تاريخ وتطور بطاقات الذاكرة

ما هي ذاكرة الفلاش؟ ما هي استخداماتها؟

ذاكرة الفلاش هي وسيلة تخزين إلكترونية مدمجة ومنتشرة الاستخدام ويمكن مسحها وإعادة برمجتها كهربائيًا. ويمكنها تخزين البيانات لفترات طويلة دون توصيلها بمصدر طاقة (على عكس ذاكرة الوصول العشوائي، فإن ذاكرتها غير متطايرة). هناك نوعان من ذاكرة الفلاش يستخدمان نفس التكنولوجيا الأساسية ولكنهما يقرأان البيانات ويكتبانها بطرق مختلفة قليلاً - ذاكرة الفلاش NAND وذاكرة الفلاش NOR.

تُستخدم بطاقات الذاكرة الفلاشية بشكل شائع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA) ومشغلات الوسائط المحمولة وأجهزة ألعاب الفيديو وما إلى ذلك. في الأساس، من الصعب قضاء يوم دون استخدام جهاز واحد على الأقل يستخدم بطاقة ذاكرة فلاشية.

ولكن كيف بدأ كل شيء؟

على الرغم من أن مفهوم ذاكرة الفلاش كان موجودًا منذ أوائل الثمانينيات، إلا أن أول تنسيق تجاري لبطاقة الذاكرة - بطاقة الكمبيوتر الشخصي - لم يظهر حتى عام 1990.

(1) تاريخ وتطور بطاقات الذاكرة الفلاشية

ثمانينيات القرن العشرين: طورت شركة توشيبا ذاكرة فلاش NOR من ذاكرة EEPROM (ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح والبرمجة كهربائيًا) في أوائل الثمانينيات وأطلقتها في السوق في عام 1984. في عام 1991، أطلقت توشيبا أيضًا أول تقنية لذاكرة فلاش NAND. ذاكرة فلاش NAND هي تكوين جديد (محسن) يقلل من مساحة وحدة التخزين، وبالتالي يحقق تكلفة بت أقل. تم اختراع كلتا الذاكرتين الفلاشيتين بواسطة الدكتور فوجيو ماسوكا أثناء عمله في توشيبا في الثمانينيات.

1990: بطاقة الكمبيوتر الشخصي (PCMCIA) هي أول تنسيق تجاري لبطاقة الذاكرة. بطاقة الكمبيوتر الشخصي هي جهاز تخزين مصمم لتوسيع ذاكرة أجهزة الكمبيوتر الشخصية (أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة) وقد طورتها جمعية بطاقات ذاكرة الكمبيوتر الشخصي الدولية (PCMCIA)، ومن هنا جاء الاسم. تأتي بثلاثة أنواع، بسمك مختلف، ومتوفرة في إصدارات 16- بت أو 32- بت. أدى هذا الاختراق إلى إنشاء العديد من الأجهزة القائمة على إمكانية تكوين بطاقات الكمبيوتر الشخصي، بما في ذلك بطاقات الشبكة وأجهزة المودم والأقراص الصلبة. تُستخدم بطاقات الكمبيوتر الشخصي الآن بشكل أساسي في التطبيقات الصناعية وتوصيل أجهزة مثل أجهزة المودم. منذ عام 1994، ظهر عدد من تنسيقات بطاقات الذاكرة الأصغر من بطاقات الكمبيوتر الشخصي، وكان أولها بطاقة CompactFlash.

1994: Compact Flash I (CF-I) و II (CF-II) عبارة عن أجهزة تخزين فلاش ضخمة تستخدم بشكل أساسي في الأجهزة الإلكترونية المحمولة. تم تحديد التنسيق والأجهزة في الأصل وتصنيعها بواسطة SanDisk في عام 1994 في نسختين مختلفتين السُمك. CF أكبر فعليًا من بطاقات الفلاش الأخرى واستخدمت في البداية ذاكرة فلاش من نوع NOR، والتي تسمح بتنفيذ البرامج مباشرة من ذاكرة الفلاش دون نسخها إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للجهاز. لا تزال CompactFlash شائعة وتدعمها العديد من الأجهزة الاحترافية وأجهزة المستهلك الراقية مثل الكاميرات الرقمية Canon و Nikon. تتوفر بطاقات CF بسعات تصل إلى 512 جيجابايت.

1995: بطاقة SmartMedia (SM/SMC) هي معيار لبطاقات الذاكرة الفلاشية المستندة إلى NAND والتي قدمتها شركة Toshiba في عام 1995 كخليفة للقرص المرن للكمبيوتر. تراوحت سعة بطاقات ذاكرة SmartMedia من 2 ميجا بايت إلى 128 ميجا بايت، وهو ما لا يبدو كبيرًا في الصورة الحالية. تتكون بطاقات SmartMedia من شريحة NAND واحدة مدمجة في بطاقة بلاستيكية رقيقة، وكانت من أصغر وأرق بطاقات الذاكرة المبكرة (سمكها 0.76 مم فقط)، مما يجعلها عرضة للتلف بسبب الانحناء. غالبًا ما كانت تستخدم لتخزين الأجهزة المحمولة وكانت شائعة بشكل خاص في الكاميرات الرقمية. في عام 2001، كانت تمثل ما يقرب من نصف سوق الكاميرات الرقمية. ومع زيادة دقة الكاميرا، بدأ التنسيق يواجه مشاكل. لم تكن هناك بطاقات أكبر من 128 ميجا بايت في ذلك الوقت، ووصلت الكاميرات الرقمية المدمجة إلى أحجام حيث كانت حتى بطاقات SmartMedia كبيرة جدًا وغير مريحة. في نهاية المطاف، تحولت شركة Toshiba إلى بطاقات الذاكرة الرقمية الآمنة (SD) الأصغر حجماً والأعلى سعة في عام 1999. ولم تعد تُصنع بطاقات الذاكرة SmartMedia.

1997: قدمت شركة SanDisk وشركة Siemens AG بطاقة الوسائط المتعددة (MMC) في عام 1997. وكانت بطاقات الوسائط المتعددة متوفرة بسعات تصل إلى 512 جيجابايت وكانت تستخدم في الإلكترونيات الاستهلاكية. ومنذ تقديم بطاقة SD (1999)، فقدت بطاقات الوسائط المتعددة شعبيتها تدريجيًا، ولكن بطاقات الوسائط المتعددة المدمجة (eMMCs) لا تزال تستخدم على نطاق واسع كوحدة تخزين داخلية للأجهزة المحمولة، وتوجد في هواتف Android أو Windows وحتى أجهزة الكمبيوتر منخفضة التكلفة، لتحل محل محركات أقراص الحالة الصلبة التقليدية الأكثر تكلفة.

1998: Memory Stick (MS) هو تنسيق بطاقة ذاكرة فلاش قابلة للإزالة قدمته شركة Sony في أواخر عام 1998. تراوحت سعتها من 4 ميجا بايت إلى 128 ميجا بايت. لاحقًا، تم طرح العديد من الإصدارات ذات سعة تخزين قصوى أكبر وسرعات نقل أسرع وحجم أصغر في السوق. في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، استخدمت Sony Memory Stick حصريًا في منتجاتها مثل الكاميرات الرقمية Cyber-shot وأجهزة الكمبيوتر WEGA وVAIO ووحدة التحكم في الألعاب المحمولة PlayStation Portable. ولكن مع تزايد شعبية بطاقات SD، بدأت Sony أيضًا في دعم تنسيق بطاقة SD في عام 2010. تستخدم الكاميرات الرقمية من Sony اليوم بطاقات ذاكرة SD وSDHC، ولم يتم إصدار أي بطاقات جديدة منذ عام 2010، ومن المرجح أن يتم إيقاف إنتاج Sony Memory Stick.

1999: Secure Digital (SD) هو تنسيق بطاقة ذاكرة تم تطويره بواسطة SD Card Association (SDA) للأجهزة المحمولة. تم إطلاق البطاقة بشكل مشترك في عام 1999 بواسطة SanDisk وPanasonic (Panasonic) وToshiba كتحسين لبطاقة MultiMediaCard (MMC) وأصبحت معيارًا صناعيًا منذ ذلك الحين.

2000: تم طرح USB (الناقل التسلسلي العالمي) وبيعه في السوق التجارية بواسطة IBM وTrek Technology. محرك أقراص USB هو جهاز تخزين بيانات يعمل بنظام التوصيل والتشغيل، بما في ذلك ذاكرة فلاش مع واجهة USB مدمجة. تُستخدم أقراص USB بشكل شائع للتخزين والنسخ الاحتياطي للبيانات ونقل الملفات، وتأتي بأحجام مختلفة ومتنوعة. وهي مدعومة بأنظمة التشغيل الحديثة مثل Windows وLinux وmacOS وأنظمة أخرى شبيهة بـ Unix، بالإضافة إلى العديد من الأنظمة المستندة إلى BIOS.

2003: تم طرح بطاقة miniSD في عام 2003 كإصدار أصغر من بطاقة SD. وفي حين تم تصميم البطاقات الجديدة للهواتف المحمولة، إلا أنها كانت غالبًا ما تأتي مع محول miniSD لتكون متوافقة مع فتحات بطاقة الذاكرة SD القياسية. وتم طرح بطاقات Micro SD في عام 2005 بسعات 32 و64 و128 ميجابايت، وتبعتها في عام 2006 بطاقة micro M2 (من 64 ميجابايت إلى 16 جيجابايت) وبطاقة micro SDHC (من 2 جيجابايت إلى 32 جيجابايت). واستمرت البطاقات في التطور من حيث السعة والسرعة.

2010: تم طرح بطاقة الذاكرة SDXC (Secure Digital Extended Capacity) في عام 2010، بنفس حجم سابقتها، ولكن بسعة تخزين تبدأ من 64 جيجابايت وتصل إلى 2 تيرابايت، كما أنها مقاومة للغبار والماء، وقادرة على تحمل ضغط يصل إلى 16 كجم، وسريعة للغاية. تستخدم البطاقة نظام الملفات exFAT من Microsoft للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات والملفات. يتوفر أيضًا إصدار micro SDXC. في هذه المرحلة، يتعلق الأمر كله بالسرعة والحجم والموثوقية ومساحة التخزين والصلابة.

2016: تعد تقنية تخزين الفلاش العالمية (UFS) من سامسونج بمثابة تخزين فلاشي للكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة وأجهزة الإلكترونيات الاستهلاكية. وهي مصممة لتوفير سرعات نقل بيانات أعلى وموثوقية أكبر لتخزين الفلاش. تسمح تقنية UFS بكتابة البيانات وقراءتها في الذاكرة في نفس الوقت، ومن المتوقع أن تحل محل بطاقات eMMC وSD (التي يمكنها إجراء عملية واحدة فقط في كل مرة). استخدمت سامسونج بالفعل تقنية UFS في بعض هواتفها. لقد أطلقت بطاقات ذاكرة UFS بسعة 32 و64 و128 و256 جيجابايت. ومع ذلك، في حين أن سرعة بطاقات UFS واستخدام البطارية أفضل بكثير، إلا أن بطاقات SD لا تزال أكثر شعبية ومفضلة لدى البائعين.

2018: تتبع بطاقة SDUC التي تم إصدارها في يونيو 2018 خطى بطاقات SD وSDHC وSDXC الأصلية، حيث زادت من مستوى سعة التخزين القصوى مرة أخرى (من 2 تيرابايت إلى 128 تيرابايت) والسرعة مرة أخرى (1.58 مرة من الإصدار السابق، على وجه التحديد). ولكن ليس من الواضح متى سيتم إطلاق هذه البطاقات في السوق.