Современные устройства записи информации (стр. 3 )

Доступность: Для использования VMD потребуются лишь минимальные изменения производственного оборудования, в целом же эта технология не затронет основные компоненты, используемые в настоящее время. Это дешевле обойдется производителям, а, значит, сэкономит средства покупателя. Другими словами, цены будут незначительно отличаться от существующих DVD дисков и плееров.

Привычные CD/DVD технологии не позволяют задействовать более, чем два слоя (с одной стороны диска). VMD технология в свою очередь делает возможным создание дисков (и совместимых с ними плееров) с 5, 10, максимум 20 слоями. VMD – это многослойный отражающий диск. Его формат, размер, вес, кодировка, технологические стандарты и стандарты его работы, также как и соответствующие параметры драйвов/плееров (включая скорость считывания и потребляемую мощность), соответствуют обычным стандартам CD, DVD, мини дисков и других существующих информационных носителей.

Плеер

VMD привод практически аналогичен стандартному DVD драйву с некоторыми особенностями, обеспечивающими возможность многослойного считывания. Приводы встраиваются в VMD плееры и компьютеры, что делает возможным чтение многослойных дисков.

Не считая некоторых небольших изменений существующего процесса производства, используемая технология и производственное оборудование остаются прежними. Должно быть добавлено программное обеспечение, которое приведет драйв в работу, то есть заставит читать между слоями. Это могут быть приводы для OEM проигрывающих устройств, устройств доступа, а также и приводы, встраиваемые в персональные компьютеры. В целом эти приводы идентичны за исключением того, что в случае встраиваемого в персональный компьютер привода не потребуется HD декодера, так как большинство современных компьютеров его уже имеют.

HD VMD плеер

New Medium Enterprises (NME) в сотрудничестве с Beijing E-World Technology Limited (BEW), производителей УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ДИСКОВ – EVD, совместно разработали EVD – VMD плеер. Совместная научно-исследовательская и опытно-конструкторская программа NME и BEW оказалась успешной и завершилась разработкой современной технологии HD систем. Драйв EVD – VMD сможет читать все существующие форматы.

Голографическая запись: 1,6 Тб на оптическом диске.

Лекция 4

Особый сегмент рынка составляют средства для резервного хранения информации. Наибольшее распространение получили такие решения для резервирования данных, как жесткие диски и ленточные носители.

Первый метод выбирают компании с ограниченным бюджетом на IT, второй — предприятия, ставящие во главу угла надежность и безопасность. Однако совершенно очевидно, что существующие подходы уже не могут справиться с нарастающими объемами информации и обеспечить быстрое оперативное резервирование, сделать «слепок во времени».

Сегодня необходим качественный прорыв в технологиях хранения. И если с объемом ситуация разрешима — в конце концов можно увеличить число жестких дисков или ленточных кассет для резервирования, то скорость уже давно стала узким местом всего процесса резервирования. Реалии требуют универсального накопителя, сопоставимого или превосходящего по объемам жесткий диск и ленточный картридж, но выполняющего процедуры записи и считывания с гораздо большей скоростью. Решить проблему могут устройства на основе голографических технологий.

Еще семь лет назад начались работы в этой области: В 2000 году на рынке технологий хранения данных возникла новая компания InPhase Technologies, приступившая к созданию устройств записи данных принципиально нового типа. Новый разработчик появился не на пустом месте — о создании этого небольшого предприятия объявила корпорация Lucent Technologies.

InPhase занялась созданием голографических систем хранения на основе технологии, разработанной в бюро Bell Labs. В отличие от существующих методов записи информации на поверхность диска, новая технология позволяет использовать всю толщину материала, то есть запись ведется не по поверхности, а по объему. Помимо многократного увеличения плотности записи, данная разработка предоставляет возможность повысить скорость считывания информации — за один «машинный отсчет» с носителя можно скачать до 1 млн бит информации.

К сегодняшнему дню появились готовые решения, разработанные InPhase в сотрудничестве с Maxell, в частности оптические носители, использующие голографический метод. По заявлениям разработчиков, применение этой разработки позволяет записать на 5,25" оптический диск 1,6 Тб информации при пропускной способности до 120 Мб/с.

В сочетании с минимальной ценой хранения за гигабайт и обеспечением успешного чтения данных более чем через 50 лет после записи, эта технология выглядит весьма перспективной.

Высокая пропускная способность решений на основе голографии обеспечивается возможностью параллельной записи и чтения сразу нескольких миллионов битов, в отличие от существующих последовательных методов работы с оптическими носителями. Технология голографической записи позволяет реализовывать разнообразные приложения – например, использовать носители разнообразных форм-факторов (кроме дисков, это могут быть, скажем, карты и т. д.), а также использовать лазеры с различной длиной волны (красные, зеленые и голубые). Появление первого поколения голографических носителей появилось в сентябрь 2006 г.

Технология голографической записи позволяет реализовывать разнообразные приложения, например, использовать носители разнообразных форм-факторов (помимо дисков, это могут быть, скажем, карты и другие типы накопителей) или лазеры с различной длиной волны (красные, зеленые и голубые). Первое поколение голографических носителей появилось в сентябре 2006 года. InPhase Technologies и Hitachi Maxell Conduct (партнер и инвестор InPhase Technologies) провели испытания действующей технологии совместно с компанией Turner Entertainment Networks, одним из ведущих игроков на рынке телевещания. Новая голографическая система хранения данных получила название Tapestry. Ее демонстрация оказалась довольно простой, но наглядной. На диск Tapestry специалисты записали рекламный ролик, который впоследствии переписывался на сервер и в заданное время воспроизводился в трансляционной сети Turner Entertainment Networks. Как отметил вице-президент Turner Entertainment Networks Рон Тарасов (Ron Tarasov), «демонстрация проводилась для того, чтобы показать возможности голографических систем хранения данных с точки зрения трансляции телевизионного контента. Голографические носители — идеальный способ хранения видеороликов в высоком разрешении, так как огромная емкость голографических дисков позволяет нам хранить телепрограммы в виде файлов, а скорость передачи данных подразумевает очень быстрое чтение и запись с диска и на диск».

Специалисты подсчитали, что один диск Tapestry способен хранить до 26 часов видеоматериала высокого разрешения в качестве, приемлемой для телевещания, — подразумевается диск емкостью 300 Гбайт, записанный с потоком 160 Мбайт/с.

Отгрузки дисков Tapestry емкостью 300 Гбайт начнутся в конце текущего года, а нынешний уровень развития технологий голографической записи допускает емкость до 1,6 Тбайт при потоке до 960 Мбайт/с. Разработчики обещают, что в массовом сегменте это произойдет к 2010 году. Одним из последних шагов InPhase Technologies на пути коммерциализации голографической технологии стало заключение соглашения с австрийской компанией DaTARIUS, которая занимается разработкой и производством тестового оборудования для оптических дисков. Голографические тестовые системы используются в производственном процессе для того, чтобы убедиться, соответствует ли качество оптического носителя определенным требованиям.

Как известно, современные методы записи основаны на последовательных принципах: в каждый момент времени на поверхность плоского носителя может быть записан только один бит информации (мы не рассматриваем случаи с множеством головок записи, при которых имеет место «квазипараллельный» процесс). В то же время голографический метод выглядит как действительно параллельный: единственная вспышка лазера формирует пространственную запись миллионов битов информации. Различие существенно: один бит на поверхности носителя или же миллионы битов в пространстве, ограниченном структурой носителя.

Схема 1. Принцип голографической записи

В общих чертах принцип голографической записи InPhase Technologies выглядит достаточно просто (схема 1). Световой поток разделяется на два луча: сигнальный и эталонный; сигнальный луч обеспечивает запись данных, эталонный остается неизменным. Цифровые данные формируют «образ» сигнального луча при помощи специального устройства — пространственного светового модулятора (Spatial Light Modulator, SLM), который преобразует последовательность нулей и единиц, составляющих страницу данных, в массив черных и белых точек. Грубо говоря, создается подобие решетки, в которой просветы соответствуют очередной порции цифровых данных, а сквозь эту решетку просвечивает сигнальный луч, имеющий на выходе точную копию текущего состояния решетки в SLM. Когда эталонный луч складывается с белым пятном шахматной доски и попадает на носитель, происходит химическая реакция и на носителе остаётся след. Соответственно, там, где было чёрное пятнышко доски, след не остаётся. Разумеется, чем больше разрешающая способность пространственного светового модулятора, тем большую порцию данных может запечатлеть сигнальный луч в текущий момент времени, но на сегодня эта способность исчисляется миллионами битов.

Если изменять длину волны эталонного луча, угол его наклона или пространственное положение носителя, в один момент времени можно записать множество разных голограмм. Процесс записи данных на поверхности и в глубине носителя назвали мультиплексированием.

Кстати, есть несколько способов выполнения мультиплексирования, например при помощи варьирования угла наклона эталонного луча. К сожалению, неизвестно, какова степень мультиплексирования и как, например, «толщина» одной записанной голограммы соотносится с толщиной носителя, ведь, если предположить, что один молекулярный или атомарный слой соответствует одной голограмме, это могло бы стать настоящей революцией на рынке хранения данных.

Схема 2. Считывание записанных данных

Для считывания информации необходим только эталонный луч. Он отражает голограмму, воссоздавая "шахматную доску" из чёрных и белых квадратиков, которая затем проецируется на специальный чувствительный элемент (схема 2). Этот элемент преобразует попадающую на него «решетку» в последовательность битов, за счёт чего удаётся достичь высокой скорости считывания данных, а чтение голограмм на различной глубине носителя обеспечивается тем же способом, который применялся и при записи, — изменением угла наклона эталонного луча и т. д..

Естественно, для воплощения идеи голографической записи потребовалось разработать особый тип носителя, который бы сочетал большую светочувствительность, прочность, дешевизну производства и стабильность. Немаловажны и линейные размеры носителя, поэтому специалисты InPhase Technologies решили, что оптимальным вариантом будет использование фотополимерных дисков, заключенных в особые картриджи, — примерно как в свое время DVD-RAM. Диаметр голографического диска ненамного превышает диаметр современных CD - и DVD-дисков и составляет 130мм. Необходимо подчеркнуть, что сам диск полностью находится в «темном» картридже и попадание света на поверхность фотополимера вызовет химическую реакцию, способную разрушить записанные данные.

На сегодня имеются лишь устройства одноразовой записи, но InPhase Technologies уверяет, что в 2008 году появятся и перезаписываемые носители. Компания-разработчик Tapestry уделила огромное внимание безопасности информации, благо кое-какие аспекты присутствовали изначально, в силу самой природы процессов голографической записи-чтения.

Во-первых, при голографической записи невозможно получить прямой доступ к носителю, в отличие от жестких дисков и CD, — данные находятся в глубине носителя, что уже намного усложняет попытки несанкционированного доступа.

Кроме того, InPhase Technologies озаботилась логическими методами обеспечения безопасности. Каждый накопитель Tapestry снабжен особой микросхемой, в которую занесена информация о размещении данных на диске. При чтении привод в первую очередь обращается к этой информации, а если, например, ее зашифровать с учетом определенных условий, считать данные окажется невозможно (без необходимых сведений для доступа). То же происходит и в случае повреждения информации в микросхеме — в бытовых условиях диск станет нечитаемым, хотя путем определенных усилий информацию все-таки можно спасти.

Помимо этого, имеется и более примитивный метод — нанесение особых меток, которые также необходимо считать и распознать. На более глубоком уровне защиты расположены уникальные метки с определенными координатами. Для того чтобы взломать этот вид защиты, требуется красный лазер, недоступный в массовых приводах Tapestry, — иначе, без знания координат «секретных» меток, данные считать невозможно.

Весьма эффективна защита, основанная на изменении длины волны лазера (в диапазоне 403–407 нм). Привод, в котором используется лазер с «несоответствующей» длиной волны, диск прочитать не сможет. Более того, возможны даже такие меры, как привязка диска к микропрограмме конкретного привода, — также при помощи особых встроенных средств защиты.

Последний, наиболее эффективный метод защиты данных - фазовая маска. Суть её заключается в том, что привод может накладывать определённую маску на пути лазерного луча, несущего данные. Эта маска потребуется как при записи, так и при считывании данных. После применения фазовой маски считать данные на стандартных приводах уже не получится. Эту функцию можно установить на некоторых приводах по заказу без увеличения стоимости продукта. Каждая маска уникальна, она получается с использованием генератора случайных чисел и повторить её не удастся.

Голографическая технология InPhase Technologies выглядит достаточно впечатляюще, особенно если «примерить» все возможности Tapestry на потребности корпоративного рынка: высокая емкость, высокая скорость записи-чтения информации, средства защиты от несанкционированного доступа.

Сегодня приводы Tapestry позволяют записывать 200 Гигабайтные диски со скоростью 20 Мб/с. До 2010 года компания InPhase Tech обещает достигнуть ёмкости 1.6 Тб и скорости записи 120 Мб/с. Время хранения данных на одном диске, как уже говорилось, составляет не менее 50 лет, то есть эти диски очень долговечны, особенно по сравнению со стримерными картриджами.

Нельзя ожидать, что такой носитель, рассчитанный на корпоративный рынок, будет стоить дёшево. Однако, возможно, развитие технологий голографической записи позволит когда-нибудь перенести их и на потребительский рынок.

Остается надеяться, что конечные продукты попадут в приемлемую ценовую категорию и будут востребованы на рынке СХД.

Магнитная технология.

Накопители типа Bernoulli

Этот накопитель является, по-видимому, самым уникальным. Вместо того, чтобы идти по пути применения жесткого магнитного диска, который должен иметь защиту против неблагоприятных внешних факторов, в том числе загрязнений и вибраций, инженеры компании Iomega разработали на основе принципов динамики потоков, впервые сформулированных швейцарским математиков XVIII века Даниэлем Бернулли, оригинальный принцип действия системы “гибкий магнитный диск-головка чтения/записи”.

Головка чтения/записи, спроектированная с учетом требований аэродинамики, “плавает” над поверхностью гибкого диска Бернулли. Воздушные потоки, возникающие вследствие вращения диска с высокой скоростью, вызывает изгиб части поверхности диска, находящейся под головкой чтения/записи, в направлении к последней. Однако диск не соприкасается с головкой, между ними остается небольшой достаточно стабильный зазор, который обеспечивается потоками воздуха, уравнения для описания которых впервые предложил Бернулли.

Какое-либо изменение нормальных условий работы накопителя Бернулли (например, из-за удара или появления пятнышка загрязнения на поверхности диска ) вызывается нарушение эффекта Бернулли и приводит к тому, что диск отходит от головки, вместо того чтобы соприкоснуться с ней (как это бы произошло на обычном винчестере). Благодаря этому исключается возможность отказов накопителя, поскольку вращающийся диск практически не может соприкоснуться с головкой. Поэтому диски Бернулли самые удароустойчивые.

Сам накопитель Бернулли, хотя он является гибким и по виду похож на обычную дискету, действительности может эксплуатироваться до пяти лет в режиме считывания/записи - т. е. характеризуется в 20 раз большей долговечностью, чем дискета, - согласно данным поставщика. Носитель с бариево-ферритовым покрытием не только позволяет записывать данные с втрое более высокой плотностью чем носитель с обычных винчестерских накопителей или НГМД, но и отличается существенно большей стойкостью к износу, чем у обычных дискет.

Накопители Бернулли по скорости доступа не уступают ряду широко используемых накопителей на жестких дисках со средним быстродействием. Так, например, Bernoulli230 имеет емкость одной кассеты 230 Mb, строенный кэш 256 Кб, интерфейс SCSI-2 или IDE и время доступа 12 мсек.

Накопители на жестких дисках

Что такое жесткий диск

Основными элементами накопителя являются несколько круглых алюминиевых или не­кристаллических стекловидных пластин. В отличие от гибких дисков (дискет), их нельзя согнуть; отсюда и появилось название жесткий диск. В большинстве устройств они несъемные, поэтому иногда такие накопители называются фиксированными (fixed disk). Существуют также накопители со сменными дисками, например устройства Zip и Jaz.

Замечание

Накопители на жестких дисках обычно называют винчестерами. Этот термин появился в 60-е годы, когда фирма IBM выпустила высокоскоростной накопитель с одним несъемным и одним сменным дисками емкостью по 30 Мбайт. Этот накопитель состоял из пластин, которые вращались с высокой скоростью, и парящих над ними головок, а номер его разработки — 30-30. Такое цифровое обозначение (30-30) совпало с обозначением популярного нарезного оружия Winchester, поэтому термин винчестер вскоре стал применяться в отношении любого стационарно закрепленного жесткого диска. Это типичный профессиональный жаргон, на самом деле подобные устройства не имеют с обычными винчестерами (т. е. с оружием) ничего общего.

■ Максимальная емкость возросла от 10 Мбайт для накопителей размером 5,25" (1982 год) до 20 Гбайт и больше для накопителей размером 3,5" и до 10 Гбайт и больше для накопителей 2,5", используемых в портативных компьютерах.

■ Скорость передачи данных возросла от 85-102 Кбайт/с в компьютере IBM XT (1983 год) до более чем 30 Мбайт/с в самых быстродействующих современных системах

■ Среднестатистическое время поиска уменьшилось от 85 мс для накопителя компьютера IBM XT объемом 10 Мбайт (1983 год) до менее чем 8 мс для самых быстродействующих современных накопителей.

Поверхностная плотность записи. Поверхностная плотность записи является основным критерием оценки накопителей на жестких дисках Она определяется как произведение линейной плотности записи вдоль дорожки, выражаемой в битах на дюйм (BPI — Bits Per Inch), и количества дорожек на дюйм (TPI — Tracks Per Inch). В результате поверхностная плотность записи выражается в Мбит/дюйм. На основании этого значения можно сделать вывод об эффективности того или иного способа записи данных В современных накопителях размером 3,5" величина этого параметра составляет около 3 Гбит/дюйм, а в экспериментальных моделях она достигает 10 Гбит/дюйм. Это позволяет выпускать накопители емкостью более 20 Гбайт для портативных компьютеров с одним диском-носителем на 2,5".

Поверхностная плотность записи (и, соответственно, емкость накопителей) удваивается примерно каждые два-три года. Дальнейшее повышение поверхностной плотности записи связано с созданием новых типов носителей (с использованием некристаллических стекло­видных материалов), конструкций головок, использованием метода псевдоконтактной записи, а также статистических методов. Для достижения более высокого уровня поверхностной плотности необходимо создать такие головки и диски, которые могли бы функционировать при минимальном зазоре между ними.

Принципы работы накопителей на жестких дисках

Основные принципы работы накопителей на жестких и гибких дисках практически одинаковы: данные записываются и считываются универсальными головками чтения-записи с поверхностей вращающихся магнитных дисков, разбитых на дорожки и секторы (512 байт каждый), как на рис. 12.3.

Рис. 12.3. Дорожки и секторы накопителя на жестких дисках

В накопителях обычно устанавливается несколько дисков, и данные записываются на обеих сторонах каждого из них. В большинстве накопителей есть по меньшей мере два или три диска (что позволяет выполнять запись на четырех или шести сторонах), но существуют также устройства, содержащие до 11 и более дисков. Однотипные (одинаково расположен­ные) дорожки на всех сторонах дисков объединяются в цилиндр (рис. 12.4). Для каждой сто­роны каждого диска предусмотрена своя дорожка чтения/записи, но при этом все головки смонтированы на общем стержне, или стойке. По этой причине головки не могут переме­щаться независимо друг от друга и двигаются только синхронно.

Жесткие диски вращаются намного быстрее, чем гибкие. Частота их вращения даже в большинстве первых моделей составляла 3 600 об/мин (т. е. в 10 раз больше, чем в накопителе на гибких дисках) и до последнего времени была почти стандартом для жестких дисков Но в настоящее время частота вращения жестких дисков возросла Например, в моем портативном компьютере диск объемом 3,3 Гбайт вращается с частотой 4 852 об/мин, но уже существуют модели с частотами 5 400, 5 600, 6 400, 7 200 и дажеоб/мин. Скорость работы того или иного жесткого диска зависит от частоты его вращения, скорости перемещения системы головок и количества секторов на дорожке. Кроме того, благодаря сочетанию всех этих факторов обмен данными с жесткими дисками осуществляется гораздо быстрее, чем с накопителями на гибких дисках.

Жёсткие диски являются самыми распространёнными устройствами хранения информации, потому что они обладают такими характеристиками, которые больше всего привлекают пользователей.

Жёсткий диск – это единая система, собранная из нескольких частей. Часть её запрашивается в BIOS, а коды жёсткого диска хранятся на системной плате в ПЗУ. Связь диска с системой реализуется через интерфейс. Здесь сигналы становятся взаимопонятными для дисковода и для ПК. Интерфейс может реализовываться отдельным дисковым контроллером или через электронику, встроенную в дисковод. Существует множество интерфейсов жёстких дисков, которые могут работать и с другими устройствами. Это IDE, SCSI, SCSI-2, W-SCSI, U-SCSI и т. д. Интерфейсом, наиболее часто использующимся в настольных системах, является IDE. От других он отличается скоростью работы, но современные его решения позволили приблизить его показатели к системам, работающим на интерфейсе SCSI, по крайней мере в настольных системах. Остальные же интерфейсы нашли своё применение главным образом в сетевой индустрии как накопители для серверов.

Для работы жёсткому диску необходимо реализовать 3 функции: нужно усилить слабые логические сигналы до значений, способных изменить магнитную направленность доменов во время записи информации и различить слабые сигналы магнитного покрытия во время чтения и преобразовать их в форму, понятную остальной системе; головка диска должна позиционироваться с точностью до домена при выполнении операций чтения/записи; подложка должна вращаться с как можно более постоянной скоростью, чтобы последовательное чередование доменов по радиусу происходило через равные промежутки времени. Различия характеристик каждой части влияют на производительность всего жёсткого диска в целом и на совместимость компьютерных систем.

Массивы жёстких дисков

Массивы жёстких дисков используются там, где необходимо сохранить громадные объёмы хранимой информации и при этом сделать минимальным риск потери этой информации в результате какого-либо сбоя. Объём современных массивов жёстких дисков может достигать нескольких сотен терабайт.

Идея массивов элементарна: объединить несколько жёстких дисков для создания массива виртуальной системы. Но это не простое подключение нескольких дисков к одному контроллеру. В массиве работа дисков координируется, и специальный контроллер распределяет между ними информацию. Вращение каждого диска в массиве синхронизировано, и каждый байт данных может храниться на нескольких дисковых поверхностях.

Очевидное преимущество – ёмкость. На двух дисках может храниться больше, чем на одном, а на четырёх – больше чем на двух. Но массивная технология позволяет ускорить процесс обработки информации и увеличить надёжность. Секрет кроется в способе объединения дисков в массив. Они не образуют последовательность, когда после заполнения одного диска начинает заполняться другой. Вместо этого каждый байт информации делится между дисками. Например, в системе с четырьмя дисками два бита каждого байта идут на первый диск, следующие два на второй и т. д. Таким образом, каждый байт данных обрабатывается в четыре раза быстрее, чем в однодисковой системе.

Выигрыш в ёмкости и производительности подкрепляется большой надёжностью системы. Ключ – в избыточности. При разбиении информации между дисками она записывается с перекрытиями. Например, в системе с четырьмя дисками на каждый диск записывается не по 2 бита, а по 4. Так на первый диск запишутся первые четыре бита, на второй тоже четыре, но начиная с третьего, на третий – начиная с пятого и т. д. Такая технология позволяет восстановить потерянную в одном месте информацию или даже в случае выхода из строя целого диска.

Такие диски называют защищёнными от сбоев. Приведённый выше пример показывает примитивнейший алгоритм работы массива. Улучшенные способы кодировки позволяют избежать дублирования каждого бита. Более того, повреждённый диск может быть заменён без прекращения работы остальной системы.

Электронная технология.

Электронная технология в настоящее время применяется в микросхемах памяти для различных устройств и в чипах, где хранятся системные настройки ПК или других устройств (например, BIOS). Электронная технология позволяет добиться производительности в тысячи раз больше, чем в других устройствах накопления информации, при меньших размерах и при меньших энергозатратах. Современные чипы имеют объём 256 Mb при скорости доступа менее 10 нс.

Наиболее часто используемым типом памяти является DRAM (Dynamic Random Access Memory). Они называются динамическими потому, что хранят данные в виде электрических зарядов, которые медленно разряжаются и должны периодически обновляться для обеспечения достоверности хранимых данных.

В случае обычных DRAM-микросхем каждому чипу требуется период восстановления между последовательными операциями чтения или записи, что может вызвать снижение общей скорости системы в случае нескольких последовательных обращений к такому чипу. Время, которое требуется для упомянутого восстановления, называется временем доступа чипа, и оно может представлять принципиальное ограничение для скорости всей памяти системы.

Для минимизации задержек, предполагаемых в случае последовательных обращений к чипу памяти, были созданы микросхемы памяти других типов. Чипы памяти страничного режима разрешают повторный доступ в пределах одного блока памяти в чипе без периода восстановления. Похожий тип микросхем, которые называются static-column RAM-микросхемами, позволяет повторяющийся доступ в пределах колонки, и это тоже не ведёт к ограничениям скорости.

Статическая RAM представляет собой совершенно другую технологию памяти, при которой данные сохраняются путём изменения положения электронных переключателей, называемых флип-флопы. SRAM-микросхемы не требуют периодов восстановления и имеют более высокое быстродействие, чем DRAM-микросхемы.

Микросхемы видео-RAM – это специальный вариант DRAM-микросхем с двумя портами, когда данные могут записываться в чип и одновременно считываться из другого порта. Данный тип памяти применяется в видеоадаптерах, потому что он позволяет обновлять изображение (вести запись в чип) в то время, когда данные из него посылаются на экран. Существует также WRAM (Window RAM), предложенная фирмой Samsung, которая также применяется в видеоадаптерах.

Существуют также и другие виды памяти. Это PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM) – память, которая может быть подвергнута многократному стиранию и перепрограммированию (стирание обычно предполагает то, что чип будет подвергнут сильному ультрафиолетовому излучению через специальное окошечко в верхней части корпуса), EEPROM (Electrically Erasable ROM) – то же самое, но с помощью электрических сигналов, но не таких как в случае DRAM. Flash-ROM – это специальная разновидность EEPROM, но приспособленная для частых стираний и перепрограммирований. Также, не так давно в компьютерной индустрии стала использоваться SDRAM и RDRAM (Synchronous DRAM и Rambus DRAM) – памяти с очень маленькими временами доступа и конвейерной организацией.

AT83SND2CMP3

Однокристальный MP3-декодер с полным аудио интерфейсом

Отличительные особенности:

Аппаратный декодер MPEG I/II-Layer 3

– Автономный MP3-декодер

– Частота дискретизации 48, 44.1, 32, 24, 22.05, 16 кГц

– Раздельная регулировка громкости на левом и правом канале (программное управление, 31 ступень)

– Управление тембром низких, средних и высоких частот (31 ступень регулировки)

– Эффект усиления низких частот

– Вспомогательное извлечение данных

– Индикаторы ошибки CRC и синхронизации кадра MPEG

20-разрядный аудио ЦАП

- Стереофонический канал воспроизведения с отношением сигнал-шум 93 дБ

– Драйверы наушников 32 Ом/20 мВт

– Стереофонический линейный вход, вспомогательный дифференциальный монофонический вход

Программируемый аудио выход для подключения к внешней аудиосистеме

– I2S-совместимый формат

Монофонический аудио усилитель мощности

– 440 мВт на нагрузке 8 Ом

Контроллер USB версии 1.1

- Полноскоростная передача данных

Встроенная схема ФАПЧ

– Синхронизация преобразования MP3

– Синхронизация интерфейса USB

Интерфейс флэш-карт MultiMediaCard и Secure Digital

Стандартный полноскоростной дуплексный УАПП с генератором скорости связи

Управление энергопотреблением

- Сброс при подаче питания

– Режим холостого хода, режим снижения мощности

Рабочие условия:

– 2.7…3В, ±10%, 25 мА при температуре 25ºC (типичные значения)

– 37 мА (типичное значение) при температуре 25ºC при воспроизведении музыки в наушниках

– Температурный диапазон: -40ºC…+85ºC

– Напряжение питания усилителя мощности 3.2…5.5В

Корпуса

– 100-выв. CTBGA

Области применения:

MP3-плееры

Персональные цифровые помощники, камеры, мобильные телефоны с воспроизведением MP3

Автомобильные аудиосистемы с воспроизведением MP3

Домашние аудиосистемы с воспроизведением MP3

Игровые устройства

Промышленная фоновая музыка/подсказки

Области применения:

Демультиплексор позволяет легко связать высокоскоростной поток данных аналогово-цифрового преобразователя (TS8388B, TS83102G0B, AT84AS008) со стандартными FPGA-процессорами (125…500 МГц).

Описание:

AT83SND2CMP3 разработан в качестве универсального MP3-плеера с дистанционным управлением, с помощью которого можно легко реализовать функцию воспроизведения MP3 музыки в большинстве существующих систем. Он идеально вписывается в конфигурацию мобильных телефонов и игровых устройств, но также может интегрироваться в любое портативное оборудование и промышленные приложения.

Аудио файлы и любые другие данные могут храниться в Nand-флэш-памяти или в извлекаемой флэш-карте, например, MultiMediaCard (MMC) или Secure Digital (SD). Хранение музыки осуществляется чрезвычайно просто, также как и любых других данных в стандартной файловой системе FAT12/16 и FAT32.

Благодаря интегрированию порта USB данные могут считываться и записываться под управлением персонального компьютера с любой операционной системой: Windows, Linux или Mac OS.

Файловая система управляется AT83SND2CMP3, тем самая, избавляя от необходимости иметь дополнительный управляющий процессор.

Помимо шины USB, аудио MP3 система может быть связана с любым микропроцессорным устройством посредством недорогой линии связи УАПП, через который управляющий контроллер может дистанционно управлять всеми функциями MP3-декодера посредством специального протокола управления.