USB-tikut

Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Olen nähnyt sen ajan, kun IBM XT-kompuutteri julkaistiin. Siinä oli 10 MB kiintolevy. Itse sain kiintolevykapasiteettia 30 M joskus 1989. Sekin piti konstailla 20 M MFM-levystä käyttämällä RLL-ohjainta. Epätoivoista oli saada massamuistia. Aina maksoi maltaita.

Ja nyt ovat nämä 512 M USB-tikut. Ja isommatkin.

Mitä on tässä välissä tapahtunut, että tuollaiseen tikkuun on voitu vielä ilman liikkuvia sijoittaa tuollaisia massamuistimääriä. Ei olisi voinut kuvitellakaan moisia tikkuja vain 15...20 vuotta sitten. Myös on tuo USB-liitynnän nopeus ja toimintavarmuus ihmeteltävä, kun on sarjaliikennettä harrastanut RS232-liitännällä jollain 1200-nopeudella tai huikealla 2400 nopeudella.

Jutut menevät käsittämättömiksi, vaikka olen ollut tietotekniikan pioneerina itsekin.

Siis mikä on tehnyt mahdolliseksi massamuistit nykyiseen tapaan? Onko maskitekniikka vai mikä?

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Kommentit (36)

Vierailija

Indegerointi on vain tehostunut uusien materiaalien ja tekniikoiden ansiosta. Suuret markkinat laskevat yksikköhintaa, ja se lisää myyntiä. Samalla tiedostojen koko ja määrä kasvavat.

Vierailija
Paul M
Jutut menevät käsittämättömiksi, vaikka olen ollut tietotekniikan pioneerina itsekin.

Siis mikä on tehnyt mahdolliseksi massamuistit nykyiseen tapaan? Onko maskitekniikka vai mikä?

Parantunut tuotantotekniikka vaikuttaa. Rötgensäteillä päästään alle 15 nanometrin viivanleveyksiin.

Mooren laki soveltuu hyvin muisteihinkin...

Sitä samaa millä saadaan yhä enemmän tavaraa piisirulle... Sama se on keskusyksiköissä ja muistipiireissä sekä muissa.

Vierailija
Paul M

Jutut menevät käsittämättömiksi, vaikka olen ollut tietotekniikan pioneerina itsekin.

Siis mikä on tehnyt mahdolliseksi massamuistit nykyiseen tapaan? Onko maskitekniikka vai mikä?

Eipä ole uusi tekniikkakaan vailla vikoja. Iso osa kehityksestä on tullut siitä, että heitetään piut paut mm. kestävyydelle ja varmuudelle.

USB muistitikku käyttää ns. flash muistia.

http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory

Lyhyesti sanottuna flash muisti koostuu transistoreista, joiden hilaa ei ole kytketty itse piiriin, vaan se varataan ja puretaan transistorin yli vaikuttavalla jännitteellä. Pienemmällä jännitteellä sitten tutkitaan, kulkeeko transistorin läpi virta vai ei, josta saadaan tieto onko bitti 1 vai 0.

Idea on siis periaatteeltaan sama, kuin että käytettäisiin kondensaattoreita varauspankkeina ja sitä kautta muistina, mutta tässä tapauksessa "kondensaattori" on integroitu transistorin sisälle ja siihen pumpattu varaus pitää transistorin auki. Hila on eristetty oksidikerroksella, joka estää varausta purkautumasta omia aikojaan ja koska vuotovirta on olemattoman pieni, muisti säilyttää sisältönsä käytännössä useita vuosia (n. 10 vuotta mutulla).

Kvanttimekaniika ilmiöiden ymmärtäminen on mahdollistanut tämänlaisen tekniikan kehittämisen, jossa eristekerroksen läpi pumpataan varaus tunneloimalla se toiselle puolelle. Toisaalta, tämän eristekerroksen takia yhden muistisolun tyhjentämiseen täytyy käyttää niin suuria jännitteitä että se itseasiassa vahingoittaa mekanismia.

Flash tekniikka kestää nykyisellään (arvioiden) noin miljoona uudelleenkirjoituskertaa, mutta käytännössä halpa muistitikku muuttuu käyttökelvottomaksi vain tuhansien kertojen jälkeen. Halvemmissa tikuissa kun ei ole investoitu mekanismiin, joka levittää kirjoituskerrat koko muistialueelle tasaisesti.

Näinollen esimerkiksi se alue, mihin tiedostotaulukko kirjoitetaan, kuluu nopeaan puhki, koska jokainen tiedoston muokkaus, kopiointi, poisto, lisäys ja uudelleenformatointi muuttaa tätä kohtaa muistipiiristä.

Mitä tulee kiintolevyihin, niin niitä koskeva artikkeli on myös mielenkiintoista luettavaa:

http://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Paul M
Myös on tuo USB-liitynnän nopeus ja toimintavarmuus ihmeteltävä, kun on sarjaliikennettä harrastanut RS232-liitännällä jollain 1200-nopeudella tai huikealla 2400 nopeudella.



USB:n nopeus perustuu moneen tekijään. Yksi on sen maksimietäisyys, joka on 5 metriä. USB on suunniteltu tietokoneen ja sen oheislaitteiden väliseksi yhteydeksi, jolloin tuo 5-metriä on useimmissa tapauksissa riittävä. RS-232 yhteydet on suunniteltu yleisempään käyttöön, jolloin kaapelin pituus voi olla pidempi, tarkalleen vähintään 50 jalkaa, eli noin 16 m. Lisäksi tiedonsiirrossa voitiin nopeutta pudottaa, jolloin yli 100 m:nkään vedot eivät olleet mahdottomia - näitä käytettiin yleisesti päätekäytössä (9600 bit/s) vielä 1980-luvulla.

RS232 cable length according to Texas Instruments

Bauds Maximum cable length (ft)
19200 50
9600 500
4800 1000
2400 3000

USB:n jännite on myös pienempi, kuin RS-232:n. Pienempi jännite tarkoittaa nopeampaa signaalin nousuaikaa ja pienempää energiankulutusta.

USB 2:ssa sitten käytetään lisäksi kierrettyä parikaapelia signaalin siirtoon. Näin häiriöt indusoituvat molempiin johtimiin ja kun vastaanottopäässä signaali tulkitaan differentiaalisesti, niin häiriöt eivät juuri vaikuta signaaliin. RS-232:ssahan oli nipussa vain yksi yhteinen maa.

USB:ssä, kuten rs-232:ssakin käytännössä, laite voi ottaa käyttöjännitteensä linjalta. Suuria virtoja ei saada, mutta 500 mA/5V eli huimat 2.5 W.

USB:n hyviin puoliin kuuluu myös se, että yhden fyysisen portin voi jakaa maksimissaan 127:n laitteen kanssa. Näin porttien loppuminen (joka tuli usein vastaan RS-232:lla) on historiaa. Harva laite kun tarvitsee jatkuvasti täyttä siirtonopeutta. USB-liittimet ovat lisäksi pieniä, joten porttejakin saadaan koneeseen mahtumaan hyvin - itselläni taitaa olla emolla 11 porttia! Neljä on emolevyllä vielä kytkemättä, jos joskus niitä tarvitsisin...

Sellainen hyvä puoli RS-232:ssa kuitenkin on, että jos rakentelee omia laitteita, niin sen käyttökuntoon saattaminen on huomattavasti USB:tä helpompaa!

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
mori
Paul M

Ja nyt ovat nämä 512 M USB-tikut. Ja isommatkin.




Onhan niitä 8 Gigan USB-tikkujakin.

Ja kohta Flash-muisti yleistyy kannettavien kiintolevyn korvaajana. Flash-muistien hinnat ovat kovasti laskussa. Reilu pari vuotta sitten ostin kameraan 512 MB kortin ja hintaa oli yli 80 EUR. Vajaa vuosi sitten ostin 2 GB kortin ja hintaa tuolla 50 EUR.

Vierailija
Volitans
Sellainen hyvä puoli RS-232:ssa kuitenkin on, että jos rakentelee omia laitteita, niin sen käyttökuntoon saattaminen on huomattavasti USB:tä helpompaa!

Mä nyt kuitenkin olen joutunut aika paljon tappelemaan tuon maailman epästandardeimmaksi sanotun standardin kanssa - laitevalmistajien aivoituksia väylän kättelysignaalien käytössä saa joskus ihmetellä tosistaan. USB on niin paljon tiukempi standardi, että sen kanssa tuskin tappelua tulee.

RS232 voidaan viedä pitkälle modeemilla. Millä USB?

USB-tikuista: hankin juuri USB-tikun 1GB, noin 20e. Vain FAT, mutta suojattu, täysin näkymätön alue mahdollista luoda. A-data. http://www.adata.com.tw/adata_en/produc ... =AP01ZZZSV

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Vastaaja_s24fi
Volitans
Sellainen hyvä puoli RS-232:ssa kuitenkin on, että jos rakentelee omia laitteita, niin sen käyttökuntoon saattaminen on huomattavasti USB:tä helpompaa!



Mä nyt kuitenkin olen joutunut aika paljon tappelemaan tuon maailman epästandardeimmaksi sanotun standardin kanssa - laitevalmistajien aivoituksia väylän kättelysignaalien käytössä saa joskus ihmetellä tosistaan. USB on niin paljon tiukempi standardi, että sen kanssa tuskin tappelua tulee.



Ensinnäkin USB vaatii oman piirin tai mikrokontrollerin, jossa USB on jo mukana. RS-232 ei vaadi kuin kolme piuhaa minimissään - edes puskuria ei välttämättä tarvita. Tuollaisella on helppo siirtää vaikka debuggausinfoa suoraan tietokoneelle.

Vastaaja_s24fi

RS232 voidaan viedä pitkälle modeemilla. Millä USB?

USB:tä ei ole suunniteltukaan pidemmille matkoille. Sitä varten meillä on ethernet lukuisine eri implementointeineen eri medioille.

Vierailija
Volitans
Vastaaja_s24fi
Volitans
Sellainen hyvä puoli RS-232:ssa kuitenkin on, että jos rakentelee omia laitteita, niin sen käyttökuntoon saattaminen on huomattavasti USB:tä helpompaa!



Mä nyt kuitenkin olen joutunut aika paljon tappelemaan tuon maailman epästandardeimmaksi sanotun standardin kanssa - laitevalmistajien aivoituksia väylän kättelysignaalien käytössä saa joskus ihmetellä tosistaan. USB on niin paljon tiukempi standardi, että sen kanssa tuskin tappelua tulee.



Ensinnäkin USB vaatii oman piirin tai mikrokontrollerin, jossa USB on jo mukana. RS-232 ei vaadi kuin kolme piuhaa minimissään - edes puskuria ei välttämättä tarvita. Tuollaisella on helppo siirtää vaikka debuggausinfoa suoraan tietokoneelle.
Niin, jos muu elektroniikka on olemassa molemmissa päissä. Jos tarve tulee, sama pätee USB:llekin.


Vastaaja_s24fi

RS232 voidaan viedä pitkälle modeemilla. Millä USB?



USB:tä ei ole suunniteltukaan pidemmille matkoille. Sitä varten meillä on ethernet lukuisine eri implementointeineen eri medioille.
Ei RS232:takaan ole suunniteltu pitkälle matkalle. En näe mitään syytä, etteikö voitaisi rakentaa esim. langaton USB-linkki, joka siis vastaisi sarjaväylän modeemia, jonka kantomatka olisi vaikka satoja metrejä. Ei korvaamaan muita langattomia yhteykisä. vaan mahdollistamaan USB-laitteen käyttö kauempaa kuin 5m koneesta. Oikeastaan olisi hämmästyttävää, jos sellaista ei ole jo tehty.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
Paul M

Mitä on tässä välissä tapahtunut, että tuollaiseen tikkuun on voitu vielä ilman liikkuvia sijoittaa tuollaisia massamuistimääriä.

...

Siis mikä on tehnyt mahdolliseksi massamuistit nykyiseen tapaan? Onko maskitekniikka vai mikä?

Mitään mullistavia harppauksia ei ole ollut. Tasainen parantelu komponentinvalmistuksen jokaisella osa-alueella on tuonut edun. Kiteenkasvatuksen laatu on parantunut, samoin piirille kasvatettavien amorfisten kerrosten ja rajapintojen laatu. Se mahdollistaa pienemmät ja hienommat rakenteet teoriassa. Parantunut valmistustekniikka mahdollistaa pienentämisen käytännössä. Pienentäminen ihan luontaisesti nopeuttaa piirejä.

Ja tuokin on valitettavasti totta, mitä Veikko sanoi. Osan elektroniikan parantuneesta suorituskyky/hinta -suhteesta on mahdollistanut tinkiminen luotetavuudessa ja käyttöiässä. Nykyään tietotekniikassa hyväksytään aivan liikaa vikoja, niin ohjelmissa kuin raudassakin ja jopa yritystasolla, missä viat tuottavat suuria rahallisia tappioita. Ja vahvasti vaikuttaa siltä, että vikojen hyväksyminen leviää kovaa vauhtia kaikille muillekin tuotannon aloille, varsinkin kuluttajalaitteissa. Ihmisille on pääasia että romua saa halvalla ja paljon.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Vastaaja_s24fi
Ei RS232:takaan ole suunniteltu pitkälle matkalle. En näe mitään syytä, etteikö voitaisi rakentaa esim. langaton USB-linkki, joka siis vastaisi sarjaväylän modeemia, jonka kantomatka olisi vaikka satoja metrejä. Ei korvaamaan muita langattomia yhteykisä. vaan mahdollistamaan USB-laitteen käyttö kauempaa kuin 5m koneesta. Oikeastaan olisi hämmästyttävää, jos sellaista ei ole jo tehty.

RS-232 on kuitenkin suunniteltu huomattavasti pidemmille matkoille kuin USB - katso aiempi viestini.

USB:lle on olemassa "Range extendereitä", jotka käyttävät normaalia RJ-45 verkkokaapelia välissä - En tosin tiedä millä tekniikalla nämä toimivat:

http://www.vpi.us/usbc5.html

Sittenhän on langaton USB, eli WUSB.

Vierailija

USB:n kantamaa voi kotiolosuhteissa jatkaa lähes määrättömiin kytkemällä aina uuden virroitetun hubin piuhan väliin. Vaikka etäisyys on määritelty 5 metriksi, tämä koskee käytännössä vain USB 2.0:n nopeimpia laitteita ja useat vehkeet toimivat jopa 6 - 8 metrin kaapelilla.

Pitkillä vedoilla luonnollisesti tiedonsiirtonopeus kärsii, koska usea signaalin toistin (hubi) välillä aikaansaa latenssia edestakaisessa liikenteessä.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005
Veikko
USB:n kantamaa voi kotiolosuhteissa jatkaa lähes määrättömiin kytkemällä aina uuden virroitetun hubin piuhan väliin. Vaikka etäisyys on määritelty 5 metriksi, tämä koskee käytännössä vain USB 2.0:n nopeimpia laitteita ja useat vehkeet toimivat jopa 6 - 8 metrin kaapelilla.

Juu, viisi hubia voi maksimissaan olla á 5 m, eli yhteensä 30 m.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat