Состояние и ближайшие перспективы развития компьютерного рынка. 2005-2006 гг: USB flash drives

Семен Валькештейн

Нынешнее поколение сменило древнюю магию амулетов на брелки, способные хранить драгоценную информацию благодаря современному волшебству взаимодействия транзисторов с плавающим затвором, диэлектриков и электронов.

Как вы уже поняли, в этом аналитическом обзоре речь пойдет об одном из сегментов рынка твердотельной энергонезависимой памяти. Несколько лет назад он выделился в индустрии хранения информации в отдельное направление, когда само провидение свело воедино модули флэш-памяти и аппаратный интерфейс USB. Трудно сказать, кому именно пришла в голову эта светлая идея, однако слияние двух технологий привело к появлению компактных устройств хранения информации, подключающихся к ПК через USB-порты. И как только их не называют: флэш-диски, USB-драйвы и т.д., имея в виду внешние накопители с интерфейсом USB на базе твердотельной энергонезависимой флэш-памяти. Вообще говоря, область применения такой разновидности памяти весьма широка: ее встраивают практически во все мобильные устройства, включая сотовые телефоны, ноутбуки, карманные компьютеры, цифровые камеры и медиапроигрыватели. Раньше флэш-память использовалась в качестве одного из компонентов архитектуры различных устройств в основном для хранения микропрограмм и информации о настройках, однако применение ее как энергонезависимого мобильного накопителя для перезаписываемых пользовательских данных подхлестнуло развитие соответствующих технологий. В частности, флэш-память стала более емкой, более скоростной, уменьшилась в размерах и сильно подешевела - ведь поначалу себестоимость флэш-модулей была весьма высока. C появлением интерфейса USB 2.0 флэш-диски стали позиционироваться в качестве надежных, быстрых и компактных мобильных накопителей для транспортировки сравнительно небольших объемов данных и использования их в мобильных условиях.

Для чего все это нужно и как применяется в повседневной жизни? В начале прошлого года аналитики агентства Hall and Partners провели любопытное масштабное исследование для выявления задач, которые ставятся пользователями перед USB-накопителями. Оказалось, что порядка 80% респондентов приобретают флэш-диски для хранения личной конфиденциальной информации, а также мультимедийных данных - музыкальных, графических и видеофайлов. Примерно 46% опрошенных используют USB-драйвы главным образом для транспортировки рабочей информации (документов, баз данных и т.д.) между домашними и офисными компьютерами. Кроме того, выяснилось, что почти для каждого второго владельца USB-драйва актуальной проблемой является невозможность переноса не только данных, но и виртуального рабочего места (настроек, личных профайлов, отдельных приложений и т.д.). Потребность в расширении возможностей флэш-накопителей поставила новые задачи перед инженерами, которые ранее были сосредоточены в первую очередь на наращивании объемов памяти и уменьшении габаритов носителей с одновременным снижением энергопотребления.

О технологиях

Анатомия флэш-дисков неоднократно в деталях разбиралась на страницах компьютерных журналов, поэтому я не буду останавливаться на принципах взаимодействия транзисторов, диэлектриков, плавающих затворов и электронов. Напомню, что ключевыми типами схем флэш-памяти являются NOR и NAND, отличающиеся друг от друга логикой, а также размещением элементов и контактов. Оба типа памяти мирно сосуществуют на рынке, имея свои преимущества и недостатки, гармонично дополняя друг друга. Чипы NOR обладают быстрым произвольным доступом и возможностью побайтной записи, но отличаются сравнительно большой площадью, а главным достоинством модулей NAND является высокая скорость чтения и записи информации. NOR в основном используется в мобильных телефонах и в BIOS для ПК, тогда как архитектура NAND нашла применение в MP3-проигрывателях на базе микросхем флэш-памяти и флэш-дисках.

Производство модулей флэш-памяти в основном сконцентрировано в Азии, однако развитием этих технологий занимаются такие гранды, как Toshiba, AMD, Intel, Samsung и другие "зубры-волки" IT-индустрии. В частности, в конце 2005 года корпорация Intel выпустила новый чип StrataFlash на базе архитектуры NOR для сотовых телефонов, созданный согласно нормам 90-нанометрового техпроцесса и позволяющий хранить 2 бита информации в одной ячейке. Компания AMD представила аналогичные по своим возможностям образцы модулей NOR с применением технологии MirrorBit. Однако нас в большей степени интересует NAND-память, поскольку именно она используется в качестве основы архитектуры флэш-дисков. Впрочем, у Intel и AMD припасены планы и на этот счет. AMD продолжает совершенствовать собственную технологию под названием ORNAND, которая якобы совмещает в себе преимущества обоих (NOR и NAND) типов флэш-памяти. Уже выпускаются "двуячеечные" гигабитные модули по нормам 90-нанометрового техпроцесса, а в начале 2006 года в планах AMD освоить производство двухгигабитных чипов ORNAND по технологии 65 нм. В свою очередь корпорация Intel, будучи заинтересованной в налаживании массового производства флэш-памяти на базе перспективной архитектуры NAND, объявила в конце декабря 2005 года о планах создания совместно с компанией Micron Technology предприятия по выпуску NAND-чипов. Предварительно оно получило название IM Flash Technologies - под таким брендом новой компании предстоит конкурентная борьба с азиатскими производителями. Помочь в этом призваны скромные инвестиции со стороны учредителей в размере 5 миллиардов долларов. Создание нового предприятия поддержала также компания Apple, которой модули NAND необходимы для выпуска популярных медиаплееров iPod: она будет скупать часть продукции IM Flash Technologies по выгодной для обеих сторон цене. Стоит отметить, что ранее Intel и Micron уже работали вместе над другими проектами. Сейчас Intel выпускает лишь чипы флэш-памяти NOR. Корпорация искала партнера, который помог бы ей выйти на более быстрорастущий рынок чипов NAND. В свою очередь Micron уже работает в сегменте NAND, однако ей необходимы финансовые вливания извне, дабы развивать это направление бизнеса. Каждая из компаний-основателей согласно договору сможет самостоятельно продавать чипы, произведенные совместным предприятием.

В дальнейшем планируется внедрять в производство флэш-микросхем новые технологии. Так, например, в корпорации Intel уже ведутся разработки модулей на основе технологии 45 нм, которые, согласно планам, появятся на рынке в 2008 году.

Самое время вернуться к возможностям USB-драйвов, чтобы прикинуть, как и в каком направлении они могут измениться с развитием технологий флэш-памяти. Уже сегодня большинство флэш-накопителей с интерфейсом USB могут использоваться в качестве загрузочных устройств для ПК. Кроме того, при помощи фирменных утилит от производителей флэш-дисков эти устройства можно разбивать на логические диски, а также выделять в области данных защищенную зону для хранения конфиденциальной информации под паролем. Однако для универсального мобильного накопителя этого недостаточно - необходима также возможность полноценного использования при подключении к ПК приложений, установленных на флэш-диске. Стоит отметить, что некоторые производители уже выпускают USB-накопители, позволяющие выполнять при соединении с ПК некоторые хранящиеся на них утилиты: интернет-браузер, антивирус, программа контроля доступа к данным и т.д. Главным недостатком подобных продуктов является то, что, как правило, они строго привязаны к программному обеспечению одного конкретного разработчика, а именно самого производителя каждого конкретного накопителя. Такое положение дел потребителей устроить никак не может - им требуется какая-никакая свобода выбора. Увы, решить проблему совместимости флэш-дисков и ПО различных производителей можно лишь путем принятия некоего единого стандарта. Первые серьезные шаги в этом направлении уже сделаны.

Разработкой стандартов и спецификаций для производителей портативных флэш-накопителей на протяжении нескольких лет занимается некоммерческий альянс UFDA (USB Flash Drive Alliance), в состав которого входят компании Microsoft, Add-On Technology, Corsair Memory, Crucial Technology, Genesys Logic, Kingston Technology и др. UFDA предоставляет производителям свои спецификации бесплатно, ее деятельность спонсируется из кошельков таких производителей, как Lexar Media, Phison Electronics, PNY Technologies и Samsung Semiconductor. Однако, как это часто бывает при отсутствии прямого коммерческого интереса участников, конкретные решения разрабатываются и предлагаются альянсом недостаточно активно и настырно для получения должного распространения.

Впрочем, существуют и другие альтернативные группы разработчиков. В конце 2004 года компании M-Systems и SanDisk заключили соглашение о стратегическом сотрудничестве с целью продвижения единой открытой платформы для портативных флэш-накопителей. Для этого была основана дочерняя компания под названием U3 LLC, штаб-квартира которой базируется в Редвуде (Калифорния). Первые результаты сотрудничества были объявлены в ходе Consumer Electronics Show (CES'2005), где компании M-Systems и SanDisk официально объявили о создании открытой аппаратно-программной платформы U3, расширяющей возможности USB-накопителей. Название U3 должно символизировать три основополагающих принципа: Simplified for You (максимально простой для вас), Smarter About You (думающий о вас) и As Mobile as You (столь же мобильный, как и вы). Представленная на CES'2005 платформа включала в себя аппаратные спецификации для производителей оборудования (U3 Hardware Development Kit), набор низкоуровневых программных сервисов (U3 Device Services) для обеспечения взаимодействия аппаратной части и загружаемых приложений, графический интерфейс пользователя (U3 Launchpad), а также подборку интерфейсов API и комплект разработчика ПО (U3 Software Development Kit). По замыслу разработчиков, предназначение U3 заключается в осуществлении запуска приложений (браузеров, файерволлов, антивирусов, систем проверки пароля, утилит для синхронизации данных адресной книги, почтовых клиентов и т.д.) непосредственно с U3-совместимого устройства, подключенного к любому ПК под управлением Windows XP. Совместный проект получил поддержку со стороны компаний Corel Corporation, MedicAlert Foundation, McAfee и Zone Labs. Позднее были достигнуты договоренности о производстве и поставках U3-совместимых флэш-дисков с компаниями Kingston, Verbatim, Memorex, и др. Также были анонсированы версии некоторых популярных приложений, специально портированные для платформы U3. В частности, было объявлено о подписании соглашения с компанией ICQ, которая намерена выпустить модификацию пятой версии своего интернет-пейджера, адаптированную для использования на платформе U3.

Немного о классификации

У USB-драйвов по сути очень мало характеристик, поддающихся классификации. Сгруппировать их по объему вмещаемой информации весьма просто: на рынке в настоящий момент представлены флэш-диски от 32 Mb, причем объем накопителя каждого последующего класса вдвое больше предыдущего (т.е. составляет 64 Mb, 128 Mb, 256 Mb и т.д.). Однако большинство моделей выпускаются сразу в нескольких модификациях, обладающих разными объемами, для "закрытия" сразу нескольких ценовых сегментов. При этом тенденция такова, что малые объемы постепенно с удешевлением технологии замещаются большими и навсегда покидают рынок.

Четкого разделения по цене также не существует - стоимость флэш-накопителей и так невелика, да к тому же постоянно снижается, хоть и происходит это не столь быстро, как хотелось бы многим. Конкуренция очень высока, поэтому на рынке USB-драйвов не наблюдается ни демпинг, ни игра на повышение стоимости - никто не может себе позволить такой роскоши.

После вытеснения с рынка моделей с интерфейсом USB 1.1 остался единственный вариант - USB 2.0. На сегодняшний день он определяет предел пропускной способности для всех USB-устройств. Реальная скорость записи/перезаписи у флэш-дисков различных производителей почти всегда разная, однако отклонения в процентах весьма незначительны.

С особенностями применения все очевидно: накопители объемом выше 512 Mb подходят в качестве замены CD и даже DVD, а значит, чаще используются для транспортировки и хранения "тяжелых" мультимедийных данных (библиотек фотографий, видеофильмов и т.д.). Менее емкие накопители (512 Mb и меньше) при активной эксплуатации быстро "забиваются" всякой-всячиной и их владельцам постоянно приходится поддерживать порядок, отслеживая оставшееся свободное место. Такие модели более пригодны для частой записи-перезаписи небольших файлов (например, при переноске с места на место текстовых документов). При этом сами по себе флэш-диски - устройства очень надежные, расходным материалом не являющиеся, так как способны прослужить в среднем намного дольше распространяемой на них гарантии. Количество допустимых циклов записи/перезаписи информации у современных флэш-микросхем исчисляется миллионами.

Необходимо констатировать, что производители флэш-дисков находятся в непростой ситуации. Им приходится выпускать и продавать, по сути, идентичные с технологической точки зрения устройства. Поэтому ответ на вопрос чем же можно удивить и завлечь потенциального пользователя, большинство вендоров ищет в области креатива и дизайна. Времена, когда сам факт наличия флэш-диска существенно повышал статус его владельца в глаза других, прошли - сегодня эти устройства чрезвычайно распространены среди пользователей ПК. Однако спрос на стиль и моду еще никто не отменял. В современном дизайне USB-дисков можно наблюдать несколько направлений и тенденций, из которых я бы выделил миниатюризацию, стилизацию и конвергенцию.

К первому направлению относятся стремительно уменьшающиеся в размерах модели. Уже сейчас можно встретить на прилавках образчики, размеры которых соизмеримы с SIM-картами сотовых телефонов. Это очень удобно, поскольку такой "ноготок" совершенно не занимает места и легко вставляется в USB-порт, не мешая другим устройствам своими дизайнерскими излишествами. Их недостатком, как ни странно, также является размер - маленькое устройство проще потерять.

К стилизованным USB-драйвам относятся оригинальные дизайнерские решения в форме брелков и игрушек всех цветов и размеров, с использованием различных материалов, в том числе и нестандартных по меркам традиционных компьютерных аксессуаров (натуральная кожа, ткань, зеркальные поверхности и т.д.). Особая роль в дизайне устройства отводится ремешку для ношения на руке, поясе или шее, который призван поражать воображение пользователя своей боевой раскраской, прочностью и длиной. Впрочем, некоторые производители постепенно уходят в сторону от привычных форм. Так, в 2005 году были выпущены модели флэш-дисков в виде кредитных карт (например, CardDisk или Pico Card).

Конвергентные флэш-диски пока что самые малочисленные, но с маркетинговой точки зрения наиболее привлекательные, поскольку предлагают пользователю сразу несколько устройств в "одном флаконе". Для этого используется флэш-модуль с интерфейсным USB-разъемом, который встраивается во что попало, наиболее подходящее по размерам. К примеру, на рынке можно встретить таких мутантов, как USB-флэш-ручки и USB-флэш-мышки. Особой популярностью пользуются часы со встроенными USB-накопителями. В России наиболее известным продуктом данного класса являются наручные часы Gembird F-Watch с часовым механизмом от Citizen. К тем же конвергентным накопителям можно с натяжкой отнести продукты со встроенными ЖК-дисплеями, отображающими все, начиная от собственного статуса работы и заканчивая температурой окружающей среды. В некоторые накопители встраивают детекторы отпечатков пальцев для идентификации хозяев, но, на мой взгляд, все эти функции "притянуты за уши", их полезность вызывает серьезные сомнения, а основное их назначение - повышение продаж путем привлечения интереса со стороны покупателей.

Рынок и цены

Несмотря на обострившуюся конкуренцию, рынок флэш-дисков с USB-интерфейсом продолжает расти. По данным компании Gartner, при сохранении темпов роста он может вымахать до 1,7 млрд. долларов уже к 2007 году. По информации аналитической фирмы iSuppli, в III квартале 2005 года продажи чипов NAND составили 2,98 млрд долларов, что на 30% больше, чем во II квартале. Прогнозируется ежегодное удвоение объемов. Одновременно будет происходить консолидация производителей - их число будет постепенно уменьшаться. В борьбе за выживание победят те, кто окажутся в основе рынка, навязывая свои технологии и стандарты другим. Вместе с расширением рынка прогнозируется и дальнейшее падение цен на флэш-память. В 1988 году средняя ее стоимость за мегабайт составляла тысячу долларов, а сейчас, смешно сказать, - уже менее 10 центов.

Несмотря на очевидные различия в технологиях, многие аналитики и специалисты часто противопоставляли USB-флэш-драйвы другим накопителям. Так, в свое время эти продукты якобы вытеснили с рынка знаменитые трехдюймовые дисководы, вслед за которыми последовали ZIP-драйвы и прочая магнитооптика. Ныне флэш-драйвы упорно пытаются сравнивать с компакт-дисками и DVD, а также с переносными внешними накопителями на базе жестких дисков. Совершенно очевидно, что никакого вытеснения одних другими не произойдет - все эти устройства позиционируются по-разному и изначально предназначены для различных нужд, а уж как их будут использовать владельцы - вопрос сугубо индивидуальный и субъективный. Уход отдельных технологий и продуктов с рынка в первую очередь обусловлен их моральным устареванием, а отнюдь не конкуренцией со стороны прочих решений и стандартов, предназначенных совсем для других ниш и сегментов.

Лидирующие позиции на российском рынке, и в частности в питерской рознице, удерживают Transcend и Pretec. Их доли в общем количестве предложений почти выровнялись к началу 2006 года и составляют 35% и 31% соответственно. Периодически, с выпуском новых продуктов удается немного перетянуть одеяло на себя компаниям LG и Kingston, однако как видно из прилагаемых к статье графиков, это явление носит временный характер. Далее следуют так называемые производители второго эшелона, которые в основном конкурируют на нашем рынке друг с другом, значительно уступая лидерам. В будущем году ситуация может измениться. Стоит ожидать всплеска активности в отечественной рознице: весьма амбициозные планы покорения рынка строят компании A-DATA и Prestigio.

Средние приобретаемые объемы флэш-дисков постоянно растут. В 2005 году моделями с наименьшей емкостью являлись 128-мегабайтные накопители, однако к концу года число их предложений в рознице стало постепенно снижаться. В результате снижения цен акцент сместился в направлении гигабайтных "флэшек" - в нашем городе их можно приобрести уже меньше чем за $100, а благодаря активному спросу и предлагаются они чаще других. Наиболее выгодными с точки зрения стоимости 1 мегабайта объема являются старшие 4-гигабайтные модели, которые в начале 2006 года будут встречаться в розничной продаже все чаще. Можно предполагать, что к концу 2006 года в связи с общим падением цен минимальным предлагаемым объемом на российском рынке станут 512-мегабайтные модели.