היסטוריה ואבולוציה של כרטיסי זיכרון

מהו זיכרון פלאש? למה זה משמש?

זיכרון פלאש הוא אמצעי אחסון אלקטרוני קומפקטי ונפוץ הניתן למחיקת חשמל ולתכנות מחדש. הוא יכול לאחסן נתונים לפרקי זמן ארוכים מבלי להיות מחובר למקור מתח (בניגוד לזיכרון RAM, הזיכרון שלו אינו נדיף). ישנם שני סוגים של זיכרון פלאש המשתמשים באותה טכנולוגיה בסיסית אך קוראים וכותבים נתונים בדרכים מעט שונות - זיכרון פלאש NAND ו- NOR.

כרטיסי זיכרון פלאש נמצאים בשימוש נפוץ בהתקנים אלקטרוניים ניידים כגון מצלמות דיגיטליות, טלפונים ניידים, מחשבים ניידים, מחשבים, טאבלטים, מחשבי כף יד, נגני מדיה ניידים, קונסולות משחקי וידאו וכו'. בעיקרון, קשה לעבור יום מבלי להשתמש במכשיר אחד לפחות שמשתמש בכרטיס זיכרון פלאש.

אבל איך הכל התחיל?

למרות שהמושג של זיכרון פלאש היה קיים כבר בתחילת שנות ה-80, פורמט כרטיס הזיכרון המסחרי הראשון - כרטיס ה-PC - הופיע רק ב-1990.

(1) היסטוריה ואבולוציה של כרטיסי זיכרון פלאש

שנות ה-80: טושיבה פיתחה זיכרון פלאש NOR מ-EEPROM (זיכרון חשמלי מחיק תכנות לקריאה בלבד) בתחילת שנות ה-80 והשיקה אותו לשוק בשנת 1984. בשנת 1991, הושקה גם טכנולוגיית זיכרון הבזק NAND הראשונה על ידי טושיבה. זיכרון פלאש NAND הוא תצורה חדשה (משופרת) שמקטינה את שטח יחידת האחסון, ובכך משיגה עלות סיביות נמוכה יותר. שני זיכרונות הבזק הומצאו על ידי ד"ר פוג'יו מאסווקה בזמן שעבד עבור טושיבה בשנות ה-80.

1990: כרטיס PC (PCMCIA) הוא פורמט כרטיס הזיכרון המסחרי הראשון. PC Card הוא התקן אחסון המיועד להרחבת זיכרון של מחשבים אישיים (מחשבים ניידים או מחשבים ניידים) ופותח על ידי ה- Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA), ומכאן השם. הוא מגיע בשלושה סוגים, בעוביים שונים, והוא זמין בגרסאות 16-bit או 32-bit. פריצת דרך זו הובילה ליצירת מכשירים רבים המבוססים על יכולת התצורה של כרטיסי PC, כולל כרטיסי רשת, מודמים ודיסקים קשיחים. כרטיסי PC משמשים כיום בעיקר ביישומים תעשייתיים ולחיבור התקנים כגון מודמים. מאז 1994, הופיעו מספר פורמטים של כרטיסי זיכרון קטנים מכרטיסי PC, הראשון שבהם היה כרטיס CompactFlash.

1994: Compact Flash I (CF-I) ו-II (CF-II) הם התקני אחסון המוני פלאש המשמשים בעיקר במכשירים אלקטרוניים ניידים. הפורמט וההתקנים צוינו ויוצרו במקור על ידי SanDisk בשנת 1994 בשתי גרסאות עובי שונות. CF גדול פיזית מכרטיסי פלאש אחרים והשתמש בתחילה בזיכרון פלאש מסוג NOR, המאפשר להפעיל תוכניות ישירות מזיכרון הבזק מבלי להעתיק אותם לזיכרון הגישה האקראית (RAM) של המכשיר. CompactFlash נשאר פופולרי ונתמך על ידי מכשירים מקצועיים רבים ומכשירי צרכנים מתקדמים כגון מצלמות דיגיטליות של Canon ו-Nikon. כרטיסי CF זמינים בקיבולת של עד 512 GB.

1995: SmartMedia Card (SM/SMC) הוא תקן כרטיס זיכרון פלאש מבוסס NAND שהוצג על ידי טושיבה בשנת 1995 כיורש לתקליטון המחשב. כרטיסי הזיכרון של SmartMedia נעו בקיבולת בין 2MB ל-128MB, מה שלא נראה כמו הרבה בתמונה של היום. כרטיסי SmartMedia כללו שבב NAND בודד המוטבע בכרטיס פלסטיק דק, והיו בין הקטנים והדקים מבין כרטיסי הזיכרון המוקדמים (רק עובי 0.76 מ"מ), מה שהופך אותם לרגישים לנזק כתוצאה מכיפוף. הם שימשו לעתים קרובות כאחסון עבור מכשירים ניידים והיו פופולריים במיוחד במצלמות דיגיטליות. בשנת 2001, הם היוו כמעט מחצית משוק המצלמות הדיגיטליות. ככל שרזולוציית המצלמה עלתה, הפורמט התחיל להיות בבעיות. לא היו כרטיסים גדולים מ-128 מגה-בייט באותה תקופה, ומצלמות דיגיטליות קומפקטיות הגיעו לגדלים שבהם אפילו כרטיסי SmartMedia היו גדולים מדי ולא נוחים. בסופו של דבר, Toshiba עברה לכרטיס Secure Digital (SD) הקטן יותר ובעל קיבולת גבוהה יותר בשנת 1999. כרטיסי זיכרון של SmartMedia אינם מיוצרים עוד.

1997: SanDisk ו-Siemens AG הציגו את MultiMediaCard (MMC) בשנת 1997. MMCs היו זמינים בקיבולת של עד 512 GB והיו בשימוש במוצרי אלקטרוניקה. מאז הצגת כרטיס ה-SD (1999), MMCs איבדו בהדרגה פופולריות, אך MMCs משובצים (eMMCs) עדיין נמצאים בשימוש נרחב כאחסון פנימי עבור מכשירים ניידים, השוכנים בטלפונים אנדרואיד או Windows ואפילו מחשבים בעלות נמוכה, ומחליפים יותר יקרים. כונני SSD מסורתיים.

1998: ה-Memory Stick (MS) הוא פורמט כרטיס זיכרון פלאש נשלף שהוצג על ידי סוני בסוף 1998. הקיבולת שלו נעה בין 4MB ל-128MB. מאוחר יותר, הוצגו לשוק גרסאות רבות עם קיבולת אחסון מקסימלית גדולה יותר, מהירויות העברה מהירות יותר וגודל קטן יותר. בשנות ה-2000, סוני השתמשה ב-Memory Stick אך ורק במוצרים שלה, כמו מצלמות דיגיטליות עם צילום סייבר, מחשבי WEGA, VAIO וקונסולת המשחקים הניידת PlayStation Portable. אבל ככל שכרטיסי SD הפכו פופולריים יותר, סוני התחילה לתמוך גם בפורמט כרטיס SD בשנת 2010. כיום, מצלמות דיגיטליות של סוני משתמשות בכרטיסי זיכרון SD ו-SDHC, ולא יצאו כרטיסים חדשים מאז 2010, וככל הנראה ה-Sony Memory Stick יהיה הופסק.

1999: Secure Digital (SD) הוא פורמט כרטיס זיכרון שפותח על ידי ה-SD Card Association (SDA) עבור מכשירים ניידים. הכרטיס הושק במשותף ב-1999 על ידי SanDisk, Panasonic (Panasonic) ו-Toshiba כשיפור ל-MultiMediaCard (MMC) ומאז הפך לסטנדרט בתעשייה.

2000: USB (אפיק טורי אוניברסלי) שוחרר ונמכר בשוק המסחרי על ידי IBM ו-Trek Technology. כונן USB הוא התקן אחסון נתונים מסוג Plug-and-Play, כולל זיכרון פלאש עם ממשק USB משולב. מקלות USB משמשים בדרך כלל לאחסון, גיבוי נתונים והעברת קבצים, ומגיעים במגוון גדלים שונים. הם נתמכים על ידי מערכות הפעלה מודרניות כמו Windows, Linux, macOS ומערכות אחרות דמויות Unix, כמו גם מערכות רבות מבוססות BIOS.

2003: כרטיס ה-miniSD הוצג בשנת 2003 כגרסה קטנה יותר של כרטיס ה-SD. בעוד הכרטיסים החדשים תוכננו עבור טלפונים ניידים, הם נארזו לעתים קרובות עם מתאם miniSD כדי להיות תואמים עם חריצי כרטיסי זיכרון SD סטנדרטיים. כרטיסי Micro SD הוצגו ב-2005 עם קיבולות של 32, 64 ו-128 מגה-בייט, ואחריהם ב-2006 כרטיס ה-micro M2 (מ-64 מגה-בייט עד 16 ג'יגה-בייט) וכרטיס מיקרו-SDHC (2 ג'יגה-בייט עד 32 ג'יגה-בייט). הקלפים המשיכו להתפתח הן בקיבולת והן במהירות.

2010: כרטיס הזיכרון SDXC (Secure Digital Extended Capacity) הוצג ב-2010, בגודל זהה לזה של קודמו, אך עם אחסון שמתחיל ב-64 ג'יגה-בייט ועד 2 TB, תוך שהוא גם עמיד בפני אבק ומים, מסוגל לעמוד עד 16 ק"ג של לחץ, וסופר מהיר. הכרטיס משתמש במערכת הקבצים exFAT של מיקרוסופט כדי לטפל בכמויות גדולות של נתונים וקבצים. זמינה גם גרסת מיקרו SDXC. בשלב זה, הכל קשור למהירות, גודל, אמינות, שטח אחסון וקשיחות.

2016: אחסון הפלאש האוניברסלי (UFS) של סמסונג הוא אחסון פלאש עבור מצלמות דיגיטליות, טלפונים ניידים ומכשירי אלקטרוניקה לצרכן. הוא נועד להביא מהירויות העברת נתונים גבוהות יותר ואמינות רבה יותר לאחסון הבזק. טכנולוגיית UFS מאפשרת כתיבה וקריאה של נתונים לזיכרון בו-זמנית, וצפויה להחליף כרטיסי eMMC ו-SD (שיכולים לבצע פעולה אחת בלבד בכל פעם). סמסונג כבר השתמשה ב-UFS בחלק מהטלפונים שלה. הם השיקו כרטיסי זיכרון של UFS עם שטח של 32, 64, 128 ו-256 GB. עם זאת, בעוד שהמהירות וניצול הסוללה של כרטיסי UFS טובים בהרבה, כרטיסי SD עדיין פופולריים יותר ומועדפים על ידי הספקים.

2018: ה-SDUC ששוחרר ביוני 2018 הולך בעקבות כרטיסי SD, SDHC ו-SDXC המקוריים, ומגדיל את רמת קיבולת האחסון המקסימלית שוב (מ-2 TB ל-128 TB) ושוב המהירות (פי 1.58 מהגרסה הקודמת, כדי להיות מְדוּיָק). אך לא ברור מתי הכרטיסים הללו יושקו בשוק.