SIM-карты, деньги, два слота: история микрокомпьютера размером с ноготь. Часть 1: физическая SIM⁠⁠

Сколькими компьютерами вы владеете? Ноутбук, ПК, сюда же — смартфон, умные часы… Симку тоже добавьте в этот список — это полноценный микрокомпьютер, у которого есть процессор, оперативная память и своя операционная система.

И да — есть разработчики, которые пишут специально для сим-карт, их очень мало, по самым оптимистическим расчетам, всего несколько тысяч во всем мире.

Операционные системы, используемые на симках, занимают (по понятным причинам) килобайты, имеют ограниченный набор команд, реализуют протоколы GSM/UMTS/LTE/5G аутентификации, шифрования, работу с немногочисленными файлами. Чаще всего сама ОС написана на языке С, а приложения — на Java Card, урезанной версии Java, или тоже на С. Кстати, банковские карты организованы примерно так же.

Симки имеют такой миниатюрный размер не так уж и давно — более того, в самом начале мобильные телефоны работали без них. История карты, к которой привязана сегодня ваша финансовая и юридическая безопасность — в нашей сегодняшней статье.

Без сим-карты

Первые мобильные телефоны, те самые, которые весили по килограмму, симок не имели — номер был намертво привязан к аппарату. Идентификацию абонента в сети 1G проводили по заводскому номеру сотового телефона (не IMEI, International Mobile Equipment Identity, 14 цифр, а ESN — Electronic Serial Number, в нем было 8 шестнадцатеричных знаков или 11 десятеричных).

Представим, что на дворе 1980-е. Вы приобрели новенький Motorola DynaTAC 8000X в офисе поставщика сотовой связи Ameritech в Чикаго, потратив $3995 (в сегодняшних реалиях — где-то 12 тысяч долларов, в реалиях 1984 года — 20 велосипедов BMX, половина нового Ford Escort или 5,7% от среднего дома).

Сразу же вы заключаете контракт на связь:

• минута связи в своем регионе (то есть в Чикаго и его пригородах) обойдется вам в несколько долларов,

• абонентская плата — еще 50 долларов поверх каждый месяц просто за право пользования сетью,

• а подключение собственно номера влетит в 30-50 долларов единоразово.

На фото №1: Мартин Купер, бывший генеральный директор системного подразделения Motorola, с тем самым ранним прототипом Motorola DynaTAC 8000X, с которого он позвонил 3 апреля 1973 года в штаб-квартиру Bell Labs в Нью-Джерси, соединившись с Джоэлом Энгелем — конкурентом из AT&T. Фото №2 — реконструкция первого публичного звонка с ручного сотового телефона.

Бумаги подписаны, деньги выплачены, и вот вашему телефону присвоили долгожданный номер. Ура! Главное — не потерять телефонный аппарат (это, конечно, сложно, потому что он весит 790 грамм, но мало ли) и не сломать его, потому что в таком случае вам придется идти в офис, покупать новое устройство и просить оператора перенести номер на него.

Ах да, чуть не забыли — заряжался Motorola DynaTAC 8000X 10 часов в стандартном режиме, а проговорить по нему можно было целых 30 минут. Невиданная щедрость! В режиме ожидания, то есть без разговоров, телефон мог находиться до 8 часов. Соотношение заряд/разговор было примерно 20:1 — и не забывайте о том, сколько это чудо техники весило. Сейчас в 790 грамм может поместиться суммарный вес среднего планшета, смартфона и смарт-часов.

1FF

Привязка номера к аппарату была ограничением, от которого инженеры избавились при первой же возможности — задача отделить абонента от аппарата стояла как никогда остро. В том числе и по соображениям безопасности, ибо клонировать телефонный номер было относительно легко, что давало простор для злоумышленников.

SIM — это Subscriber Identity Module, модуль идентификации абонента; формат и концепцию сим-карты создали в 1980-х в Европе, когда проектировали GSM.

Первая промышленная партия сим-карт состояла из 300 единиц, каждая из которых имела размер банковской карточки. Мы и сегодня прикасаемся к этому формату, получая новенькую физическую сим-карточку:

Формат первой сим-карты носит название 1FF, Full size (85,6 × 54 мм). На них работали транспортируемые терминалы и первые GSM-кирпичи, выпущенные до 1996 года.

Все меньше и меньше

После 1FF вышла, что логично, 2FF — Mini-SIM (1996), которая у наших читателей, скорее всего, и стояла в их первом мобильном телефоне (это та самая, 25 × 15 мм). Переход от большого формата к малому был нужен для того, чтобы уменьшить и сам смартфон, тем более условно полезная площадь карты — это размер чипа.

Новую 2FF нужно было уже выламывать из поставляемой карточки 1FF, но в остальном, с точки зрения технической, 1FF и 2FF абсолютно идентичны — та же контактная площадка на 8 контактов, то же (в 2FF до 1998 года) напряжение на 5 В, та же файловая система. Разница лишь в пластике, окружающем чип.

В видео — телефоны с форматом сим-карт 1FF (Motorola StarTac, Philips (Fizz либо близкий ему вариант), Siemens S4) и 2FF (Ericsson GH 172 «Hotline», поздняя версия, выпущенная в 1995 году, в которой уже был слот под маленькие карты)

Если вы выпустите сегодня сим-карточку и вставите в модель, рассчитанную на 1FF из этого видео, скорее всего, позвонить не удастся — с начала 2000-х напряжение в чипах изменилось на 1,8 В (стандарт GSM 11.12 Phase 2+). Промежуточный GSM 11.12 Phase 2, был рассчитан на 3 В. Равно как и карта 1994-1997 годов в современном телефоне тоже не будет работать из-за разницы напряжения.

Дальше, что логично, вышли 3FF (Micro SIM) и 4FF (nano SIM).

Micro SIM была впервые внедрена в iPhone 4, представленный в 2010, хотя сам форм-фактор зарегистрирован был еще в 2003, однако в массовые устройства не встраивался долгие 7 лет. Аргументация для использования была ровно та же, что и у GSM-инженеров 1996-го: «Нам нужно место под батарею»; вся розничная инфраструктура продавала Mini-SIM, и подготовка новых заготовок шла в авральном режиме, а покупатели, которые не хотели ждать замены карты на новую, с переменным успехом подрезали свои 2FF до 3FF ножницами (автор этого текста успешно перерезал свою карту дрогнувшей рукой и был вынужден ее перевыпустить).

Причиной появления 4FF было все то же желание сэкономить место в корпусе смартфона — и появилась она тоже в детище Apple, iPhone 5. От момента утверждения стандарта 4FF до выхода первого массового смартфона с ней на борте прошло буквально три месяца. Это рекорд скорости индустрии: обычно от стандарта до массового устройства проходит 5–10 лет

С 2010 по 2013 год существовала целая субкультура самостоятельной обрезки Mini-SIM до Micro-SIM ножницами, а потом и до Nano-SIM. Появились специальные «SIM-cutter» гильотины — продавались в каждом ларьке электроники в Москве за 300–500 рублей. Обрезка работала, потому что контактная площадка чипа везде одинаковая, и срезанный пластик не мешал контакту.

Но толщина 4FF на 0,09 мм меньше 3FF/2FF — поэтому самодельную «нано» из «мини» приходилось дополнительно подтачивать наждачкой со стороны чипа, иначе она клинила в слоте iPhone 5 и могла повредить разъём. К 2014 году операторы окончательно перешли на trio-карты, и SIM-cutter ушли в историю как символ короткой эпохи DIY-тюнинга телефонов.

Самое время поставить лайк этой записи каждому, кто хоть раз самостоятельно подгонял симку под меньший размер 😊

Два слота (и не только)

Первым двухсимочным телефоном был Benefon Twin (2000 год), произведенный в Финляндии. О бренде Benefon известно не очень много — это был небольшой нишевый игрок, младший брат NOKIA, который массовому покупателю был почти неизвестен, несмотря на постоянный поиск новых технических решений и новаторство.

Сегодня Benefon формально нет: компания прошла сквозь ребрендинг, став Twig Com, который сегодня разрабатывает устройства безопасности с GPS, в частности, «тревожные» брелки. Как и Benefon, Twig Com имеет головной офис в финском городе с поэтичным названием Сало.

Знамя двухсимочных телефонов подхватили азиатские производители, а первым массовым хитом с реализацией двух симок стал Samsung D880 DuoS (2007 год). Правда, у всех них был недостаток — на две симки был один GSM-модуль, и хотя обе SIM «висят» в сети, но при звонке по одной вторая временно недоступна — этот режим называется Dual SIM Standby.

На видео 2009 года — Samsung DUOS-B5722, тоже на Dual SIM Standby

Настоящим прорывом стала технология Dual SIM Active — внедрение двух независимых радиомодулей, которые держали обе симки по-настоящему активными. Первым из массовых смартфонов с этой технологией на борту стал HTC Desire 600 (2013).

Наверняка любому в голову закрадывалась мысль, сколько вообще физических симок может быть в телефоне.

Отвечаем: максимальное количество в реальном мобильном телефоне, который вышел на рынок (то есть не является прототипом, погребенном в музее редкостей) — 4.

Таких моделей не так мало, как может показаться, хотя аудитория, приобретающая их, и ограничена, а сами телефоны из топа — кнопочные. Пик четырехсимочников пришелся на 2019-2020 годы, хотя приобрести их все еще можно, в частности, неубиваемый BQ 2817 Tank Quattro Power для экспедиций и вахт. Главная проблема этих телефонов — необходимость постоянно запитывать все 4 карты, из-за чего аккумулятор им нужен внушительный.

Подписывайтесь на наш блог, оставляйте комментарии — в какой-нибудь из следующих статей расскажем интересное про eSIM, iSIM, самую дорогую сим-карту и другие занимательные вещи :)