Про носители информации; о стандарте UHS
Очередная техническая статья... вообще-то хотел написать про новую флешку в камеру, про которую писал последнюю статью, но что можно про флешку-то набрехать... так что, как обычно, зайдём поширше, и сделаю мини-обзор носителей информации вообще.
Как часто говорю, системность мышления и образованность современного человечка стремительным домкратом близится к нулю, и про носители информации средний обыватель не знает ровным счётом ничего. Даже те, кто работают за компьютером ежедневно, не задумываются, как чего и где хранится; кроме "вот тут, на рабочем столе". Не связанные с компьютерами граждане всё равно зачастую пользуются смартфонами, и тоже далеко не всегда задумываются о том, где что хранится - "тут в телефоне", или "в интернете". Интернет - это, конечно, самая большая в мире база данных, но в самом "интернете" ничего не хранится, это лишь отображение носителей информации; вся она берётся с каких-то дисков и передаётся пользователю в таком виде, чтобы он и не задумывался о том, как всё устроено. Вот он и не задумывается.
А любая информация, которой мы пользуемся в компьютере или телефоне, хранится в памяти - оперативной или постоянной; про оперативную сегодня не будем, это отдельная тема; сегодня поговорим за постоянную, используемую для долгосрочного хранения информации.
Носитель информации - это любое устройство, способное сохранять записанную на него информацию достаточно долго. Наскальные надписи - это тоже применение носителей информации :)), но речь сегодня за компьютер, для которого информация - в буквальном смысле всё. Без носителей информации он будет какое-то время работать, до первого отключения. Любое сохранение информации о чём угодно (телефонные номера, прошлогодние отчёты, фотокарточки и тд) требует носителей информации, в том или ином виде.
На заре компьютерной эры использовались различные ныне экзотические виды хранения информации, из которых я застал перфокарты и магнитные ленты; да-да, в качестве носителя информации ещё относительно недавно использовался обычный магнитофон; также в разряд экзотики перешли и гибкие магнитные диски. Удивительно, что появившиеся ещё в 1960-е годы жёсткие магнитные диски до сих пор являются одним из основных типов носителей информации, и по соотношению цена/качество во многом впереди планеты всей.
Для архивации данных используются сменные носители - те же ленты до сих пор местами используются в т.н. стриммерах (не путать со людьми-стримерами); сейчас в ходу до сих пор старички CD и DVD, хотя их время стремительно уходит, вместе с ростом объёмов информации. Из более-менее современных сменных носителей популярен Blue-Ray; но он также ограничен в объеме и, полагаю, скоро тоже отбросит копыта.
Потихоньку переходим к сути статьи. Устаревание носителей информации происходило не из-за моды или козней рептилоидов, а из-за роста потребностей пользователей, нагружавших компьютеры всё большим и большим объёмом информации. Не буду слишком углубляться в историю; достаточно сказать, что лет 10 назад цифровые фоточки бытового уровня имели объём где-то около полу-мегабайта; теперь же много-мегапиксельные камеры телефонов снимают фоточки по 4Мб в уже сжатом виде; а если параллельно снимать в raw-формате, то это ещё в 3-4 раза больше; фоточка в 16 Мб - это нормально. Если взять современные фоточки и попытаться их откопировать на CD, то сколько фоточек войдёт?.. 160 штук на один диск. На DVD войдёт побольше; 1000 и 2000, в зависимости от режима, но ведь это мы говорим только за обычные фоточки. А если вспомнить, что сейчас набирает популярность видео-запись с возможностью стрима в ютуб, то тут уже начинаются совсем другие циферки...
Всем нам известен носитель информации типа "флешка"; но не только лишь все догадываются, что это не обязательно коробочка для втыкания в компьютер, а целая технология хранения информации по фамилии флеш-память; от "flash", "вспышка", используемая при перезаписи информации ультра-фиолетовым образом. На этой же технологии работает "память" в телефоне, фотоаппарате или камере; но тут возможны варианты.
Флеш-память - одна из самых компактных технологий хранения информации, но достаточно дорогая по сравнению со старичком HDD, и, что самое главное, довольно медленная. Скорость записи информации на неё измеряетется в мегабитах в секунду (Mb/s), которые лёгким движением руки (умножением или делением на 8 в зависимости от направления) пересчитываются в мегабайты в секунду (MB/s), которые уже более понятны простому трудовому народу. Например, если у вас флешка позволяет записывать на скорости 32 Мбит, то в мегабайтах это будет 4 МБайт, то есть одну фоточку в секунду. Если же снимать в raw-формате, то, получается, одна фоточка в 4 секунды. Обычно фотоаппараты (и телефоны) имеют собственную память, так что небольшие серии фоточек можно сделать и быстрее, но запись произойдёт только с такой скоростью; например, если попробовать просмотреть фоточку сразу после съёмки, то придётся подождать.
С фоточками всё относительно просто; в крайнем случае ждём между фоточками, и делов-то. Но всё меняется, когда дело доходит до видео-съёмки - камера выдаёт постоянный поток информации, который нужно куда-то записывать, и если носитель информации не справляется, то эта информация попросту теряется; в лучшем случае камера выдаёт сообщение "медленная скорость записи" и отключает запись, а в худшем - жёстко зависает. Это лечится уменьшением качества видео, что приводит к понижению т.н. битрейта - той самой скорости записи, измеряемой в мегабитах-мегабайтах. Бит-рейт - скорость в битах, и "скорость" видеозаписи должна быть ниже, чем скорость носителя информации, иначе тот не справится.
Поэтому в видео-камерах от верхнего любительского уровня и выше используются "винчестеры", т.е. жёсткие диски, имеющие скорость и объём выше, чем у обычных флешек. Недостатки такого подхода очевидны - HDD занимают много места, жрут электричество, как не в себя, а также из-за своей механической сущности плохо переносят ускорения и тем более удары; поэтому при активной съёмке они не очень. На смену HDD стремительным домкратом врывается технология SSD - твердотельные накопители, использующие ту же флеш-технологию, и куда более быстрые; но за всё надо платить, и SSD-диски всё ещё стоят гораздо дороже, а также занимают больше места, чем обычная флеш-память. Для записи ультра-мега-пупер-качества видео сейчас альтернативы SSD по сути нет (если не таскать за собой стойку с серверными HDD-накопителями), но с записью видео в 4К-качестве справляются и обычные флешки. Правда, не все.
Если не считать USB-флешки, известные большинству офисных работников, то самый популярный формат флеш-памяти на сегодня - micro-SD, третье поколение миниатюризации обычных SD-карт, до сих пор используемых в некоторых фотоаппаратах и видеокамерах. Для подавляющего большинства пользователей единственным параметром подобных карточек является объём - "у меня карточка на 32Гб, это вдвое лучше, чем карточка на 16Гб!". Иногда ещё кто-то пытается судить по фирме-производителю, но это, как нетрудно догадаться, просто маркетинг и ничего общего со здравым смыслом не имеет - марка Sony не делает аппараты автоматически лучше или хуже, чем Samsung или Xiaomi. Так и флешки от именитых производителей не спасут вас от сакрального сообщения "Slow SD-card", если не понимать, как тут что работает.
Собственно, к написанию данной статьи меня подтолкнула проблемка с моей относительно новой камерой YI 4K, которая неожиданно для меня отказалась писать в хорошем качестве на все имеющиеся в наличии флешки. Целая россыпь китайских экшн-камер пишет куда угодно всё без проблем, а тут выше определённого уровня - стоп, машина, и камера просто зависает до извлечения аккумулятора. Опытным путём выяснил, что даже самая быстрая из моих флешек не справляется с битрейтом выше 70 Мбит/с (около 9 Мбайт/с), и это режет весь полёт мысли. :) Для получения высокого битрейта не обязательно "задирать" разрешения - например, для динамичных съёмок необходима высокая скорость кадров - не только для спортивных съёмок, но для банальных панорам местности желательно снимать со скоростью выше 30 кадров в секунду; при 60 fps панорамы получаются куда более "гладкими", чем при 30 и тем более 24; на низкой скорости кадров при повороте камеры - одна мазня, убедился в недавней поездке на Алтай. Поколение камер образца 2016-17-х годов умеет снимать FullHD видео уже в 120 кадров в секунду, даже довольно дешёвые образцы, что по битрейту сопоставимо... со съёмкой в 4К, ведь 4К - это увеличенный в 4 раза кадр FullHD, и при увеличении скорости съёмки вчетверо (с 30 до 120) получаем тот же битрейт, сиречь число информации в секунду.
Часть продвинутых пользователей догадывается, что для флешек существет понятие "класс", который и задаёт нижнюю планку битрейта - чем выше класс, тем больше возможный битрейт. Проблем в том, что эта классификация останавливается на 10-м классе, который составляет... те самые 10 МБайт/с, фактически тот самый порог, в который я упёрся. Он был разработан в первых версиях стандарта SD-карт. и почему-то не был продлён дальше, когда для повышения предела скоростей была введена специальная шина UHS, которая и позволила перепрыгнуть планку в 10 МБайт/с (80 Мбит/с), и появился новый стандарт UHS, а за ним и V-class; теперь флешки с повышенной скоростью имеют обозначение UHS-3 или V-30, причём часто одновременно с обозначением старого 10-го класса.
В общем, для записи качественного видео сейчас нужны флешки минимум класса UHS-3 (или UHS-2, но таких не встречал), они же V30. На телефонах, наверное, это не так важно - качественные камерофоны оснащены собственной быстрой памятью, куда можно снимать и сбрасывать на флешку уже отснятое в относительно ленивом режиме; а вот для видеокамер и фотоаппаратов это критично. Флешки старого 10-го класса весьма популярны и стоят недорого; я, например, пользуюсь китайско-тайваньскими флешками от Mixza и не жужжу; попробовал все варианты от 32 до 128 Гб, и ни с одной проблем не видел, пока не попытался воткнуть в новую камеру. ;) Попытался найти в локальных магазинах карту класса UHS-3 - что-то ценники совсем не православные, пришлось, как обычно, заказывать в Китае. Если писать видео в мощном качестве, то мало того, что битрейт прёт, так ведь ещё и флешка кончается. ;))) FHD*120fps и 2.7K*60fps в высоком качестве камера YI 4k (а ведь есть ещё и Plus-версия этой камеры) пишет с битрейтом 75 Мбит (около 10 Мбайт), что по идее должно соответствовать 10-му классу, но, как видно, не все ему соответствуют. :) А вот 4К*30fps так же в высоком качестве оно пишет при... 100 Мбит/с, доходило до 102. Это 13 МБайт/с, 70 секунд записи и гигабайт улетел. ;))) 64Гб флешки хватит примерно на час. Конечно, писать видео в таком качестве пока что чистое мажорство, но это так, для примерной обрисовки ситуации. ;)
В общем, для обычного рассказа про флешку пришлось написать целый трактат. :))) А вы говорите - всё должно быть просто. Просто только кошки родятся.
Как часто говорю, системность мышления и образованность современного человечка стремительным домкратом близится к нулю, и про носители информации средний обыватель не знает ровным счётом ничего. Даже те, кто работают за компьютером ежедневно, не задумываются, как чего и где хранится; кроме "вот тут, на рабочем столе". Не связанные с компьютерами граждане всё равно зачастую пользуются смартфонами, и тоже далеко не всегда задумываются о том, где что хранится - "тут в телефоне", или "в интернете". Интернет - это, конечно, самая большая в мире база данных, но в самом "интернете" ничего не хранится, это лишь отображение носителей информации; вся она берётся с каких-то дисков и передаётся пользователю в таком виде, чтобы он и не задумывался о том, как всё устроено. Вот он и не задумывается.
А любая информация, которой мы пользуемся в компьютере или телефоне, хранится в памяти - оперативной или постоянной; про оперативную сегодня не будем, это отдельная тема; сегодня поговорим за постоянную, используемую для долгосрочного хранения информации.
Носитель информации - это любое устройство, способное сохранять записанную на него информацию достаточно долго. Наскальные надписи - это тоже применение носителей информации :)), но речь сегодня за компьютер, для которого информация - в буквальном смысле всё. Без носителей информации он будет какое-то время работать, до первого отключения. Любое сохранение информации о чём угодно (телефонные номера, прошлогодние отчёты, фотокарточки и тд) требует носителей информации, в том или ином виде.
На заре компьютерной эры использовались различные ныне экзотические виды хранения информации, из которых я застал перфокарты и магнитные ленты; да-да, в качестве носителя информации ещё относительно недавно использовался обычный магнитофон; также в разряд экзотики перешли и гибкие магнитные диски. Удивительно, что появившиеся ещё в 1960-е годы жёсткие магнитные диски до сих пор являются одним из основных типов носителей информации, и по соотношению цена/качество во многом впереди планеты всей.
Для архивации данных используются сменные носители - те же ленты до сих пор местами используются в т.н. стриммерах (не путать со людьми-стримерами); сейчас в ходу до сих пор старички CD и DVD, хотя их время стремительно уходит, вместе с ростом объёмов информации. Из более-менее современных сменных носителей популярен Blue-Ray; но он также ограничен в объеме и, полагаю, скоро тоже отбросит копыта.
Потихоньку переходим к сути статьи. Устаревание носителей информации происходило не из-за моды или козней рептилоидов, а из-за роста потребностей пользователей, нагружавших компьютеры всё большим и большим объёмом информации. Не буду слишком углубляться в историю; достаточно сказать, что лет 10 назад цифровые фоточки бытового уровня имели объём где-то около полу-мегабайта; теперь же много-мегапиксельные камеры телефонов снимают фоточки по 4Мб в уже сжатом виде; а если параллельно снимать в raw-формате, то это ещё в 3-4 раза больше; фоточка в 16 Мб - это нормально. Если взять современные фоточки и попытаться их откопировать на CD, то сколько фоточек войдёт?.. 160 штук на один диск. На DVD войдёт побольше; 1000 и 2000, в зависимости от режима, но ведь это мы говорим только за обычные фоточки. А если вспомнить, что сейчас набирает популярность видео-запись с возможностью стрима в ютуб, то тут уже начинаются совсем другие циферки...
Всем нам известен носитель информации типа "флешка"; но не только лишь все догадываются, что это не обязательно коробочка для втыкания в компьютер, а целая технология хранения информации по фамилии флеш-память; от "flash", "вспышка", используемая при перезаписи информации ультра-фиолетовым образом. На этой же технологии работает "память" в телефоне, фотоаппарате или камере; но тут возможны варианты.
Флеш-память - одна из самых компактных технологий хранения информации, но достаточно дорогая по сравнению со старичком HDD, и, что самое главное, довольно медленная. Скорость записи информации на неё измеряетется в мегабитах в секунду (Mb/s), которые лёгким движением руки (умножением или делением на 8 в зависимости от направления) пересчитываются в мегабайты в секунду (MB/s), которые уже более понятны простому трудовому народу. Например, если у вас флешка позволяет записывать на скорости 32 Мбит, то в мегабайтах это будет 4 МБайт, то есть одну фоточку в секунду. Если же снимать в raw-формате, то, получается, одна фоточка в 4 секунды. Обычно фотоаппараты (и телефоны) имеют собственную память, так что небольшие серии фоточек можно сделать и быстрее, но запись произойдёт только с такой скоростью; например, если попробовать просмотреть фоточку сразу после съёмки, то придётся подождать.
С фоточками всё относительно просто; в крайнем случае ждём между фоточками, и делов-то. Но всё меняется, когда дело доходит до видео-съёмки - камера выдаёт постоянный поток информации, который нужно куда-то записывать, и если носитель информации не справляется, то эта информация попросту теряется; в лучшем случае камера выдаёт сообщение "медленная скорость записи" и отключает запись, а в худшем - жёстко зависает. Это лечится уменьшением качества видео, что приводит к понижению т.н. битрейта - той самой скорости записи, измеряемой в мегабитах-мегабайтах. Бит-рейт - скорость в битах, и "скорость" видеозаписи должна быть ниже, чем скорость носителя информации, иначе тот не справится.
Поэтому в видео-камерах от верхнего любительского уровня и выше используются "винчестеры", т.е. жёсткие диски, имеющие скорость и объём выше, чем у обычных флешек. Недостатки такого подхода очевидны - HDD занимают много места, жрут электричество, как не в себя, а также из-за своей механической сущности плохо переносят ускорения и тем более удары; поэтому при активной съёмке они не очень. На смену HDD стремительным домкратом врывается технология SSD - твердотельные накопители, использующие ту же флеш-технологию, и куда более быстрые; но за всё надо платить, и SSD-диски всё ещё стоят гораздо дороже, а также занимают больше места, чем обычная флеш-память. Для записи ультра-мега-пупер-качества видео сейчас альтернативы SSD по сути нет (если не таскать за собой стойку с серверными HDD-накопителями), но с записью видео в 4К-качестве справляются и обычные флешки. Правда, не все.
Если не считать USB-флешки, известные большинству офисных работников, то самый популярный формат флеш-памяти на сегодня - micro-SD, третье поколение миниатюризации обычных SD-карт, до сих пор используемых в некоторых фотоаппаратах и видеокамерах. Для подавляющего большинства пользователей единственным параметром подобных карточек является объём - "у меня карточка на 32Гб, это вдвое лучше, чем карточка на 16Гб!". Иногда ещё кто-то пытается судить по фирме-производителю, но это, как нетрудно догадаться, просто маркетинг и ничего общего со здравым смыслом не имеет - марка Sony не делает аппараты автоматически лучше или хуже, чем Samsung или Xiaomi. Так и флешки от именитых производителей не спасут вас от сакрального сообщения "Slow SD-card", если не понимать, как тут что работает.
Собственно, к написанию данной статьи меня подтолкнула проблемка с моей относительно новой камерой YI 4K, которая неожиданно для меня отказалась писать в хорошем качестве на все имеющиеся в наличии флешки. Целая россыпь китайских экшн-камер пишет куда угодно всё без проблем, а тут выше определённого уровня - стоп, машина, и камера просто зависает до извлечения аккумулятора. Опытным путём выяснил, что даже самая быстрая из моих флешек не справляется с битрейтом выше 70 Мбит/с (около 9 Мбайт/с), и это режет весь полёт мысли. :) Для получения высокого битрейта не обязательно "задирать" разрешения - например, для динамичных съёмок необходима высокая скорость кадров - не только для спортивных съёмок, но для банальных панорам местности желательно снимать со скоростью выше 30 кадров в секунду; при 60 fps панорамы получаются куда более "гладкими", чем при 30 и тем более 24; на низкой скорости кадров при повороте камеры - одна мазня, убедился в недавней поездке на Алтай. Поколение камер образца 2016-17-х годов умеет снимать FullHD видео уже в 120 кадров в секунду, даже довольно дешёвые образцы, что по битрейту сопоставимо... со съёмкой в 4К, ведь 4К - это увеличенный в 4 раза кадр FullHD, и при увеличении скорости съёмки вчетверо (с 30 до 120) получаем тот же битрейт, сиречь число информации в секунду.
Часть продвинутых пользователей догадывается, что для флешек существет понятие "класс", который и задаёт нижнюю планку битрейта - чем выше класс, тем больше возможный битрейт. Проблем в том, что эта классификация останавливается на 10-м классе, который составляет... те самые 10 МБайт/с, фактически тот самый порог, в который я упёрся. Он был разработан в первых версиях стандарта SD-карт. и почему-то не был продлён дальше, когда для повышения предела скоростей была введена специальная шина UHS, которая и позволила перепрыгнуть планку в 10 МБайт/с (80 Мбит/с), и появился новый стандарт UHS, а за ним и V-class; теперь флешки с повышенной скоростью имеют обозначение UHS-3 или V-30, причём часто одновременно с обозначением старого 10-го класса.
В общем, для записи качественного видео сейчас нужны флешки минимум класса UHS-3 (или UHS-2, но таких не встречал), они же V30. На телефонах, наверное, это не так важно - качественные камерофоны оснащены собственной быстрой памятью, куда можно снимать и сбрасывать на флешку уже отснятое в относительно ленивом режиме; а вот для видеокамер и фотоаппаратов это критично. Флешки старого 10-го класса весьма популярны и стоят недорого; я, например, пользуюсь китайско-тайваньскими флешками от Mixza и не жужжу; попробовал все варианты от 32 до 128 Гб, и ни с одной проблем не видел, пока не попытался воткнуть в новую камеру. ;) Попытался найти в локальных магазинах карту класса UHS-3 - что-то ценники совсем не православные, пришлось, как обычно, заказывать в Китае. Если писать видео в мощном качестве, то мало того, что битрейт прёт, так ведь ещё и флешка кончается. ;))) FHD*120fps и 2.7K*60fps в высоком качестве камера YI 4k (а ведь есть ещё и Plus-версия этой камеры) пишет с битрейтом 75 Мбит (около 10 Мбайт), что по идее должно соответствовать 10-му классу, но, как видно, не все ему соответствуют. :) А вот 4К*30fps так же в высоком качестве оно пишет при... 100 Мбит/с, доходило до 102. Это 13 МБайт/с, 70 секунд записи и гигабайт улетел. ;))) 64Гб флешки хватит примерно на час. Конечно, писать видео в таком качестве пока что чистое мажорство, но это так, для примерной обрисовки ситуации. ;)
В общем, для обычного рассказа про флешку пришлось написать целый трактат. :))) А вы говорите - всё должно быть просто. Просто только кошки родятся.