Емкие, быстрые, компактные: тестирование универсальных карт памяти

В мире флэш-карт могут разрабатываться новые технологии и появляться новые форматы, однако две тенденции остаются неизменными вот уже несколько лет – это повышение скоростей и снижение цен. Обе они, безусловно, не могут не радовать пользователей, однако если с ценой обычно все ясно, то производительность флэш-карт всегда была вопросом особым, требующим более внимательного изучения. Именно этой проблеме и посвящен данный материал.

Война форматов для рынка сменных носителей уже давно стала явлением привычным и, можно сказать, перманентным. Только-только улеглись страсти по перезаписываемым DVD, как на горизонте показалась очередная туча – Blu-ray. Ну а на рынке карт памяти новые форматы появляются настолько регулярно, что это уже стало обыденностью.

Впрочем, положительные сдвиги в этом плане налицо – за прошедший год не вышло ни одного «избыточного» стандарта (конкурирующего с давно существующими), а большинство новинок представляло собой попытки адаптации старых форматов для нужд мобильных устройств. Таким образом, ситуация на рынке остается прежней: три универсальных стандарта (CompactFlash, Secure Digital и MultiMedia Card) и два приватных, являющихся собственностью компаний-разработчиков и примкнувших к ним (Memory Stick – Sony, Samsung; xD-Picture – Olympus, Fuji). Почти у каждого из этих пяти форматов существуют свои «отпрыски»: для Secure Digital – это miniSD и разрабатываемый в настоящее время microSD, для MultiMedia Card – reduced size MMC (RS-MMC) и другие; а количество подвидов «палочек памяти» Memory Stick вообще приближается к десятку. Но все же на рынке цифрового фото и потребительской электроники заметно преобладание двух главных форматов: постепенно покидающего сцену CompactFlash и занимающего все более сильные позиции Secure Digital (а также частично совместимого с ним MMС). Карты памяти именно этих трех форматов и являются предметом нашего тестирования.

Технические характеристики флэш-карт CF
Технические характеристики флэш-карт SD
Технические характеристики флэш-карт MultiMedia Card

Учитывая постоянное снижение цен, на сегодняшний день вряд ли есть смысл рассматривать в роли кандидатов на покупку карты объемом менее 256 МВ. И хотя к мобильным форматам это пока относится не в полной мере, но нет никаких сомнений, что в скором времени даже в сотовых телефонах поселятся карточки подобных объемов, чему способствует широкое распространение моделей трубок с функциональностью цифровых камер и МР3-плееров.

Именно такие карты памяти и были отобраны для тестирования. А для более тесного знакомства с участниками теста давайте заглянем в гости к производителям флэш-карт и бегло окинем взглядом их продуктовые линейки.

Apacer

Компания Apacer известна своей мультимедийной ориентированностью, а направление цифрового фото является для нее одним из приоритетных. Ее линейка карт памяти также одна из наиболее обширных – так, для формата CompactFlash, кроме обычных карт, есть серии Photo Steno Pro, Photo Steno II и Photo Steno Pro II. Отличия, естественно, в заявляемой производительности – 25Х, 66Х и 100Х соответственно.

Для Secure Digital также существует высокоскоростная линейка – Hi Speed 60X, а модельный ряд ММС может похвастаться наличием модели объемом 2 GB, что для этого формата пока редкость. Прочим стандартам существенного внимания производитель не уделяет.

Delkin Devices

Эта компания выпускает карты памяти двух линеек: eFilm и eFilm Pro, в последнюю серию входят лишь CompactFlash и Secure Digital. Вообще, судя по линейке моделей, Delkin Devices не участвует в «гонке вооружений» производителей флэш-карт, а занимает нишевую позицию, хотя и остается при этом заметным игроком на рынке. Из «экзотики» стоит отметить карту памяти SD Xtra, которая является «двуликим Янусом» – другой своей стороной она может быть подключена еще и непосредственно в USB-порт, на карте есть соответствующая контактная площадка и интерфейс. Решение подобного рода до сих пор было замечено только у SanDisk.

Kingston

Карты RS-MMC и miniSD

Официальный сайт этой компании выделяется на фоне остальных массой полезной информации относительно технологий, используемых во флэш-картах. Есть здесь также и довольно толковое описание системы «иксовых» рейтингов с указанием недостатков и условностей, присущих им. Что же касается карт памяти, то, кроме обычных, Kingston предлагает высокопроизводительный модельный ряд Elite Pro, для которого заявлено применение лишь быстродействующих SLC-чипов памяти. Впрочем, для формата Secure Digital совсем недавно появилась еще одна серия, Ultimate (с рейтингом 133Х).

Kingston также выпускает полную линейку карт памяти MMС, в том числе и новые MMCplus и MMCmobile. Последние предназначены для мобильных телефонов и поддерживают два стандарта напряжения питания: как традиционные 3,3 В, так и более экономичные 1,8 В. Форматы Memory Stick и xD-Picture в картах памяти от Kingston не представлены.

Lexar

Линейка устройств этой компании довольно разнообразна и хорошо развита. Так, из CompactFlash здесь имеются сразу четыре типа карточек: обычные, более производительные 12Х High Speed, скоростные 40Х Platinum и профессиональные 40X/80X с технологией Write Acceleration.

О последней стоит сказать особо. Write Acceleration разработана с целью достижения максимальной скорости при работе цифровой камеры с картой памяти за счет снижения накладных расходов при обмене информацией в процессе записи. Само собой разумеется, что данную технологию должны поддерживать также и фотоаппараты, однако именно с этим как раз и возникают определенные трудности – список совместимых камер за год увеличился незначительно, хотя новинок за этот период появилось более чем достаточно во всех классах. Что ж, будем надеяться, что со временем их станет больше и технология Write Acceleration сможет себя достойно проявить.

Из других форматов стоит упомянуть карты Memory Stick данного производителя, которые отличаются встроенным индикатором обращения к накопителю.

Pretec

Модельный ряд карт памяти от Pretec выглядит довольно просто, но это отнюдь не делает его бедным. Достаточно сказать, что даже обычные карты CompactFlash маркированы рейтингом 40Х, а профессиональные Pretec Cheetah – 80Х, при этом последние отличаются металлическим корпусом, что наверняка придется по душе тем пользователям, для кого в любом устройстве главное – надежность.

Pretec предлагает также высокоскоростные карты памяти Secure Digital (рейтинг 60Х), а совсем недавно, на Cebit 2005, были представлены устройства с рейтингом 133Х. Этот производитель является одним из активнейших участников ассоциации MultiMedia Card, продвигая на рынок карты памяти High Speed MMC. Однако новинки MMC-стандарта – карты MMCplus и MMCmobile – пока в ассортименте Pretec отсутствуют. Зато недавно была показана карта Pretec MMC 4.0 объемом 2 GB и с поддержкой двух напряжений питания.

А еще у Pretec есть собственная версия микрокарточки. Она носит название C-Flash, имеет габариты 17×12 мм и с помощью специальных переходников совместима с SD, miniSD, MMC и RS-MMC. Судя по всему, это ответ на TransFlash от SanDisk; ну а насколько удачным будет судьба C-Flash, покажет лишь время.

SanDisk

В настоящий момент компания SanDisk предлагает несколько модельных рядов карт памяти, из которых представляют интерес профессиональные Ultra II и Extreme III. Для первой из них заявлена скорость записи и чтения 9 и 10 МВps соответственно, что равно рейтингу 60Х. А для Extreme III эти значения гораздо выше – 20 МВps, что соответствует рейтингу в 133Х. Достигается это с помощью технологии Enhanced Super-Parallel Processing, интегрированной в контроллер, а также не последнюю роль играет применение быстродействующей флэш-памяти SLC-типа.

Стоит отметить, что данный производитель в своих маркетинговых материалах при указании скорости карт памяти довольно оптимистично оперирует словом «minimum»: например, «a minimum of 20 MB/sec sequential write and read speed» в описании Extreme III. По нашему мнению, гораздо логичнее здесь было бы употребить его антоним, так как в реальной жизни подобные скорости все еще остаются практически недосягаемыми.

Кроме высокого быстродействия, карты памяти Extreme III могут похвастать стабильным функционированием при экстремальных температурах – производитель гарантирует работоспособность от –13 °С до +85 °С. Это наверняка по достоинству оценят фотографы, часто снимающие зимой на открытом воздухе.

Линейки Ultra и Extreme распространяются на три формата карт памяти производства SanDisk: CF, SD и MS. Довольно оригинально выглядят карты SD Plus, которые можно использовать и в роли устройств формата Secure Digital, и как USB-накопитель.

В прочих стандартах успехи SanDisk также довольно ощутимы – так, эта компания одной из первых представила карту памяти формата xD-Picture Type M объемом 1 GB. Однако и в этом случае не обошлось без досадной проблемы совместимости – если верить прилагаемому списку, некоторые камеры Olympus и Fuji (собственно, родоначальников и основных приверженцев формата xD-Picture) «не дружат» с такими картами памяти, а для других «не рекомендуется использовать режим Movie» – хотя что произойдет, если не следовать этой рекомендации, для нас так и осталось загадкой.

Sandisk TransFlash и адаптер SD

И отдельно надо сказать о SanDisk TransFlash – собственном микро-формате флэш-карт, предназначенном для установки в совсем уж миниатюрные устройства. Одна из таких карточек (с переходником под SD) попала в наше тестирование, и мы обязательно подробно остановимся на результатах, показанных ею. Примечательно же то, что в ближайшее время ассоциацией Secure Digital будет утвержден новый формат – microSD, в основу которого был положен именно TransFlash.

Transcend

Карты памяти MMCplus отличаются от предшественниц большим числом контактов

В модельном ряду карт памяти Transcend нет названий, вместо них используется рейтинг «иксов». Так, для формата CompactFlash у данного производителя имеются три линейки карт памяти: обычные, производительные 45Х и промышленные, с поддержкой расширенного температурного диапазона (от –40 °С до +85 °С). Однако гораздо интересней ситуация с другими форматами – так, для Secure Digital, помимо обычных, представлены модели 45Х, 60Х и 80Х (кстати, для них диапазон рабочих температур также довольно внушителен – от –25 °С до +85 °С), а для ммС – новые форматы MMCplus и MMCmobile. Стоит отметить, что Transcend является одной из немногих компаний, кто умудряется использовать технические подробности в маркетинговых целях – так, на упаковках высокоскоростных серий красуется надпись «SLC Flash Inside!».

Чем определяется скорость работы флэш-карты

Для ответа на этот вопрос нам предстоит немного углубиться в технические подробности конструкции флэш-карт. Фактически любая карта памяти CF, SD или MMC состоит из нескольких чипов – собственно микросхем памяти и контроллера. При этом на скорость работы карты критическое влияние оказывает быстродействие обоих элементов.

На сегодняшний день существует несколько технологий флэш-памяти, наиболее распространенными из которых являются NAND и NOR. Основные различия между ними состоят в следующем: более дорогостоящая NOR-память обладает высокой скоростью доступа и возможностью работы на уровне отдельных байтов, поэтому чаще всего применяется в качестве BIOS в ПК, сетевых и мобильных устройствах. А доступная NAND обладает страничной организацией и высокой скоростью считывания, но не может предоставлять случайный доступ на уровне отдельных байтов. В большинстве карт памяти используется именно NAND-флэш, так как процесс записи и считывания цифровых фотографий (размеры файлов порядка 2 МВ и выше) хорошо укладывается в страничную схему работы с памятью.

Для «упаковки» большей емкости в одну микросхему применяются различные методы. Наиболее быстродействующий вариант – наложение нескольких микросхем типа SLC (Single Level Cell), каждая из которых способна хранить в ячейке памяти единственное значение. Альтернативой ему являются технологии MLC (Multi Level Cell) и MLB (Multi Bit Cell), когда одна ячейка может содержать несколько значений, что выгодно с экономической точки зрения, однако такая память и значительно медленнее.

Но и эффективность контроллера, выполняющего роль интерфейса между памятью и хост-устройством, оказывает сильнейшее влияние на скорость работы карты. Компаний, выпускающих быстрые, оптимизированные под конкретные чипы памяти контроллеры, насчитывается в мире не так уж и много, и поэтому неудивительно, что те из них, кто одновременно самостоятельно производит и карты памяти, обычно могут похвастаться их высочайшим быстродействием.

И последнее, не стоит забывать о том, что скоростные возможности даже самой производительной флэш-карты способны реализовать далеко не все хост-устройства, и разница в стоимости между обычной и быстрой карточкой может не оправдаться.

Как мы тестировали

Еще совсем недавно главной (и, по большому счету, единственной существенной) сферой применения карт памяти была цифровая фотография. Однако с появлением и развитием рынка разнообразных цифровых гэджетов они стали использоваться в роли сменных носителей также и для КПК, мобильных телефонов, МР3-плееров и т. д. В связи с этим возникла необходимость существенно расширить методику их тестирования, не «привязываясь» более исключительно к сфере цифрового фото.

В тестовую часть, заключающуюся в копировании информации на карту памяти и с нее посредством USB-кард-ридера, добавились еще два пакета файлов. Теперь, кроме набора цифровых фото (файлы JPEG и TIFF), мы использовали также один большой файл (для проверки линейной скорости записи/считывания) и пакет мелких файлов размером от нескольких байтов до 500 КВ, представляющих собой сохраненные html-странички, небольшие PDF-документы, материалы в форматах .doc и .xls – одним словом, совершенно реальную информацию, которую один из авторов материала обычно хранит на накопителе USB-флэш. Объем данного пакета составил 57 МВ, при этом в него входит более полутора тысяч файлов в ста с лишним папках.

Забегая немного вперед, скажем, что поначалу мы были в немалой степени удивлены результатами, показанными подавляющим большинством флэш-карт на этом наборе. Даже для самых производительных из них скорость копирования была существенно меньше максимальной, продемонстрированной на объемном файле; а для некоторых особо неторопливых устройств время записи составило... около 30 минут! В этой ситуации, пожалуй, и в самом деле начинает ощущаться преимущество быстрой карты памяти, пусть даже такие задачи и возникают обычно не каждый день.

Путем экспресс-тестирования нами был выбран наиболее производительный кард-ридер, им оказался мультиформатный SanDisk ImageMate 12-in-1 USB (обновленная версия прошлогоднего победителя). Копирование выполнялось с помощью программы FAR Manager, а для минимизации влияния дисковой подсистемы тестового стенда использовалось логическое устройство nul: перед записью на карту – для занесения информации в кэш операционной системы, а при считывании – в качестве места назначения.

Результаты тестирования и комментарии к ним

Производительность CF-карт:
при записи малых файлов	при чтении малых файлов
при записи цифровых фото	при чтении цифровых фото
при записи больших файлов	при чтении больших файлов
Производительность SD-карт:
при записи малых файлов	при чтении малых файлов
при записи цифровых фото	при чтении цифровых фото
при записи больших файлов	при чтении больших файлов
Производительность MMC-карт:
при записи малых файлов	при чтении малых файлов
при записи цифровых фото	при чтении цифровых фото
при записи больших файлов	при чтении больших файлов

Начнем анализ результатов тестирования производительности карт памяти в кард-ридере с наиболее распространенного в профессиональной фотографии CompactFlash. Такие накопители выглядят весьма внушительно по сравнению с остальными участниками тестирования, они отличаются довольно крупным корпусом и, соответственно, наибольшей емкостью хранимых данных в одном носителе. Так, в нашем тестировании участвовали карты, в которые можно записать до 8 GB информации. Однако, как показала практика, большие объемы – это не всегда синоним высокой скорости чтения/записи; скорее прослеживается обратная закономерность. Подтверждением тому является лучшая интегральная оценка производительности карты SanDisk Extreme III с объемом 4 GB. И хотя данная модель не продемонстрировала рекордных результатов в каждом из тестов, стоит отметить ее стабильно высокие показатели, а при записи средних и больших файлов они были максимальными.

Одной из особенностей тестировавшихся карт СompactFlash, хорошо заметной на диаграммах, является медленная запись большого набора из множества мелких файлов. В шестерке лидеров присутствует только одна карта номиналом, превышающим 512 МВ: Apacer 1 GB. Особенно явно этот эффект прослеживается у устройств Pretec: при записи малых и средних файлов обыкновенные модели опережают любую из скоростной серии Cheetah. Зато последние «отыгрываются» в чтении и во время записи больших файлов, демонстрируя высокие результаты и оправдывая свое название.

Самой заметной особенностью накопителей Secure Digital во время тестирования производительности в кард-ридере были очень схожие показатели чтения в пределах одного теста, особенно для малых и средних файлов. В то же время рост дельты скорости чтения находится в прямой зависимости от увеличения объемов передаваемых файлов, что свидетельствует о том, что для устройств Secure Digital наиболее предпочтительным является режим потокового чтения.

Распределение мест по производительности записи среди накопителей Secure Digital кардинально отличается от той же характеристики чтения. Разница между лидерами и аутсайдерами зачастую превышает один порядок. Она особенно сильна в тестах с набором малых файлов, но и при работе с большими уменьшается незначительно. В итоге лучшие результаты показывают две карты Kingston Elite Pro объемом 256 МВ и 512 МВ. Они продемонстрировали высшие показатели при записи небольших файлов, при этом отрыв от остальных участников тестирования оказался настолько значительным, что позволил им остаться в лидерах тестирования.

Отдельно стоит отметить результаты мобильных форматов – miniSD и TransFlash. Карты первого типа могут на равных соревноваться со своими более габаритными «родственницами» – так, miniSD Kingston 256 MB по скорости записи большого файла опередила многие SD, а SanDisk TransFlash демонстрирует хорошую оптимизацию для работы с малыми файлами, что довольно естественно, учитывая ее позиционирование.

Характер распределения результатов, полученных в ходе тестирования Multimedia Card, во многом похож на распределение производительностей SD-накопителей. Так же, даже сильнее, нивелированы отличия между моделями в тестах чтения, и заметно разнится (правда, уже не на порядки, а всего лишь в разы) скорость записи. Хотя стоит отметить, что при записи большого файла дельта быстродействия между лидерами и отстающими составляет всего 17%, а в основной группе этот параметр не превышает 5%. В итоге главными этапами тестирования, повлиявшими на результирующую оценку, стали измерения потока данных при записи файлов малого и среднего объемов. В результате среди интегральных оценок производительности 2-е и 3-е места также занимают карты RS-MMC, модели TwinMOS RS-MMC 256 MB и Apacer RS-MMC 512 MB соответственно. А лидером, хотя и с незначительным отрывом, в данном тестировании стало устройство MMC Kingston 256 MB, показавшее выдающуюся скорость записи небольших файлов и хорошие результаты во всех остальных тестах.

Стоит отметить отсутствие даже намека на корреляцию между объемом данных, которые можно записать на MMC-накопитель, и быстродействием при работе с кард-ридером. Правда, среди участников тестирования карты номиналом в 1 GB встречаются нечасто. Еще один интересный факт: модели MMCplus практически никак не проявили себя и показали средние результаты, что, вероятно, связано с тем, что для реализации всех преимуществ этого стандарта необходимо использовать и обновленный ридер, оптимизированный для работы именно с данным типом карт.

Выводы

Для начала несколько рекомендаций. Во-первых, при выборе карты памяти не стоит слишком уж гнаться за производительностью. Как показывает практика (подробнее об этом см. следующую статью), для подавляющего большинства задач выбор быстрейшей карты «любой ценой» не является необходимостью; достаточно лишь проследить, чтобы она не была из разряда медленных устройств.

Во-вторых, не забывайте о том, что производители довольно часто выполняют обновления своих линеек – иногда умалчивая об этом. У многих из них периодически изменяются контракты с поставщиками микросхем памяти и контроллеров, а иногда, видимо, просто заканчиваются складские запасы чипов определенного типа. И тогда вполне может сложиться ситуация, когда спустя полгода с момента выхода материала расстановка сил среди карт серий, участвовавших в тесте, окажется совсем иной.

Что ж, результаты тестирования показали, что на сегодняшний день карт памяти, которые бы существенно опережали конкурентов и были идеальными для всех задач, еще не создано. Как и прежде, принадлежность к производительной линейке не гарантирует высокого быстродействия; более того, даже в пределах одной серии одной компании скорость работы карт памяти может существенно различаться. Надеемся, что наше тестирование сослужит вам хорошую службу именно для выявления таких «скользких моментов».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365