Что такое флеш-память и USB Flash накопители (флешки)?

Опубликовал admin | Published: 15 Январь 2010

Немного истории. Одними из первых настоящих «переносчиков» данных были перфокарты. Если кто не помнит, это такие картонные бланки с множеством дырочек. Позднее появились магнитные дискеты. Потом — другие устройства переноса и хранения данных (магнитооптические диски, Zip, внешние жесткие диски и многое другое), но дискеты до сих пор остаются самыми распространенными компактными носителями. Но в конце прошлого века у них появились активные конкуренты — твердотельные флэш-носители с USB интерфейсом, или, проще говоря, USB флэш-драйвы.

Название «флэш» (flash) было введено компаниeй Toshiba, так как содержимое памяти в таких микросхемах можно стереть мгновенно «in a flash».

Флэш-носители являются энергонезависимыми, то есть данные в них не пропадают после отключения питания и теоретически способны храниться до 100 лет. Устройства с флэш-памятью миниатюрны, они очень легкие, высоконадежные и обладают низким энергопотреблением. Благодаря этим свойствам флэш стала самым популярным носителем для портативных цифровых устройств (цифровые камеры, карманные компьютеры, аудиоплейеры и т. д.).

Вначале портативные флэш-носители появились в виде компактных карт памяти (флэш-карты). Однако использование их в качестве сменных носителей сопряжено с некоторыми неудобствами. Так, для считывания флэш-карт необходим специальный картридер (контроллер и разъем USB в одной коробке), который приходится постоянно носить вместе с картой памяти. Это не очень удобно, поскольку картридер занимает место, и к тому же достаточно легко забыть одно из двух устройств. Поэтому неудивительно, что возникла идея создания единого устройства, которое объединяет в одном корпусе микросхемы флэш-памяти, контроллер и разъем USB. Так появились первые сменные флэш-накопители с интерфейсом USB («флэш-драйвы» — мы остановимся на этом названии твердотельных флэш-носителей с USB интерфейсом).

Спецификация USB

Интерфейс USB предназначен для подключения периферийных устройств к персональному компьютеру и позволяет производить обмен информацией на трех скоростях:

• Низкая скорость (Low Speed – LS, USB 1.0) — 1,5 Мбит/с;

• Полная скорость (Full Speed – FS, USB 1.1) — 12 Мбит/с;

• Высокая скорость (High Speed – HS, USB 2.0) — 480 Мбит/с.

Для подключения периферийных устройств (например, для чтения flash-карт) используется 4-жильный кабель типа USB-mini USB или USB-AB. Интерфейс USB соединяет между собой хост и устройства. Хост (иначе – «концентратор») находится внутри персонального компьютера и управляет работой внешнего устройства.

Так как у неопытных пользователей часто возникает вопрос о различных спецификациях USB, подчеркнем, что спецификации USB 2.0 и USB 1.x полностью совместимы. Отличие состоит лишь в максимальной скорости передачи данных. При подключении устройства USB 2.0 к хосту USB 1.x оно будет работать на скорости младшей спецификации, то есть скорости хоста.

Отметим, что маломощные устройства, подключаемые к шине USB (USB-flash, устройства чтения, некоторые сканеры, мыши, джойстики и др.), не требуют внешнего источника питания. Необходимое для функционирования этих устройств питание (5 В) передается непосредственно по кабелю USB.

Конкурентом USB 2.0 является стандарт FireWire (IEEE 1394), который обеспечивает скорость обмена данными, сравнимую с USB 2.0. Этот стандарт очень широко распространен (особенно в цифровых видеокамерах), однако в настоящее время у большинства настольных компьютеров базовой комплектации такой порт отсутствует.

Не стоит отчаиваться, если компьютер оборудован лишь медленным хостом USB 1.x или порты USB вообще отсутствуют! В этом случае возможна установка дополнительного контроллера для шины PCI, обычно имеющего от 2 до 5 портов USB.

В настоящее время в свободной продаже представлены USB- и FireWire- контроллеры на микросхемах OPTI и VIA. К недостатку последних можно отнести несовместимость с некоторыми моделями старых материнских плат, выявить которую можно только экспериментально.

Технология USB позволяет древовидно подключать до 255 (!) устройств к одному хосту. То есть имеется возможность использования различных концентраторов, разветвителей, удлинителей и т.п. Отметим связанные с этим основные моменты, которым следует уделять внимание:

• При наличии в компьютере хоста спецификации USB 2.0 все соединительные кабели должны также соответствовать этой спецификации.

• При подключении устройств посредством кабелей значительной длины (более 5 м) следует использовать специальные усилители.

• При подключении нескольких устройств, питание которых осуществляется от USB- интерфейса, также рекомендуется использовать дополнительный усилитель – активный концентратор с блоком питания.

Почему флэш лучше?

Производством USB драйвов занимается большое количество компаний, и рынок постоянно пополняется все новыми производителями и моделями. Есть несколько причин, исходя из которых, можно смело утверждать, что флэш-драйвы в скором будущем целиком и полностью заменят старые добрые магнитные дискеты.

Универсальность

Аббревиатура USB означает, что для подключения этих устройств не нужно никаких специальных «дисководов» или адаптеров, кроме имеющегося в каждом современном компьютере или ноутбуке USB порта. Поэтому нет ничего удивительного в том, что с самого момента своего возникновения USB флэш-накопители стали пользоваться большой популярностью. Если у вас стоит операционная система Microsoft Windows (начиная с версии ME), MacOS (начиная с 8.6) или Linux (kernel 2.4), то спокойно можете позабыть про специальное программное обеспечение, USB драйв распознается автоматически. Если же у вас более ранние версии операционной системы, то обычно в комплекте с устройством поставляются специальные драйверы, или в крайнем случае они имеются на сайте производителя. Единственным исключением является версии Windows до 95-й включительно и MS-DOS, в которых попросту нет поддержки стандарта USB.

Компактность

Размер обычных внешних накопителей (оптические приводы, жесткие диски, магнито-оптика и т. д.) по сравнению с компактными USB драйвами все-таки достаточно громоздкий. Типичный размер USB драйва 80x30x20 мм (некоторые чуть больше, некоторые чуть меньше), то есть небольшой брелок, помещающийся в кулаке. Вес обычно не превышает 20-30 г.

Дизайн

Дизайн у каждого производителя свой собственный, каждый пытается привлечь конкурентов яркими и оригинальными идеями. Самой распространенной формой является брелок в форме параллелепипеда или цилиндра с колпачком, закрывающим USB разъем. Хотя встречаются модели с выдвижными частями, как у шариковых ручек.

Такой драйв можно носить в кармане рубашки, рядом с ручкой, или повесить на связку ключей вместо брелка. При достаточно оригинальном дизайне можно носить его на шее как украшение.

Надежность

Поскольку внутри устройства нет никаких движущихся частей, то сразу снимается головная боль, связанная с защитой устройства от физических воздействий и сохранности данных (это не капризные жесткие диски). Не нужно бояться уронить его или излишне сильно трясти. Если ваш драйв упадет на пол, то в отличие от жесткого диска, который при этом «крякнется» с вероятностью 100%, с USB драйвом ничего плохого не случится.

Корпуса флэш-драйвов выполняются из прочной (иногда прорезиненной) пластмассы, поэтому в отличие от оптических носителей царапин USB драйв тоже не боится.

Конечно, эти устройства тоже не вечны. Их можно раздавить при желании, иногда выходит из строя электроника, могут пропасть данные, но происходит это крайне редко.

Защита данных

Обычно на флэш-драйве есть специальный механический переключатель защиты от записи. Он обозначается двумя пиктограммами — открытым и закрытым замочком. Для тех, кому такой защиты недостаточно, существуют программные методы защиты.

С помощью специального программного обеспечения часть (или весь) драйва закрывается паролем. И обратиться к этой области или отформатировать ее можно будет, только зная пароль доступа.

Скорость передачи данных

До появления интерфейса USB 2.0 скорость чтения/перезаписи была одним из недостатков флэш-носителей. Максимально возможная скорость чтения для USB 1.1 составляла 12 Мбит/с или около 1,5 Мб/с. Но это пиковые возможные скорости, обычно скорость чтения не превышает 1 Мб/с, а скорость записи 0,7-0,8 Мб/с. Для переноса больших объемов данных этого явно недостаточно.

По спецификации максимальная скорость передачи данных для USB 2.0 Hi-speed может быть равна 480 Мбит/с (хотя на данный момент она реально не превышает 60-80 Мбит/с — около 8-10 Мб/с). В этом случае перезапись 256 Мб должна занимать меньше минуты (реально из-за файловой структуры тратится 3-4 минуты).

Объем

Объем современных флэш-драйвов начинается от 32 Мб, хотя, если покопаться, то можно отыскать драйвы с 16 Мб емкостью. Максимальный объем для большинства компаний 1 Гб. Рекордные объемы — 2 Гб. Хотя некоторые производители приступили к производству носителей с емкостями в 4 Гб, в продаже их пока нет. В общем, объем на любой вкус и для любых задач, начиная от небольших документов и заканчивая несколькими фильмами в формате DivX.

Индикация

Большинство устройств оснащено специальным светодиодом, который обычно мигает с частотой несколько герц при обращении к диску (в процессе записи или чтения).

Возможность загрузки

Как и у старых магнитных дискет, у многих USB флэш-драйвов есть возможность использовать их в качестве загрузочного устройства наподобие системной дискеты. Часть производителей продают вместе с устройством специальное программное обеспечение, которое позволяет сделать вашу «флэшку» загрузочной. Большинство современных системных плат осуществляют загрузку операционной системы с USB устройства.

Таким образом USB флэш-драйвы являются одним из самых оптимальных устройств для хранения и переноса данных.

Источник: http://www.novintex.ru

Добавить в закладки
Запись опубликована в рубрике FAQ. Создать закладку наpermalink. И комментирование и trackback'и в настоящий момент закрыты.

  • Быстрый переход