Η ανατολή των Flash Memory δίσκων (Μέρος 2ον)

Έπεσε λίγη δουλειά το τελευταίο καιρό με αποτέλεσμα η ενασχόληση με το blog να πάρει χαμηλότερη προτεραιότητα, τελικά όμως το άρθρο ολοκληρώθηκε.

Aυτό είναι το δεύτερο άρθρο της σειράς "Η ανατολή των Flash Memory δίσκων", όπου θα παρουιάσω το πρακτικό μέρος της αντικατάστασης ενός σκληρού δίσκου φορητού υπολογιστή με μια CompactFlash μνήμη. Μπορείτε να διαβάσετε το πρώτο μέρος εδώ.

Hardware
Όσο αφορά το hardware αυτά που θα χρειαστείτε είναι:

• Προσαρμογέα CompactFlash (CF) σε IDE (x1)

• CompactFlash μνήμη (x1)

Για να προσαρμόσετε τη Flash μνήμη στο φορητό σας, θα χρειαστείτε τον προσαρμογέα ο οποίος ουσιαστικά συγκρατεί τη μνήμη flash επάνω σε ένα πλαίσιο (δείτε την παρακάτω εικόνα) που έχει ακριβώς τις ίδιες διαστάσεις και σημεία στήριξης με τα standards των σκληρών δίσκων.

(Out Of The Box - H CompactFlash μνήμη με τον προσαρμογέα CF-IDE...Το μόνο Hardware που θα χρειαστείτε. )

Δυστυχώς δεν βρήκα κανένα Ελληνικό online μαγαζί που να διαθέτει αυτό το προϊόν και έτσι το προμηθεύτικα απο το Αγγλικό online κατάστημα DigitalEra[1]. Αυτός ο προσαρμογέας είχε κόστος £15 (λίρες Αγγλίας), δηλαδή περίπου €22 και αυτή είναι και η τιμή που θα πρέπει να περιμένετε να βρείτε αυτούς τους προσαρμογείς στο Internet.

Οι δίσκοι των φορητών υπολογστών, παρ όλο που είναι IDE έχουν διαφορετική πρίζα (δείτε στις παρακάτω εικόνες) η οποία εκτός απο δεδομένα αναλαμβάνει να τροφοδοτεί και το δίσκο με ρεύμα. Για να κάνουν την αλλάγη του σκληρού δίσκου εύκολη, οι κατασκευαστές των φορητών υπολογιστών έχουν δημιουργήσει πολλούς διαφορετικούς μηχανικούς τρόπους με τους οποίους προσαρμόζουν τον σκληρό δίσκο στο πλαίσιο του υπολογιστή.

Έτσι, άλλοι κατασκευαστές επλέγουν να τοποθετήσουν το δίσκο σε ένα συρτάρι που ασφαλίζει σε μια απο τις πλευρές του φορητού, άλλοι κατασκευαστές επιλέγουν να ασφαλίζουν το δίσκο στο κάτω μέρος του υπολογιστή (σαν σε μικρό ντουλαπάκι) ενώ πιο σπάνια ο σκληρός δίσκος είναι τοποθετημένος στο εσωτερικό του φορητού και χρειάζεται περισσότερη προσπάθεια για να αλλαχθεί.

Ο υπολογιστής που χρησιμοποίησα ήταν ένας Dell Inspiron 2500 (P3 στο 1GHz με 256MB Ram μνήμης και 30GB σκληρό δίσκο) που είχε το συρταρωτό σύστημα προσαρμογής του σκληρού δίσκου.

(Dell Inspiron 2500 με το συρτάρι του δίσκου ανοιγμένο.)

Αφού αφαίρεσα το σκληρό δίσκο απο το συρτάρι, βίδωσα τον προσαρμογέα και ήμουν έτοιμος για τη CompactFlash κάρτα μνήμης.

Όσο αφορά τη κάρτα μνήμης, ουσιαστικά μπορείτε να τη προμηθευθείτε σε χωρητικότητα και κόστος της αρεσκείας σας. Παρ' όλο που οι διάφορες τιμές των CompactFlash προσαρμογέων ήταν ίδιες απο μαγαζί σε μαγαζί στο internet, οι τιμές των CompactFlash μνημών είχαν πολύ μεγάλες αποκλίσεις και γι' αυτό η καλύτερη λύση, αν αγοράζετε μια καινούρια κάρτα, είναι να την αγοράσετε απο κάποιο online μαγαζί. Παρακάτω παραθέτω ένα πίνακα με τις τιμές μνημών που βρήκα απο διάφορους προμηθευτές και σε διάφορες χωρητικότητες.


Η κάρτα που προτίμησα τελικά ήταν μια Sandisk Extreme στα 4GB στη τιμή των 31 περίπου λιρών

Προς το παρόν, η μεγαλύτερη χωρητικότητα που μπορείτε να βρείτε σε μνήμη Compact Flash είναι τα 16GB (πολύ σύντομα και 32GB διαβάστε στη παράγραφο "Το Μέλλον"), αλλά σε αρκετά υψηλή τιμή.

(Ο Connector στα δεξιά, προσαρμόζεται στον CFtoIDE προσαρμογέα στο κέντρο. Ο προσαρμογέας με τη σειρά του θα βιδωθεί στο συρτάρι στα αριστερά.)

(Η κάρτα CF έτοιμη προς χρήση)

(Επάνω στο συρτάρι του δίσκου και ένα βήμα πρίν την ολοκλήρωση)

Software

Με τον όρο software εδώ δεν εννοώ κάποιο ειδικό πρόγραμμα ή driver για να συνεργαστεί η μνήμη CompactFlash με το φορητό -δε χρειάζεται άλλωστε- αλλά για τα μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα που έχουν διαφορετικά λειτουργικά και συστήματα αρχείων όταν λειτουργούν επάνω σε Flash μνήμες.

Η κάρτα CompactFlash αναγνωρίζεται απο το BIOS αυτόματα ώς ένας κοινός σκληρός δίσκος. Για παράδειγμα, η κάρτα της δοκιμής αναγνωρίστηκε αυτόματα ώς Sandisk CFA Disk χωρίς καμία επιπρόσθετη ρύθμιση.

(Το BIOS στο πρώτο boot)

Όσο αφορά το λειτουργικό σύστημα, θεωρητικά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποιο λειτουργικό θέλετε, παρ' όλα αυτά, τα λειτουργικά που υποστηρίζουν μεγαλύτερη ποικιλία σύγχρονων συστημάτων αρχείων (filesystem) όπως για παράδειγμα το Linux, θα σας δώσουν μεγαλύτερη ευελιξία στη ρύθμιση της λειτουργίας της κάρτας μνήμης με το υπόλοιπο σύστημα.

Για λόγους που έχουν να κάνουν με το Wear Leveling (που περιέγραψα στο προηγούμενο άρθρο) καλό θα ήταν να χρησιμοποιήσετε ένα Journaling File System[2] όπως είναι για παράδειγμα το NTFS στα Windows, το Ext3 στο Linux ή το πολύ καλό BeFS του λειτουργικού BeOS.

Το πλεονέκτημα που έχουν αυτά τα συστήματα αρχείων όταν χρησιμοποιούντε με μνήμες Flash είναι οτι ομαδοποιούν τις εγγραφές προς το φυσικό μέσο. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα λιγότερες προσπελάσεις άρα και μεγαλύτερη δάρκεια ζωής της κάρτας.

Σε παρόμοιο σύστημα αρχείων (Journaled δηλαδή) έχει βασιστεί και το JFFS[3] το οποίο χρησιμοποιείται σε embedded συστήματα (όπως για παράδειγμα PDA, Smart Phones, κλπ), όπου ο επεξεργαστής επικοινωνεί κατ' ευθείαν με τη μνήμη Flash (ενώ στη περίπτωση μας, η CompactFlash κάρτα περιέχει τον controller)
Λειτουργία και Συγκρητικά

Η λειτουργία ενός υπολογιστή με μια κάρτα CompactFlash στη θέση του σκληρού δίσκου είναι πολύ πιο αθόρυβη. Απουσιάζει ο ήχος του κινητήρα που περιστρέφει το σκληρό δίσκο και ο χαρακτηριστικός ήχος που κάνει η κεφαλή κατα την εγγραφή / ανάγνωση.

Επίσης, η κάρτα μνήμης, έχοντας μικρότερη κατανάλωση απο ένα σκληρό δίσκο συμβάλει λιγότερο στη θερμοκρασία μέσα στο κουτί, με αποτέλεσμα οι ανεμιστήρες του υπολογιστή να μην λειτουργούν συχνά.

Το καλύτερο ίσως χαρακτηριστικό είναι η ζωή της μπαταρίας. Ο συγκεκριμένος υπολογιστής είχε μια φθαρμένη μπαταρία που κρατούσε το σύστημα σε λειτουργία για περίπου 30 δευτερόλεπτα χωρίς εξωτερική τροφοδοσία. Παρ' όλα αυτά με τη κάρτα μνήμης, μια πλήρης φόρτιση κρατάει το φορητό για περίπου 2 λεπτά χωρίς εξωτερική τροφοδοσία...Αυτό σημαίνει οτι με τη κάρτα μνήμης ο χρόνος λειτουργίας για την ίδια φόρτιση μπορεί και να τετραπλασιαστεί.

Το μηχάνημα της δοκιμής ήταν ένας παλαιότερος φορητός υπολογιστής Dell Inspiron 2500, Pentium 3 στο 1GHz με 256 MB μνήμης. Δοκίμασα την εγκατάσταση και λειτουργία 3 λειτουργικών συστημάτων:

• Microsoft Windows XP

• Red Hat Linux 9

• BeOS Max 3

Και τα 3 λειτουργικά είχαν παρόμοιους χρόνους εγκατάστασης (περίπου 40 λεπτά) στην κάρτα CompactFlash και το σκληρό δίσκο.

Τα Windows XP καταλαμβάνουν περίπου 2 GB επάνω στην κάρτα με σύστημα αρχείων NTFS. Δεν είχα καθόλου καλές εντυπώσεις απο αυτό το λειτουργικό μια και μετά το πρώτο boot και ενώ περίμενα να μπώ στο λειτουργικό, είχα κάποια μηνύματα λάθους σχετικά με την εικονική μνήμη και το σύστημα υπολειτουργούσε.
Παρ' όλο που μπήκα σε Protected Mode και άλλαξα το μέγεθος της εικονικής μνήμης, στο επόμενο boot επανήλθε στο μηδέν.
Απο αυτή τη συμπεριφορά υποψιάζομαι οτι ο controller της κάρτας (ή ο driver των windows) πιθανότατα δεν υποστηρίζει κάποιες λειτουργίες για direct access με αποτέλεσμα αυτά τα προβλήματα.

Το επόμενο λειτουργικό που δοκίμασα ήταν το BeOS MAX 3. Αυτή είναι μια παλιότερη διανομή που έκανε ο Βασίλης Περαντζάκης με το βασικό λειτουργικό BeOS και πάρα πολλές εφαρμογές. Όλα αυτά για περίπου 600 MB χώρου στη κάρτα μνήμης!
Σε αυτό το λειτουργικό επέλεξα το BeFS σαν σύστημα αρχείων. Αυτό το λειτουργικό δεν δημιούργησε κανένα απολύτως πρόβλημα στην εγκατάσταση και λειτουργία απο την CompactFlash μνήμη εκτός απο το οτι δεν έβλεπε πλήρως την κάρτα γραφικών.



Το τελευταίο λειτουργικό που δοκίμασα ήταν το Linux και συγκεκριμένα η έκδοση Red Hat 9.1.
Σε αυτή τη περίπτωση, δεν υπήρξε κανένα απολύτως πρόβλημα. Στην εγκατάσταση επέλεξα το σύστημα αρχείων Ext3 και μετά απο περίπου 30 λεπτά είχα ένα πλήρες λειτουργικό επάνω στη κάρτα Flash σε περίπου 1.5GB (Ομολογουμένος με αρκετά Extras)



Το Μέλλον

Οι Flash μνήμες δείχνουν να κερδίζουν όλο και περισσότερο έδαφος έναντι των σκληρών δίσκων καθώς οι τιμές πέφτουν και οι χρητικότητες ανεβαίνουν.

Οι κατασκευαστές δείχνουν να επιλέγουν τις CF μνήμες απο τους κλασικούς σκληρούς δίσκους για να εξοπλίσουν τα φορητά συστήματα του μέλλοντος λόγο των πολύ καλών χαρακτηριστικών τους.

Μηχανήματα όπως το υπέροχο eee PC[3] της Asus και ο υπολογιστής των "100 δολαρίων"[4] (που τελικά μάλλον θα κοστίζει λίγο παραπάνω) του MIT διαφημίζουν ήδη τη χρήση Flash μνήμης ώς το βασικό τους αποθηκευτικό μέσο.

Μέσα στο 2008 αναμένεται μια συσκευή με τη "μαγική" χωρητικότητα των 160GB[5] απο την Adtron και ένας PCMCIA Flash δίσκος στα 32GB απο την Panasonic[6]. Και τα δύο προϊόντα αναμένεται να επιρρεάσουν την αγορά των φορητών υπολογιστών.


Με τα εξωτικά αποθηκευτικά μέσα (Οπτικά μέσα υπερυψηλής πυκνότητας) να χρειάζονται λίγο ακόμα χρόνο για να μπορούν να λειτουργήσουν αξιόπιστα έξω απο τα εργαστήρια, οι μνήμες Flash δείχνουν να είναι μια γρήγορη και αξιόπιστη λύση με μόνο μειονέκτημα την υψηλή τους τιμή.

Ένα μειονέκτημα που είμαι σίγουρος οτι οι εταιρίες ήδη δουλεύουν σκληρά για να αντιμετωπίσουν!

Περισσότερες πληροφορίες στις παρακάτω τοποθεσίες:
[1] Digital Era, Online Κατάστημα
[2] Journaling File System
[3] JFFS
[4] Eee PC
[5] OLPC (100 Dollar PC) (MIT)
[6] Adtron 160GB Flash Based "Hard" Disk
[7] Panasonic PCMCIA 32GB Hard Disk
[8] Περισσότερες Φωτογραφίες Απο Τη Μετατροπή