Mémoire flash
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Les deux grandes familles de mémoires flash

Il existe deux grandes familles de mémoires flash :

  • les cartes mémoires destinées à de petits appareils tels que appareils photos numériques ou téléphones portables ;
  • les SSD (Solid State Drives), unités de stockage statiques destinées à remplacer progressivement les disques durs. Pour cette raison, on les appelle parfois "disques SSD".

Les différents types de cartes mémoires sont décrits dans la section suivante.

Les SSD utilisent principalement une technique du type SLC (certains constructeurs produisent des SLC en utilisant la technique SaDPT (Self-Aligned Double Patterning Technology)), elles ont un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de réponse beaucoup plus court, un meilleur débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.). Certains constructeurs produisent déjà (fin 2007) des disques SSD de 64 Go. À terme, les SSD utiliseront des flash Multi Level Cell, et seront beaucoup moins chères pour des performances acceptables. Voir l'article correspondant Solid State Drive pour une description plus détaillée.

Durée de vie

Une cellule de mémoire flash (La mémoire flash est une mémoire de masse à semi-conducteurs ré-inscriptible, c'est-à-dire une mémoire possédant les caractéristiques d'une mémoire...) ne peut être écrite (2008) que 10 000 (MLC - multiple-level-cell, 3 bits par cellule) à 100 000 (SLC - single-level-cell, 1 bit par cellule) fois. La raison en est que ces écritures nécessitent l'application de tensions plus élevées que la simple lecture, qui endommagent peu à peu la zone écrite. Les lectures, même répétées, ne lui causent en revanche aucun dommage.

La technique de répartition de l'usure, par des procédés variant selon les constructeurs, diminue cet inconvénient; cependant, dans quelques mémoires destinées à remplacer les disques dur d'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant...), on aurait observé à l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) des ralentissements sensibles à l'écriture, dus aux relocalisations de blocs successives.

Les constructeurs Sun et Micron envisagent de porter cette durée de vie à un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui...) de cycles au moyen de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) NAND dans les disques SSD. Enfin, les promoteurs de la mémoire ferroélectrique (autre technique flash en cours de développement) attribuent à cette dernière un potentiel de 100 millions d'écritures.

Les différents types de cartes mémoires Flash

En bref

Dans l'ordre alphabétique :

  • CompactFlash (CF) : il s'agit en fait de cartes PCMCIA raccourcies. On distingue les cartes CompactFlash de type I (CFI) et de type II (CFII) qui se distinguent par l'épaisseur. Dans les cartes CompactFlash, on trouve aussi les Microdrive (les premiers furent lancés par IBM) qui sont des micro-disques durs. La capacité maximale admise par la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent...) 2.0 utilisée actuellement est 137 Go. C'est le modèle de carte utilisé pour les appareils photo professionnels.
  • MultiMedia cards « MMC » : cartes en voie d'obsolescence au profit de la SD.
  • MS ou MemoryStick : Développé par Sony Corporation (Sony Corporation (japonais : ???????) est une entreprise japonaise mondialement représentée, notamment dans les domaines de la musique, de...) et SanDisk. Il existe un nouveau format, le « MemoryStick Duo » et aussi « MemoryStick Pro Duo ».
  • MemoryStick Micro M2 : Mémoire minuscule utilisée dans les téléphones portable Sony Ericsson (Sony Ericsson Mobile Communications AB (Sony Ericsson) est une coentreprise créée en 2001 par le japonais Sony et le suédois Ericsson.), généralement vendue avec un adaptateur pour les lecteurs MemoryStick classiques.
Carte SD (Une carte SD (SD étant le sigle de l'anglais Secure Digital) est une carte mémoire amovible de stockage de données numériques créée en janvier 2000 par une alliance formée entre les industriels...) de 16 Mo
  • Secure Digital « SD » : elles ont une forme similaire aux MMC, légèrement plus épaisses, et sont compatibles avec celles-ci (une MMC rentre dans un lecteur SD, et non l'inverse). Elles s'en distinguent par la possibilité de chiffrer les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) et de gérer les « droits d'auteurs ».
  • Mini (MINI est une marque automobile de BMW Group. L'ancien modèle Mini était construit par MG Rover.) SD : version réduite de la SD classique, utilisée dans certains téléphones mobiles anciens, elle est généralement livrée avec un adaptateur pour les lecteur SD classiques.
  • Micro SD ou Transflash : version minuscule de la SD, souvent utilisée dans les téléphones portables et également vendue avec un adaptateur pour les SD classiques.
  • SDHC : « SD High Capacity » SD version haute capacité, pour pallier la limite des 2 Go des SD classiques, elles sont déclinées dans les 3 formats SD, Mini SD et Micro SD. Elles proposent une capacité entre 4 et 32 Go
  • SDXC : « SD eXtended Capacity » commercialisé à partir de 2010, propose de 64 Gio à 2 Tio (7,41 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...) à 25 Mb/s)
  • SmartMedia cards « SM » : support fin, sans électronique embarquée. En voie de disparition : les constructeurs qui soutiennent ce format sont passés au xD Picture. De plus, il existe deux types de cartes suivant l'alimentation (3 V ou 5 V). Appelées aussi SSFDC (Solid State Floppy Disk Card).
xD Card.
  • xD Card : format développé par Olympus et Fujifilm, censé remplacer les SmartMedia. De taille beaucoup plus petite et plus rapide, mais plus chère. Seul Olympus continue de produire des appareils photos numériques compacts utilisant les cartes xD.

Les formats SD sont aujourd'hui les plus répandus et les moins onéreux.

En détail

La mémoire CompactFlash

La mémoire Memory Stick

Memory Stick de 32 Mo à 8 Go (face avant)

La mémoire Memory Stick (notée MS) est un type de carte mémoire créé conjointement par Sony et SanDisk en janvier 2000. L'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) des cartes Memory Stick est basée sur des circuits de mémoire flash (EEPROM) de type NAND.

La mémoire Memory Stick originale est de petites dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) (21,5 mm x 50 mm x 2,8 mm), équivalentes à celles d'une petite boîte d'allumettes, et pèse à peine 4 g.

La Memory Stick se décline dorénavant en trois dimensions :

  • Memory Stick : 50 x 21,5 x 2,8mm. Poids : 4g ; ce format n'est plus vendu en raison de sa trop grande taille.
  • Memory Stick Duo : 31 x 20 x 1,6mm. Poids : 2g ;
  • Memory Stick Micro ou M2 : 15 x 12,5 x 1,2mm (225 mm³) Poids : 1g.

Si le Memory Stick a rétréci pour s'intégrer dans les appareils mobiles ultra (ULTra (pour (en)« Urban Light Transport ») est un système de transport individuel de type Personal Rapid Transit (PRT), autrement dit un...) compacts, il délivre néanmoins les mêmes fonctions et performances que le Memory Stick de taille standard. Seuls les qualificatifs PRO, PRO High Speed ou PRO-HG témoignent d'une différence de technique. C'est pourquoi il existe des adaptateurs pour insérer et utiliser les cartes Duo ou Micro dans des lecteurs pour Memory Stick classiques. Il en existe également un pour utiliser les cartes Micro dans un lecteur de cartes Duo.

Avec le temps la technique des Memory Sticks a également évolué :

Memory Stick 
  • transfert en série, horloge à 20 MHz.
  • capacités : 32, 64, 128 Mo et 2 × 128 Mo (avec Memory Select Function).
  • débit en lecture théorique : 2,5 Mo/s (20 Mbit/s).
  • débit en écriture théorique : 2,5 Mo/s (20 Mbit/s).
Memory Stick PRO et PRO High Speed 
  • transfert parallèle sur 4 bits, horloge à 40 MHz. Compatible transfert série.
  • capacités : 256, 512 Mo, 1, 2 Go Système de fichier ( Un fichier est un endroit où sont rangées des fiches. Cela peut-être un meuble, une pièce, un bâtiment, une base de données informatique. Par exemple : fichier des patients...) FAT.
  • capacités : 4, 8, 16 Go : Système de fichier FAT32 (à savoir que sur les 8 Go, un seul fichier ne peut pas dépasser 4 Go).
  • débit en lecture théorique pour le PRO : 20 Mo/s (160 Mbit/s).
  • débit en écriture théorique pour le PRO : 20 Mo/s (160 Mbit/s).
  • débit en écriture obtenu lors de tests pour le PRO High Speed : 10 Mo/s (80 Mbit/s).
Memory Stick PRO-HG 
  • transfert parallèle sur 8 bits. Compatible transfert parallèle sur 4 bits et transfert série.
  • débit en lecture théorique : 30 Mo/s (240 Mbit/s).
  • débit en écriture théorique en transfert parallèle 8 bits : 30 Mo/s (240 Mbit/s).
  • débit en écriture théorique en transfert parallèle 4 bits : 20 Mo/s (160 Mbit/s).

Toutes les cartes actuelles au format Standard et Duo sont équipées d'un connecteur latéral possédant 10 broches. Les cartes Micro comportent 11 broches et les futures technologies PRO-HG nécessiteront un connecteur à 14 contacts.

Pour une compatibilité ascendante avec les anciens appareils, les cartes Memory Stick PRO et plus récentes sont également capables de fonctionner en série mais avec des débits inférieurs. Les lecteurs MS Pro peuvent lire et écrire des cartes MS classiques, mais les lecteurs MS classiques ne peuvent ni lire ni écrire les cartes MS Pro.

De plus, pour lire les cartes Memory Stick PRO d'une capacité supérieure à 2 Go, votre appareil doit non seulement prendre en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou...) les Memory Stick PRO, mais aussi utiliser le système de fichier FAT32

La technique «Magic (MagiC est un système d'exploitation propriétaire multitâche pour ordinateurs Atari ST et compatibles. Il a été porté sur PC et Macintosh. Quelle que soit la plateforme...) Gate» est la solution Sony de protection des droits d'auteur, utilisée notamment dans le format audio ATRAC 3. Cela n'empêche en aucun cas les appareils n'utilisant pas cette technique (ie. appareils photo) de fonctionner avec des cartes Magic Gate.

Il existe aussi un modèle particulier, dit « with Memory Select Function » (à sélection de mémoire), qui sépare physiquement la mémoire disponible en 2 parties égales. Le choix de l'une ou l'autre partition se fait par un interrupteur (Un interrupteur (dérivé de rupture) est un dispositif ou organe, physique ou virtuel, permettant d'interrompre ou d'autoriser le passage d'un flux. Il ne...) au dos (En anatomie, chez les animaux vertébrés parmi lesquels les humains, le dos est la partie du corps consistant en les vertèbres et les côtes. Les dorsaux étaient les...) de la carte.

La mémoire Smart (Smart est une société allemande et une marque du groupe DaimlerChrysler créée en 1996 avec l'aide de Swatch Group. Elle construit des voitures de la gamme petite...) Media

Carte Smart Media

La mémoire SmartMedia est un type de carte mémoire créé par Toshiba et Samsung. Son architecture est basée sur des circuits de mémoire flash (EEPROM) de type NAND La mémoire SmartMedia possède de très petites dimensions (45 mm × 37 mm × 0,76 mm), équivalentes à celles d'un timbre poste, et pèse à peine 3 g. Il existe deux types de cartes SmartMedia fonctionnant à des tensions différentes :

  • Les cartes SmartMedia 3,3 V possèdent une encoche à DROITE (ex: photo)
  • Les cartes SmartMedia 5 V possèdent une encoche à GAUCHE

L'accès aux données est réalisé par l'intermédiaire d'une puce possédant 22 broches. Quelle que soit la capacité de la carte Smartmedia, les dimensions et l'emplacement de la puce sont les mêmes. Le temps d'accès à la mémoire est d'environ 25 µs pour le premier accès et de cycles de 50 ns pour les suivants.

Tailles comparées des différentes cartes

Toutes les dimensions sont en millimètres, volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) en mm³ et les masses en grammes.

Type Largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux...) Profondeur Épaisseur Volume Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation...) approximative
Secure Digital 24 32 2,1 1613 3
MiniSD 20,3 20,3 1,3 536 2
Micro SD/TransFlash 15 11 1,0 165 < 1
CompactFlash I 42,6 36,4 3,3 5117 variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou...)
CompactFlash II 42,6 36,4 5 7753 variable
MultiMediaCard 24 32 1.4 1075 2
SmartMedia 37 45 0,76 1265 2
MemoryStick 21,5 50 2,8 3010 4
MemoryStick Duo 20 31 1,6 992 2
xD Picture 24,9 20,1 1,8 901 3
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