Kurš izgudroja zibspuldzi un kad

Daudzi labi zināmi izgudrojumi, kas padara zinātnes un tehnoloģijas sasniegumu, šķiet nejauši procesi un ir saistīti ar zinātnieku un inženieru vārdiem, kuri ar to ir tieši saistīti. Bet, ja jūs rakt dziļāk, izrādās, ka ievērojamu atklājumu daļu rada neatkarīgas pētnieku grupas gandrīz vienlaicīgi un dažādās vietās, kas norāda uz tehnoloģiskā progresa neizbēgamību. Jā, atklāšanas slava saņem tikai vienu lietu, bet fakts, ka daudzas cilvēku grupas vienmēr strādā pie steidzamām tehniskām problēmām, šodien tiek uzskatīta par neapstrīdamu. Pārsteidzošs piemērs ir mikroelektronikas veidošanās un attīstības vēsture, kas sākās ar pusvadītāju atvēršanu.

Viens no galvenajiem virzieniem šajā jomā ir atmiņas glabāšanas ierīču izveidošana un uzlabošana. Un man jāsaka, ka tieši šeit paradigma, kuru mēs pieminējām maksimālajā mērā, izpaudās un turpina sevi izpausties. Kurš no jauniešiem zina par magnētiskajiem diskiem vai disku? Optiskie diski (CD/DVD) arī ātri kļuva par anahronisma piedziņu priekšējā zibspuldzes atmiņā, piedziņas, kuras dažādās versijās tiek izmantotas gandrīz visās ierīcēs ar elektronisku vadības ierīci, sākot no veļas mašīnām un beidzot ar USB zibspuldzes piedziņu.

Bet būtu nepareizi teikt, ka zibatmiņa ir nesens izgudrojums. Šīs tehnoloģijas attīstības vēsture ir uzlabojusies kopš pašiem pirmajiem tranzistoriem ..

Kā tas viss sākās

Tas noteikti ir zināms, kad parādījās pirmais USB zibatmiņas disks, kas pašlaik tiek uzskatīts par visizplatītāko valkājamo ierīci milzīgu datu bloku glabāšanai. Bet tikai daži cilvēki zina, ka pirmajiem zibatmiņas prototipiem vienkārši bija smieklīgs dažu kilobaitu apjoms pēc pašreizējiem standartiem un gāja tāls ceļš uz pašreizējiem masu panākumiem.

Pusvadītāju diodes, kas nomainīja lampas pagājušā gadsimta vidū, noveda pie elektronikas miniaturizācijas laikmeta sākuma, un jau 1956. gadā Bosch Arma Corporation patentēja tā darbinieka, inženiera Venz Qin Qin Cinz izgudrojumu, patentēja izgudrojumu, inženieris Venzs Qin Kinza Qinz Qin Cinz Qinz Qinz izgudrojums. Chow - programmas atmiņas tips Prom. Nav zināms, kurš tieši deva zibatmiņas nosaukumu, bet patentu jau apmeklēja Word Flash, kas norādīja metodi, ko izmantoja šādas atmiņas iegūšanai.

Izgudrojuma būtība bija izveidot divu dimensiju diožu masīvu, no kuriem katram bija džemperis. Datu ierakstīšanas process par zibatmiņu bija paaugstināta strāvas vērtējuma uzrādīšana uz vēlamajiem ķēdes elementiem, kā rezultātā džemperi izkusa. Tādējādi bija iespējams kodēt datus binārajā sistēmā: 0 - ja džemperis ir vesels, 1- ja izkausēts. Flash atmiņas ierīces tika sauktas par programmētājiem.

Kopš Bosch Arma Corporation strādāja ar militāriem spēkiem (ASV gaisa spēki), šis izgudrojums tika klasificēts un izmantots, lai saglabātu datus, lai vadītu Atlas MBR. Un tikai 1969. gadā, kad patents kļuva publiski pieejams, parādījās pirmā rūpnieciskā enerģijas atkarīgā zibatmiņa. Viņai bija vairākas priekšrocības, ieskaitot nelielas dimensijas, ātro lasīšanas laiku, bet nebija bez trūkumiem, no kuriem viens izrādījās zema uzticamība - 10–35% produktu tika ieprogrammēti ar kļūdām, kuras nebija iespējams labot.

Tomēr to bija iespējams samierināt, bet tādā veidā nebija iespējams izveidot lielu apjoma atmiņu, bija nepieciešams nākt klajā ar veidu, kā palielināt mikrocirkizācijas uzkrāto elementu blīvumu. Visbeidzot, pārrakstīšanas neiespējamība ievērojami ierobežoja šāda veida no enerģijas atkarīgu cietvielu zibatmiņu. Izrāvienam nebija ilgi jāgaida.

Pirmie panākumi

1971. gadā Intel inženieris Dov Froman, izpētot daudzu bojātu integrētu shēmu izdalīšanās iemeslus ar iespēju izdzēst datus. Lai mainītu tranzistora stāvokli, bija nepieciešams to apstarot ar ultravioleto gaismu. Programmēšanas princips palika tāds pats - palielinātu strāvu piegādi tranzistoriem, no kuriem katrs kodēja 1 bitu, bet tās loģiski tika apvienotas 8 tranzistoru blokā, kodējot 1 informācijas baitus.

Lai apstarotu zibatmiņas mikroc cirkulāciju, augšējā daļā tika izgatavots caurspīdīgs logs, un, lai izslēgtu dienasgaismas ietekmi, tas tika aizzīmogots ar ražotāja logotipu. Izmantojot jaudīgu ultravioleto lampu, datu mazgāšanas process prasīja vairākas stundas, savukārt visa matrica tika izdzēsta vienlaikus. Atšķirībā no mazgāšanas procedūras bija neierobežots zibatmiņas ciklu skaits, kas noveda pie tranzistora slēģa pakāpeniskas iznīcināšanas.

Ierobežojumus, kas saistīti ar nepieciešamību izmantot ultravioletā starojuma avotu, lai izdzēstu informāciju, tika pārvarēti Intel inženieri 1978. gadā, kad Džordžs Perlegoss uzlaboja zibatmiņas tranzistora bloka struktūru, pievienojot plānu izolācijas slāni tai. Jaunā veida datu nesēju sauc par EEPROM, un to izmantoja Intel 2816 mikroshēmas ražošanai. Diemžēl šai tehnoloģijai bija arī ievērojams atvilkšanas dubs, kas saistīts ar pareizas strāvas piegādes tehniskajām grūtībām caur dielektriskā plāna slāni, datu pārrakstīšana nebija nerealizēta, ja tā bija liela apjoma zibatmiņas atmiņa.

Pēc 6 gadiem Fujio Masuoka no Toshiba uzlaboja zibatmiņu, sasniedzot ievērojamu apjoma pieaugumu, ierakstot un izdzēšot datus, un 1988. gadā Intel sāka masveida ražošanu uz pirmo uz zibspuldzi balstītā zibatmiņa, pamatojoties uz Japānas patentu. Gadu vēlāk Toshiba paziņoja par NAND atmiņas izlaišanu, kuru raksturo loģiski strukturēta adresētās arhitektūras organizācija bloku un lapu veidā. Lai pārvaldītu šo mērķtiecīgo vietu, zibatmiņa tika aprīkota ar īpašiem servisa mikroc cirkulācijām, kuras ir izmantotas līdz šai dienai. Pirmie prototipi bija samērā vienkārši un bija atbildīgi tikai par operāciju risināšanu ar atmiņas šūnām. Mūsdienu FSP mikroshēmas ir diezgan jaudīgas un produktīvas daudzkodolu mikroshēmas, kas kalpo, lai risinātu zibatmiņu, kā arī labot kļūdas un noņemtu atmiņā uzkrātos “informācijas” atkritumus.

Tas ir FSP, kas šobrīd ir zibatmiņas “sirds”, dodot nozīmīgu ieguldījumu jaunu mikroshēmu attīstības ilgumā.

Grūtības ar datu izdzēšanu un pārrakstīšanu iespieda zibatmiņu diezgan šaurā nišā - uz programmaparatūras veida mikropolēģiju reģistrēšanu, kuras izmaiņas bieži nebija nepieciešama.

Datu masveida uzglabāšanai stacionāros datoros tika izmantoti magnētiskie nesēji, diski tika izmantoti kā valkājami diskdziņi, lai lasītājs prasītu disku. Optisko disku parādīšanās ļāva atkārtoti palielināt reģistrēto datu apjomus, bet arī prasīja izmantot īpašu piedziņu, turklāt pati ierakstīšana bija diezgan ilgs process un neatšķīrās pēc uzticamības. Tomēr paši CD/DVD diski bija viegli saskrāpēti, tika pakļauti daudzu citu ārējo faktoru negatīvajai ietekmei.

Un tad uz skatuves iznāca jauna zibatmiņas paaudze. Jaunās tūkstošgades sākumam, kad parādījās pirmie zibspuldzes braucieni, bija raksturīga strauja mikroelektronikas attīstība. 2000. gadā M-Sistems inženieri (Izraēla) izstrādāja valkājamu diska piedziņu ar 8 MB daudzumu. Aptuveni tajā pašā laikā tā paša apjoma attīstība, Thumbdrive, paziņoja par Singapūras uzņēmuma M-Sistems.

Paralēlā.

SD kartes

Tajā pašā laikā, kad parādījās pirmie USB zibspuldzes braucieni, vairāku lielu IT uzņēmumu (Sandisk, Panasonic un Toshiba) konsorcijs, ko sauca par SD asociāciju, sāka attīstīt jaunu palielinātu apjomu paaudzi. Pēc kāda laika asociācijai pievienojās vairāki citi nozares milži, ieskaitot Kingstonu, Intelu, AMD, Apple, HP, Nikon, Canon utt. Tā rezultātā piedzima SD kartes ar 2 GB ietilpību, kas bija īsts izrāviens. Šādas zibatmiņas kartes aktīvi tika izmantotas digitālajās kamerās, un sākumā ar šo sējumu bija pietiekami daudz. Bet, palielinoties CMOS matricu izšķirtspējai, arī failu izmēri ir palielinājušies, turklāt kļuva iespējams uzņemt video, kam ir nepieciešams daudz lielāks zibatmiņas apjoms. SD karšu divkāršošana neatrisināja problēmu, un 2006. gadā tika izgudrots SDHC zibatmiņas formāts, kas ļāva palielināt pārvadātāju jaudu līdz 32 GB. Nesaderība kartes līmenī niedru izrādījās vienīgais nozīmīgais jaunā formāta trūkums, bet drīz vien bija tik daudz atmiņas.

Zibatmiņas aizpildīšana atkal tika uzlabota, tāpēc SDXC formāts parādījās ar iespēju saglabāt līdz 2 TB informāciju, kas joprojām ir būtiska līdz šai dienai. Vai ar šo sējumu pietiek ilgu laiku? Ja jums šķiet, ka jā, tad mēs iesakām jums nesteigties ar secinājumiem ..

MicroSD kartes

SD kartes bija labas visiem, gan apjomā, gan, ja iespējams, ātrgaitas datu pārrakstīšana. Izmēri bija arī tādi, ka tie ļāva viņiem tos izmantot digitālajās kamerās un citās datoru tehnoloģijās. Bet šeit viedtālruņi parādās priekšplānā, kur cīņa notiek par katru papildu kosmosa kvadrātmilimetru. Un SD kartēm vairs nebija vietas.

Nepieciešams daudzkārtējs izmēru samazinājums, kas tika panākts ar nākamās paaudzes zibatmiņas paaudzi - microSD kartes. Tās ir četras reizes mazāk, saglabājot vecāko kolēģu tilpumu un ātruma raksturlielumus. Vairumā gadījumu microSD karšu izmantošana ir iespējama arī parasto SD karšu slotos, pietiek ar adaptera adaptera klātbūtni, bet lielāku karti nelielā slotā var jebkurā veidā novietot.

Runājot par saglabāto datu formātu, tas ir identisks abām tehnoloģijām, vienlaikus attīstoties pastāvīgi. Pēdējais ieviestais formāts ir microSduc, kas ļauj uzglabāt uz barotnes līdz 128 TB datiem.

Ņemiet vērā, ka zibatmiņas uzlabošanas vēsture nekādā ziņā nav tik mākoņaina, kā tā varētu šķist. Līdztekus salīdzinātajiem formātiem bija vairākas ne gluži veiksmīgas zibatmiņas šķirnes, kuru attīstība tika iztērēta milzīgs skaits cilvēku un finanšu resursu. Tas ir pietiekami, lai atcerētos zibatmiņas formātus, kas nav saņēmuši plaši izplatītu:

• CompactFlash- parādījās 1990. gadā, zibatmiņu raksturoja ar ierakstu datu pārraides ātrumu- apmēram 90 MB/s;
• MemoryStick- šāda veida zibatmiņas pirmie pārvadātāji ar 128 MB apjomu parādījās 1998. gadā;
• MemoryStick Pro ienāca tirgū pēc 5 gadiem, un tam bija puse no dimensijām, salīdzinot ar MS;
• MemoryStick Pro Duo, kas publicēts 2006. gadā, bija palielināts apjoms.

Pašreizējā paaudze noteikti izdzīvos līdz brīdim, kad parādīsies principiāli jauns zibatmiņas veids, bet vai šīs izmaiņas būs revolucionāras vai tām būs evolūcijas raksturs, varat tikai uzminēt. Spriežot pēc publikāciju skaita specializētās publikācijās, attīstība šajā virzienā tiek veikta diezgan intensīvi.