями NOR, то есть НЕ-ИЛИ. К слову, NOR флеш-память тоже существует. Но почему всюду ставят именно NAND память, а не NOR?
NAND-память — интересная штука. Её можно сравнить с оптовыми закупками в супермаркете. Считывать и подавать напряжение в NAND ты можешь только на целую упаковку ячеек. Поэтому мы не можем считать или записать данные в какую-то конкретную ячейку.
В NOR памяти всё наоборот, у нас есть доступ каждой ячейке.
Вроде бы как очевидно превосходство NOR, но почему же тогда мы используем NAND?
Дело в том, что в NOR-памяти каждую ячейку нам надо подключить отдельно. Всё это делает размер ячеек большим, а конструкцию массивной.
В NAND наоборот: ячейки подключаются последовательно друг за другом и это позволяет сделать ячейки маленькими и расположить их плотно друг к другу. Поэтому на NAND-чипе может поместиться в 16 раз больше данных чем на NOR-чипе.
Также это позволяет быстро считывать и записывать большие массивы данных, так как мы всегда одновременно оперируем группой ячеек.
Структура одного столбца NAND flash с 8 ячейками
Компоновка шести ячеек NOR flash
Более того NOR-память не оптимальна для считывания и записи больших объёмов информации, но она выигрывает тогда, когда нужно считывать много мелких данных случайным образом. Поэтому NOR-память используют только в специфических задачах, например, для хранения и исполнения микропрограмм. Например BIOS вполне может быть записан в NOR-память, или даже прошивка в телефоне. По крайней мере раньше так точно делали.
А NAND-память идеально подходит для SSD, карт памяти и прочего.
2D NAND
Окей, NAND-память плотная, это выяснили. Но как её сделать еще плотнее?
Долгое время ячейки NAND укладывались столбцами горизонтально и получалась однослойная плоская структура. И производство памяти было похожим на производство процессоров — при помощи методов литографии. Такая память называлась 2D NAND или планарный NAND.
Структура 2D PLANAR NAND
Соответственно, единственным способом уплотнения информации было использование более тонких техпроцессов, что и делали производители.
Но к 2016 году производители достигли техпроцесса в 14-15 нанометров. Да-да, крутость памяти тоже можно мерить нанометрами. Но тем не менее это оказалось потолком для 2D NAND-памяти.
Получается, что в 2016 году прогресс остановился? Совсем нет.
Решение нашла компания Samsung. Понимая, что планарная, то есть плоская NAND находится на последнем издыхании, еще в 2013 году Samsung обогнала своих конкурентов и представила первое в отрасли устройство с 3D NAND-памятью.
Они взяли столбец с горизонтальными NAND ячейками и поставили его вертикально, поэтому 3D NAND ещё называют V-NAND или вертикальной NAND. Вы только посмотрите на эту красоту!
Вот эти красные штуки сверху — это битлайны (bit line), то есть каналы данных. А зелёные шутки — это слои ячеек памяти. И если раньше данные считывались с одного слоя и поступали в битлайн, то теперь данные со всех слоев стали поступать в канал одновременно!
Поэтому новая архитектура позволила не только существенно увеличить плотность информации, но и в два раза повысить скорость чтения и записи, а также снизить энергопотребление на 50%!
Первый 3D NAND-чип состоял из 24 вертикальных слоёв. Сейчас норма составляет 128 слоев. Но уже в 2021 году производители перейдут на 256 слоев, а к 2023 году на 512, что позволит на одном флеш-чипе разместить до 12 терабайт данных.
Кхм-кхм. Минуточку! Внимательный читатель мог заметить, что в приведенной табличке написано 12 терабит, откуда же тогда я взял терабайты? Дело в том, что 12 терабит помещается на одном кристалле флеш памяти, а в одном чипе можно разместить до 8 кристаллов друг над другом. Вот и получается 12 терабайт.
Но наращивать всё больше и больше этажей памяти невозможно бесконечно. Даже сейчас с производством возникает масса проблем. В отличии от 2D-памяти, которая производилась методом литографии, 3D NAND, по большей части, опирается на методы напыления и травления. Производство стало похожим на изготовление самого высокого в мире торта. Нужно было буквально наращивать идеально ровные слои памяти друг над другом, чтобы ничего не поплыло и не осело. Жуть!
Более того в этом слоёном пироге, нужно как-то проделать 2,5 миллиона идеально ровных каналов идущих сверху до низу. И если, когда было 32 слоя, производители с этим легко справлялись. Но с увеличением количества слоев возникли проблемы. Всё как в жизни!
Поэтому производители стали использовать разные хаки: например, делать по 32 слоя и накладывать их друг на друга через изолятор. Но такие методы дороже в производстве и чреваты браком. Кстати, для любознательных, на текущий момент эти каналы проделываются не сверлом, а методом реактивного ионного травления (RIE). Проще говоря, бомбардировкой поверхности ионами.
SLC, MLC, TLC, QLC
Так что же, мы снова уперлись в потолок? Теперь уже в буквальном смысле. Нет! Ведь на самом деле, можно не только увеличивать количество ячеек. Можно увеличивать количество данных внутри ячейки!
Те кто интересуется темой, или выбирал себе SSD диск наверняка знают, что бывает четыре типа ячеек памяти SLC, MLC, TLC, QLC.
SLC-ячейка (Single Layer Cell) может хранить всего 1 бит информации, то есть лишь нолик или единичку. Соответственно MLC-ячейка хранит уже 2 бита, TLC — 3, QLC — 4.
Вроде бы круто! Но чем больше бит мы можем поместить в ячейку, тем медленнее будет происходить чтение, и главное — запись информации. А заодно тем менее надежной будет память.
Сейчас не будем на этом подробно останавливаться, но в двух словах в потребительских продуктах сейчас золотой стандарт — это TLC-память, то есть три бита. Это оптимальный вариант, по скорости, надежности и стоимости.
SLC и MLC — это крутые профессиональные решения.
А QLC — это бюджетный вариант, который подойдет для сценариев, в которых не надо часто перезаписывать данные.
Кстати, Intel уже готовит преемника QLC — пятибитную PLC-память (Penta Level Cell).
Ответ на вопрос
Это, конечно, всё очень интересно, но может, вернёмся к изначальному вопросу: Как уже сейчас в простой microSD-карточке помещается 1 терабайт?
Ну что ж, теперь когда мы всё знаем, отвечаем на вопрос.
Внутри карточки Micron (и скорее всего карточки SanDisk) используется одинаковый чип памяти. Это 96-слойная 3D NAND QLC-память. На одном кристалле такой памяти помещается 128 гигабайт данных. Но откуда же тогда 1 терабайт?
Как мы уже говорили раньше, в одном флеш-чипе помещается 8 кристаллов. Вот вам и 1 терабайт. Вот так всё просто!
Что нас ждёт в будущем?
Что ж, технологии производства флеш-памяти развиваются очень быстро. Уже через 2-3 года нам обещают чипы на 12 терабайт. А еще лет через 10, ну может 20, и за сотню терабайт перескочим. Тем более SD-карточки нового формата SD Ultra Capacity поддерживают емкость до 128 терабайт.
Читайте также: