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La mémoire flash est une mémoire à semiconducteurs, non volatile et réinscriptible, c'est-à-dire une mémoire possédant les caractéristiques d'une mémoire vive mais dont les données ne disparaissent pas lors d'une mise hors tension (mémoire de masse). Ainsi, la mémoire flash stocke les bits de données dans des cellules de mémoire, mais les données sont conservées en mémoire lorsque l'alimentation électrique est coupée.
En dépit de sa relative lenteur, la durée de vie et la consommation faible (et même nulle au repos) de la mémoire flash la rendent utile pour de nombreuses applications : appareils photo numériques, téléphones cellulaires, imprimantes, assistants personnels (PDA), ordinateurs portables ou dispositifs de lecture et d'enregistrement sonore comme les baladeurs MP3, clef USB. De plus, ce type de mémoire ne possède pas d'éléments mécaniques, ce lui leur confère une assez grande résistance aux chocs.
La mémoire flash est un type d'EEPROM qui permet la modification de
plusieurs espaces mémoires en une seule opération. La mémoire flash est donc plus rapide lorsque le système doit écrire à
plusieurs endroits en même temps.
Elle existe sous deux formes: flash NOR et NAND, d'après le type de pont logique utilisé pour chaque cellule de stockage.
La flash NOR est la première a être développée, elle est inventée par Atmel en 1988. Les temps d'effacement et d'écriture sont longs mais elle possède une interface d'adressage permettant un accès aléatoire à n'importe position. Elle est adaptée à l'enregistrement de programmes informatiques qui sont rarement mis à jour, comme dans les appareils photo numériques ou les organisateurs personels. Elle peut supporter de 10 000 à 100 000 cycles d'effacement. Les Compact Flash et SmartMedia sont basées sur ce système.
La flash NAND développée par Toshiba suivit en 1989. Elle est plus rapide à l'effacement et à l'écriture, offre une plus grande densité, un coût moins important par bit et une durée de vie dix fois plus importante. Toutefois son interface d'entrée / sortie n'autorise que l'accès séquentiel aux données. Elle est donc utilisée pour le stockage d'informations et est moins utile en tant que mémoire pour ordinateurs. Les mémoires MultiMediaCard, Secure Digital et Memory Stick sont basées sur le format NAND.
La capacité maximale admise par la norme est 137 Go. C'est le modèle de carte utilisé pour les appareils photo professionnels.
La mémoire Compact Flash (notée parfois CF) est un type de carte mémoire créé en 1994 par la firme SanDisk. La mémoire Compact Flash est constituée d'un contrôleur mémoire et de mémoire flash contenus dans un boîtier de faibles dimensions (42,8 mm de largeur et 36,4 mm de hauteur), de taille inférieure à une petite boite d'allumettes, et pesant 11,4 grammes. Les cartes CompactFlash sont conformes à la norme PCMCIA/ATA si ce n'est que le connecteur possède 50 broches au lieu des 68 broches des cartes PCMCIA. Ainsi il est possible d'enficher une carte CompactFlash dans un emplacement PCMCIA passif de type II.
La mémoire Memory Stick (notée MS) est un type de carte mémoire créé conjoitement par Sony et SanDisk en janvier 2000. L'architecture des cartes Memory Stick est basée sur des circuits de mémoire flash (EEPROM) de type NAND. La mémoire Memory stick possède de petites dimensions (21,5mm x 50,0mm x 2,8mm), équivalentes à celles d'une petite boîte d'allumettes, et pèse à peine 4 grammes. L'accès aux données est réalisée par l'intermédiaire d'un connecteur latéral possédant 10 broches, permettant d'atteindre un taux de transfert de 5 Mb/s en écriture et de l'ordre de 15 Mb/s en lecture. La nouvelle version de ces cartes, «Memory Stick Pro», offre une plus grande capacité de stockage (jusqu'à 1 Go) et des taux de transferts de 160Mbps en lecture et 15Mbps en écriture. Les lecteurs MS Pro peuvent lire et écrire des cartes MS classiques, mais les lecteurs MS classiques ne peuvent ni lire ni écrire les cartes MS Pro.
La technologie «Magic Gate» est la solution Sony de protection des droit d'auteur, utilisée notamment dans le format audio ATRAC 3.
Il existe aussi un modèle particulier, dit «Duo», qui sépare physiquement la mémoire disponible en 2 parties égales. Le choix de l'une ou l'autre partition se fait par un connecteur physique. Ces cartes ont des dimensions physiques légèrement inférieures aux cartes classiques. Un adaptateur est nécessaire pour lire les cartes Duo dans les lecteurs classiques.
La mémoire SmartMedia est un type de carte mémoire créé par Toshiba et Samsung. Son architecture est basée sur des circuits de mémoire flash (EEPROM) de type NAND La mémoire SmartMedia possède de très petites dimensions (45,0mm x 37,0mm x 0,76mm), équivalentes à celles d'un timbre poste, et pèse à peine 3 grammes. Il existe deux types de cartes SmartMedia fonctionnant à des tensions différentes :
L'accès aux données est réalisé par l'intermédiaire d'une puce possédant 22 broches. Quelle que soit la capacité de la carte Smartmedia, les dimensions et l'emplacement de la puce sont les mêmes. Le temps d'accès à la mémoire est d'environ 25 µs pour le premier accès et de cycles de 50 ns pour les suivants.
(toutes les dimensions en mm, et les masses en grammes)
| Type | Largeur | Profondeur | Épaisseur | Masse approximative |
|---|---|---|---|---|
| Compact Flash I | 42,6 | 36,4 | 3,3 | (variable) |
| Compact Flash II | 42,6 | 36,4 | 5 | (variable) |
| MultiMediaCard | 24 | 32 | 1.4 | 2 |
| Secure Digital | 24 | 32 | 2,1 | 3 |
| SmartMedia | 37 | 45 | 0,76 | 2 |
| MemoryStick | 21,5 | 50 | 2,8 | 4 |
| MemoryStick Duo | 20 | 31 | 1,6 | 2 |
| xD Picture | 24,9 | 20,1 | 1,8 | 3 |
