СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

ИСТОРИЯ 3

ФЛЕШ-ПАМЯТЬ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ 5

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ 6

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7

ВВЕДЕНИЕ

USB-флеш-накопитель (сленг. флешка, флэшка, флеш-драйв) — запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флеш-память и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB. Основное назначение USB-накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др.

Основные компоненты флешки:

1. USB-интерфейс (Стандарт-А) – обеспечивает физическое соединение с компьютером.

2. Контроллер – небольшой микроконтроллер со встроенными ROM и RAM.

3. NAND-чип – хранит информацию.

4. Осциллятор – генерирует синхронизирующий сигнал (12 MHz) и управляет выводом данных.

На флешках используется файловая система FAT12, FAT16, FAT32, или ExFat, а так же NTFS.

ИСТОРИЯ

Точкой отсчета можно считать 1989 год – начало эры стандартов флэш-карт. Тогда была основана организация с непроизносимым названием PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) с целью создать международный стандарт карт расширения, и это у нее получилось. В течение последующих двух лет разные производители карт памяти пытались выжить в мире конкуренции, но в итоге вместе создали в 1991 году стандарт, получивший название PC-Card.

В 1995 году был создан новый стандарт, PCMCIA 2.1, основой которого служила шина CardBus – 32-разрядная шина PCI с частотой 33 МГц, адаптированная под PC-Card. CardBus позволяла паре устройств общаться напрямую, не напрягая процессор, что для тех лет было серьезным плюсом.

Будучи очень своевременно изобретенными и востребованными, PC-Card положили начало нескольким основным тенденциям, существующим в этой индустрии до сих пор. Первая из них – не прекращающаяся битва гигантов: производителей флеш-карт и жестких дисков. Флэш перспективнее – в нем нет движущихся частей, но и производители винчестеров тоже не стоят на месте, стремятся к максимальному удешевлению единицы памяти. Вторая – использование карт меньшего размера в слотах большего размера. Так, в наши дни существуют PC-Card-адаптеры под все распространенные стандарты карт памяти.

Представленный в 1994 году компанией SanDisk новый стандарт флэш-карт назывался просто «CompactFlash». Кроме компактности эту новинку не отличало от PC-Card ничего, но и это было очень и очень существенно. Длина CompactFlash составляла 36.4 мм, а ширина – 42.8 мм, CF была очень миниатюрным устройством по меркам того времени.

До 1999 года CompactFlash оставался стандартом по умолчанию для «немеханических дискет». А когда в Windows 98 была включена поддержка USB – вот тут-то впервые возникли сомнения в том, что этот стандарт долго проживет. Сперва к новой, перспективной и удобной шине стали подключаться кард-ридеры, и практически тут же была реализована идея объединить USB-разъем и модуль памяти воедино, что вполне логично, если учесть, что карты памяти уже практически стали «дискетками». В 1999 году USB Implementers Forum представил стандарт USB Flash Drive, позиционируя его как очередной вариант замены для магнитных дискет. Проблема наличия/отсутствия слотов для флэш-карт исчезала на глазах. Этот момент можно было бы считать рождением звезды и свершением революции, но на деле все прошло тихо, бескровно и незаметно – никто как-то и не заметил, как флэшка стала неотъемлемой частью повседневной жизни.

Вскоре был разработан универсальный generic-драйвер USB и включен в BIOS’ы, а еще чуть позже туда перебралась и функция boot from flash. Теперь дискеты могло спасти только чудо, которое, как ни странно, явилось к нам в виде драйверов SATA RAID, сперва загружавшихся почему-то исключительно с дискеток.

ФЛЕШ-ПАМЯТЬ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Флеш-память (англ. flash memory) — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM). Это же слово используется в электронной схемотехнике для обозначения технологически законченных решений постоянных запоминающих устройств в виде микросхем на базе этой полупроводниковой технологии. В быту это словосочетание закрепилось за широким классом твердотельных устройств хранения информации.

Благодаря компактности, дешевизне, механической прочности, большому объёму, скорости работы и низкому энергопотреблению, флеш-память широко используется в цифровых портативных устройствах и носителях информации. Серьёзным недостатком данной технологии является ограниченный срок эксплуатации носителей, а также чувствительность к электростатическому разряду.

Принцип работы полупроводниковой технологии флеш-памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области («кармане») полупроводниковой структуры. Изменение заряда («запись» и «стирание») производится приложением между затвором и истоком большого потенциала, чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и карманом оказалась достаточна для возникновения туннельного эффекта¹. Для усиления эффекта тунеллирования электронов в карман при записи применяется небольшое ускорение электронов путем пропускания тока через канал полевого транзистора. Чтение выполняется полевым транзистором, для которого карман выполняет роль затвора. Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Преимущества:

1. Малый вес, бесшумность работы и портативность.

2. Универсальность: современные компьютеры, телевизоры и DVD-проигрыватели имеют USB-разъёмы.

3. Низкое энергопотребление (так как не является механизмом в отличие от CD, DVD и жёстких дисков)

4. Работоспособность в широком диапазоне температур.

5. Более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению с жёсткими дисками.

6. Не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.

7. Способны хранить данные полностью автономно до 5 лет. Наиболее перспективные образцы — до 10 лет

Недостатки:

1. Ограниченное число циклов записи-стирания перед выходом из строя. Чипы памяти, сделанные по технологии MLC (большинство) чаще всего выдерживают не более 5000 циклов перезаписи. Кроме этого ограничен ресурс USB-коннектора - около 1500 подключений.

2. Скорость записи и чтения ограничены пропускной способностью USB

3. В отличие от компакт-дисков, имеют недостатки, свойственные любой электронике: чувствительны к электростатическому разряду — обычное явление в быту, особенно зимой; чувствительны к радиации.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/USB-флеш-накопитель

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Флеш-память#cite_note-1

3. http://www.lpro.ru/articles/interesting/1/

4. http://www.4-see.ru/texts/stflash/flash_history/

1 Тунне́льный эффект, туннели́рование — преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера.

7