مروری بر تاریخچه کارت های حافظه ؛ از پانچ‌کارت‌ها تا NVMe

امروزه بسیاری از افراد برای ذخیره ویدیوها، تصاویر و سایر اطلاعات، از کارت های حافظه استفاده می‌کنند. اما آیا با تاریخچه این محصولات، انواع قدیمی‌تر آنها و آینده پیش رو آشنا هستید؟ در این مقاله، نگاهی اجمالی بر تاریخچه این کارت‌ها خواهیم داشت.

نخستین باری که اطلاعات روی کارت ذخیره شد، به سال ۱۷۲۵ میلادی برمی‌گردد؛ زمانی که فردی به نام “Basile Bouchon”، اطلاعات مربوط به الگوی دوخت لباس‌ها و پارچه را بر روی پانچ‌کارت‌ها ذخیره کرد. هرچند، روشی که آن روز تصاویر ذخیره می‌شد با رویکردهای امروزی کاملا متفاوت است. پس از آن در سال ۱۸۸۴، از پانچ‌کارت‌ها در سیستم ماشین حسابداری هولریث استفاده شد (آن را نوعی اکسل الکترومکانیکی در نظر بگیرید). کمی بعد، هولریث شرکتی را تاسیس کرد که می‌توان آن را اساس راه‌اندازی IBM در نظر گرفت.

کارت‌های مغناطیسی برای ذخیره دستورالعمل‌ها

کامپیوتر Olivetti Programma 101

پانچ‌کارت هولریث

برخی افراد Programma 101 را به عنوان نخستین کامپیوتر رومیزی اقتصادی در نظر می‌گیرند؛ اما با استانداردهای امروزی، این محصول بیشتر به یک ماشین حساب رومیزی شباهت دارد. این محصول همچنین برای ذخیره کردن داده‌ها و دستورالعمل‌ها، از کارت‌های مغناطیسی بلند بهره می‌گرفت. این نخستین موقعیتی بود که یک اپلیکیشن از روی کارت حافظه بارگذاری می‌شد.

در گذشته تلاش‌های بسیاری برای ذخیره اطلاعات بر روی کارت های حافظه صورت گرفته است. به همین جهت شاید بهتر باشد به دنیای مدرن برویم؛ جایی که برای اولین بار، در گوشی های GSM از سیم کارت به عنوان کارت حافظه استفاده شد. در حقیقت، لیست مخاطبان و پیام‌های کوتاه در این محصولات ذخیره می‌شد و کاربران به راحتی می‌توانستند هنگام تعویض گوشی، از آنها با کمترین زحمت در موبایل جدید خود استفاده کنند.

البته، از همان ابتدا محدودیت‌های بسیاری وجود داشت و سیم کارت های اولیه تنها قادر به ذخیره ۲۰ شماره و ۵ پیام بودند؛ ولی این میزان بعدها به رقم ۲۵۰ مخاطب رسید. زمانی که حافظه‌های EMS بیرون آمدند، مردم می‌توانستند از سیم کارت ها برای انتقال تصاویر و ملودی‌های ساده استفاده کنند. این در حالی‌ست که ارسال سیم کارت به اپراتور نیز امکان‌پذیر بود (کاری که البته هزینه بسیاری داشت).

سیم کارت های مینی، میکرو و نانو

توجه: ما در مورد کارت‌های CF که در دستیارهای دیجیتالی شخصی به کار گرفته می‌شدند، صحبت نخواهیم کرد زیرا آنها وظیفه‌ای بیشتر از ذخیره داده‌ها داشتند.

زیمنس SL45 که سال ۲۰۰۰ میلادی شاهد عرضه آن بودیم، اولین موبایل با پشتیبانی از حافظه‌های جداشدنی بود: کارت مالتی‌مدیا (MultiMedia Card) یا به اختصار “MMC”. این حافظه در سال ۱۹۹۷ و با همکاری دو شرکت زیمنس و سن دیسک ساخته شده بود.

سال ۲۰۰۰، سه شرکت زیمنس، ماتسوشیتا و توشیبا، اولین کارت‌های SD (سرنام Secure Digital) را به عنوان جایگزینی برای MMC معرفی کردند. برای مدتی، نوعی هم‌زیستی میان آن کارت‌ها وجود داشت و همین موضوع باعث شد آنها به صورت الکتریکی سازگاری داشته باشند. هرچند، کارت‌های جدیدتر در حدود نیم میلی‌متر ضخیم‌تر بودند؛ موضوعی که اغلب سبب می‌شد کارت‌های SD به صورت فیزیکی، به خوبی در خشاب کارت‌های MMC قرار نگیرند.

پیش از آنکه SD کاملا جایگزین شود، کارت جدیدتر “Reduced Sized MMC” (مخفف RS-MMC) در سال ۲۰۰۴ معرفی شد.

در حالی که شما دیگر کارت‌های MMC را نمی‌بینید، استاندارد آن هم‌چنان وجود دارد. البته نه در فرم یک کارت، بلکه MMC جاسازی شده یا همان “eMMC” که بیشتر در گوشی های ارزان‌قیمت استفاده می‌شود. گوشی های گران‌تر عموما از UFS یا سیستم‌های دیگر بهره می‌برند.

eMMC

کارت SD

کارت MMC

شما همواره می‌توانید روی کمپانی سونی و عرضه محصولات روز حساب کنید. این شرکت در سال ۱۹۹۸، مموری استیک (Memory Stick) را در اختیار همگان قرار داد؛ حافظه‌ای که از آن در دوربین های دیجیتال این شرکت، کامپیوترهای شخصی، پلی استیشن قابل حمل و گوشی های سونی استفاده می‌شد. نخستین کارت‌های MS که در موبایل ها به کار گرفته شد، نسل دوم و سری Duo بود که اندازه کوچکی داشتند. پس از آن، Memory Stick Micro یا به اختصار M2 به عنوان پاسخ سونی به کارت‌های microSD معرفی شد.

سونی تولیدکننده اصلی Memory Stick و اصلی‌ترین استفاده‌کننده آن بود. همین موضوع، سونی را وارد نبردی تازه در حوزه تولید کارت های حافظه کرد زیرا بازار به سمت کارت‌های SD در حرکت بود. پس از آن، ما شاهد دوره‌ای گذرا بودیم که طی آن، گوشی های سونی از هر دو نوع کارت‌های Memory Stick و microSD پشتیبانی می‌کردند. در نهایت، غول فناوری ژاپن در سال ۲۰۰۹ به استفاده از کارت های حافظه میکرو اس دی روی آورد (در سال ۲۰۱۰، تمام محصولات سونی در همین جهت توسعه پیدا کردند).

مموری استیک

احتمالا بدانید در دوره بعد، چه اتفاقی افتاد: ابتدا کارت های حافظه miniSD و سپس microSD معرفی شدند. البته، ما در این میان شاهد عرضه محصولات عجیب نیز بودیم؛ مثل کارت‌های SD از پیش ضبط‌شده با آلبوم‌هایی که روی آن ذخیره شده بود. بهتر است فقط بگوییم این ایده هیچ‌گاه نتیجه نداد.

ظاهرا هواوی هم از سونی درس نگرفته است یا بابت حجم بالایی از محصولات که به فروش می‌رساند، از آینده فعالیت خود اطمینان دارد؛ موضوعی که سبب شد تا این شرکت چینی،استاندارد Nano Memory یا NM را همراه با گوشی های پرچمدار سری میت ۲۰ معرفی کند. البته، این کارت‌ها که با nanoSIM هم‌اندازه و هم‌شکل هستند، از نمونه‌های مشابه سریع‌تر نیستند؛ ظرفیت بیشتری ندارند؛ پیدا کردن آنها آسان‌تر نیست و با قیمتی پایین‌تر به فروش نمی‌رسند.

اخیرا حرکت خاصی در دنیای کارت های حافظه صورت نگرفته است. سامسونگ کارت‌های UFS و حتی اسلات‌های هیبریدی UFS/microSD را در سال ۲۰۱۶ معرفی کرد؛ اما تحول خاصی ایجاد نشد. SD Association در رتبه‌بندی کارت های حافظه کلاس A2، سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات را ۴ هزار و ۲ هزار آی‌آپس اعلام کرده است، در حالی که همین اعداد برای کارت های حافظه UFS به ده‌ها هزار می‌رسد.

البته، ما هم‌چنان امیدواریم؛ استاندارد SD Express که امسال معرفی شد، اساسا NVMe را بر روی کارت‌های SD پیاده‌سازی می‌کند. در حال حاضر، این رابط یک خط PCIe را تا حداکثر سرعت ۹۸۵ مگابایت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. متاسفانه، این حالت به یک ردیف اضافی از پین‌ها از استاندارد UHS-II نیاز دارد و تا به امروز، هیچ موبایلی از UHS-II پشتیبانی نکرده است.

با این حال، از NVMe در سریع‌ترین هاردهای جامد مصرفی (و آیفون های اپل) استفاده می‌شود. همین موضوع، آینده و مسیر حرکت کارت های حافظه را مشخص می‌کند. کارت XQD (جایگزینی برای CF Express) در حقیقت یک کارت NVMe است که در جدیدترین دوربین‌های DSLR و بدون آینه استفاده می‌شود. ما امیدواریم پیش از آنکه سازندگان تصمیم به حذف کارت های حافظه بگیرند، از NVMe در microSD نیز استفاده شود.