Hard du Hard • Technologies de Mémoires — partie 3/3

Mémoires hors-ligne modernes

Avec l’augmentation des tailles de disques durs et la distribution des logiciels par CD-ROM, les cartes ROM disparaissent. Avec l’avènement des connecteurs entrée/sortie haut débit (pour l’époque), les périphériques externes n’ont plus besoin de cartes d’extension pour être connectés. Mais les mémoires numériques hors-lignes sont toujours là.

Sim City

Une carte SIM (Subscriber Identification Module) est un type de carte à puce (ou ICC, pour les cartes à circuit intégré), décrit par les normes ISO/IEC 7810 et 7816. Contrairement aux cartes à puce plus génériques, les cartes SIM sont utilisées pour transporter l'identification mobile pour accéder aux réseaux de téléphonie sans fil.

Le Groupe Spécial Mobile (GSM) a été créé en 1983 pour travailler sur une norme européenne de télécommunications cellulaires. À partir de 1989, l'Institut européen des normes de télécommunications a travaillé sur le système mondial de télécommunications mobiles (ou GSM) et a établi la norme de la carte SIM. En 1991, la première carte SIM a été fabriquée par Giesecke & Devrient, pour le premier réseau GSM de l'opérateur finlandais Radiolinja. C'était une carte pleine taille, appelée 1FF (1st Form Factor), comme une carte de crédit.

La carte SIM a été reprise pour toutes les améliorations ultérieures des réseaux de téléphonie sans fil, telles que la norme GPRS et les technologies 3G, 4G et 5G. Le deuxième facteur de forme (2FF), le MiniSIM, a été introduit en 1996. Le MicroSIM (3FF) est arrivé en 2003, alors que l'espace dans les téléphones mobiles devenait un luxe. La NanoSIM (4FF) est arrivée en 2012. À ce moment-là, il n'était plus possible de réduire la carte, par conséquent, la norme a introduit l'eSIM en 2016, qui consiste à souder directement la puce SIM sur le PCB.

Les differents Form Factor des cartes SIM : de Gauche à droite : Standard, Mini, Micro et Nano.

Les cartes SIM peuvent fournir une identification, un stockage de données, une sécurité renforcée pour l'authentification unique (SSO) et le traitement de certaines applications. Ces circuits intégrés sont généralement basés sur des mémoires EEPROM. Les cartes SIM stockent l'IMEI et d'autres codes d'accès au réseau de téléphonie mobile. Elles contiennent une EEPROM, mais aussi parfois une puce logique de sécurité. Les cartes à microprocesseur peuvent également contenir une mémoire volatile et des bus accessibles avec des contacts supplémentaires. Sur une carte SIM, cette configuration s'appelle MegaSIM.

C'est la taille qui compte

Secure Digital (SD) est un format de carte mémoire non volatile développé par la SD Card Association (SDA) pour une utilisation dans les appareils portables. Il a été lancé en 1999 pour améliorer la norme MMC. SanDisk, Panasonic et Toshiba ont collaboré pour créer la SD Association en 2000. À l'époque, il n'y avait qu'un seul facteur de forme pour la carte SD. Le logo lui-même est une réutilisation du logo créé par Toshiba pour le Super Density Disk.

Un deuxième facteur de forme, le MiniSD, voit le jour en 2003, et l'année suivante le MicroSD. Ces deux facteurs de forme étaient électriquement compatibles avec le facteur de forme SD standard. Vous pouvez utiliser un adaptateur pour les insérer dans les emplacements SD. La MicroSD est devenue extrêmement populaire sur le marché alors en plein essor des smartphones et autres appareils mobiles, pour étendre la capacité de mémoire et faciliter les transferts entre appareils.

Les différents Form Factor des cartes SD, de gauche à droite : Standard, Mini, Micro. le Mini est obsolète.

Jusqu'en 2006, les cartes SD ne pouvaient supporter que des capacités allant jusqu'à 2 Go de données, mais le format SDHC lancé cette année-là a permis de monter cela jusqu'à 32 Go. En 2006, MicroSD avait supplanté toutes les MiniSD du marché et ce facteur de forme n'était plus produit.

En 2009, l'association SD a lancé le SDXC, permettant un stockage jusqu'à 2 To. Des bus Ultra High Speed ​​(UHS) sont également introduits en 2010, permettant des vitesses de transfert jusqu'à 180 Mo/s si la carte et l'hôte sont équipés d'un tel bus. L'année prochaine, l'UHS-II a permis des vitesses allant jusqu'à 300 Mo/s. Pour cela, la norme SD 4.0 a introduit un nouveau brochage pour les cartes et les connecteurs, avec 8 contacts haute vitesse supplémentaires.

En 2017, UHS-III a porté la vitesse à 624 Mo/s en utilisant le brochage de style SD 4.0. En 2018, le SD Express retravaille les 8 contacts haut débit en une seule voie PCI Express fonctionnant à 985 Mo/s. Ces cartes SD doivent également être compatibles avec le protocole d'interface NVM Express, les transformant efficacement en disques SSD à part entière.

La norme SDUC, introduite en 2019, permet de prendre en charge jusqu'à 128 To de mémoires, et la 8e version de la spécification SD de 2020 ajoute également des capacités de compatibilité avec le PCIe Gen 4.0. Les cartes SD utilisent généralement une mémoire flash, en particulier la NAND flash.

CompactFlash Gordon

La carte CompactFlash est un dérivé de la carte PCMCIA. Ses 50 broches sont un sous-ensemble de celles de la carte PCMCIA à 68 broches et étaient suffisamment petites pour être installées dans d'autres emplacements de carte informatiques (avec un adaptateur). Le CompactFlash est apparu au début des années 90, les premieres cartes étant fabriquées par SanDisk en 1994. C'était alors un système de carte mémoire à connecter facilement sur divers ports existants à l’aide un adaptateur. Couplé au contrôleur à l'intérieur de la carte CompactFlash, il pouvait émuler les interfaces PCI, PCMCIA et IDE (ou PATA), ce qui en faisait l'un des formats de mémoire les plus polyvalents.

En 2008, la CompactFlash Association a annoncé la sortie du CompactFast, avec une interface SATA 24 broches utilisant la même technologie de mémoire. Le CompactFlash classique (PATA) peut également émuler l'interface SATA, mais les deux cartes ne sont pas électriquement compatibles.

À partir de 2010, la recherche d'un nouveau format de carte mémoire est lancée avec le format XQD. Ce nouveau format a 21 broches. En 2017, sort la CFExpress, dernière mouture du standard. Le facteur de forme XQD est devenu le CFExpress Type B en 2019, avec le Type A et le Type C, ce dernier étant un facteur de forme conçu pour la connectivité des disques SSD.

Une Carte CompactFlash

Les cartes CompactFlash utilisent généralement de la mémoire flash, en particulier la Flash NAND. Mais avec la CompactFlash, on a pu commencer à toucher du doigt le problème des bus de communication. Où placer la mémoire pour qu’elle effectue ce qu’elle doit effectuer ? À quoi la relier ? Comment ?