В каких накопителях используется флэш память

В каких накопителях используется флэш память

Сегодня флэш-память стала незаменимой в мобильных устройствах (КПК, планшетах, смартфонах, плеерах). На основе флэш-памяти разработаны USB-флэш-накопители и карты памяти для электронных устройств (SD, MMC, miniSD и т.д.).

Флеш-память (Flash Memory) – твердотельная полупроводниковая энергонезависимая и перезаписываемая память.

Считывать информацию из флэш-памяти можно большое число раз в пределах срока работы накопителя (от $10$ лет), но количество процессов записи ограничено (около $100 000$ циклов перезаписи).

Флэш-память считается более надежным видом носителя информации, т.к. не содержит подвижных механических частей (как, например, в жестком диске).

Преимущества флэш-памяти:

  • высокая скорость доступа к данным;
  • низкое энергопотребление;
  • устойчивость к вибрациям;
  • удобство подключения к ПК;
  • компактные размеры;
  • дешевизна.

Недостатки флэш-памяти:

  • ограниченное число циклов записи;
  • чувствительность к электростатическому разряду.

История флэш-памяти

Впервые флэш-память была изобретена в $1984$ г.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Название «flash» походит от английского «вспышка», т.к. процесс стирания данных напоминал фотовспышку.

В $1988$ г. был выпущен первый коммерческий флэш-процессор NOR-типа. В следующем году была разработана NAND-архитектура флэш-памяти, которая отличалась большей скоростью записи и меньшей площадью схемы.

Принцип работы

Элементарная ячейка хранения данных представляет из себя транзистор с плавающим затвором, который может удерживать электроны (заряд) является элементарной ячейкой хранения данных в флэш-памяти. На основе транзистора разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR. Принцип работы основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области («кармане») полупроводниковой структуры.

Рисунок 1. Архитектура NOR-памяти

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Рисунок 2. Архитектура NAND-памяти

Производители флэш-памяти используют $2$ типа ячеек памяти:

  • MLC (Multi-Level Cell – многоуровневые ячейки памяти) – более емкие ячейки и более дешевые, но характеризуются большим временем доступа и небольшим числом циклов записи/стирания (около $10 000$);
  • SLC (Single-Level Cell – одноуровневые ячейки памяти) – ячейки с меньшим временем доступа и максимальным числом циклов записи/стирания ($100 000$).

Рисунок 3. Основные элементы USB-флэш-накопителя: $1$ – USB-коннектор, $2$ – контроллер, $3$ – PCB-плата, $4$ – модуль NAND-памяти, $5$ – кварцевый генератор, $6$ – LED-индикатор, $7$ – переключатель защиты от записи, $8$ – место для дополнительной микросхемы памяти.

Применение

Существует два основных способа применения флэш-памяти:

  • в качестве мобильного носителя информации;
  • в качестве хранилища программного обеспечения цифровых устройств.

Часто оба способа совмещают в одном устройстве.

Применение NOR-памяти, которая имеет относительно небольшой объём, заключается в обеспечении быстрого доступа по случайным адресам и гарантии отсутствия сбойных элементов (стандартные микросхемы ПЗУ для работы с микропроцессором, микросхемы начальной загрузки компьютеров (POST и BIOS), микросхемы хранения среднего размера данных, например, DataFlash). Типовые объёмы – от $100$ Кб до $256$ Мб. NAND-память применяется в мобильных устройствах и носителях данных, которые требуют использования больших объёмов хранения. В основном, это USB-брелоки и карты памяти всех типов, а также мобильные устройства (телефоны, фотоаппараты, плееры). NAND-память встраивают в бытовые приборы: сотовые телефоны и телевизоры, сетевые маршрутизаторы, точки доступа, игровые приставки, фоторамки и навигаторы.

Рисунок 4. Флэш-карты разных типов

Виды и типы карт памяти и флэш-накопителей

CF (Compact Flash) – старейший стандарт типов памяти. Обладает высокой надежность, достаточно большой объем ($128$ Гб и больше) и высокую скорость передачи данных ($120$ Мб/с). Из-за больших размеров применяется в профессиональном видео- и фотооборудовании.

MMC (Multimedia Card) обладает небольшим размером, высокой совместимостью с различными устройствами и содержит контроллер памяти. SD Card (Secure Digital Card) – результат развития стандарта MMC. Карта имеет криптозащиту от несанкционированного копирования, повышенную защиту информации от случайного стирания или разрушения и механический переключатель защиты от записи. Максимальная емкость до $4$ Гб. SDHC (SD High Capacity) имеет максимальную емкость $32$ Гб.

Существуют также карты miniSD и microSD.

Основными производителями NAND-флэш-памяти являются фирмы Micron/Intel, SK Hynix, Toshiba/SanDisk, Samsung. Основные производители контроллеров флэш-памяти NAND – Marvell, LSI-SandForce и производители памяти NAND.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Персональные инструменты

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 [Источник 1] .

Содержание

История

Флеш-память была открыта Фудзи Масуока (Fujio Masuoka), когда он работал в Toshiba в 1984 году. Имя «флеш» было придумано также в Toshiba коллегой Фудзи, Шойи Ариизуми (Shoji Ariizumi), потому что процесс стирания содержимого памяти ему напомнил фотовспышку (англ. flash). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Франциско, Калифорния. Intel увидела большой потенциал в изобретении и в 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип NOR типа.

Характеристики

Скорость некоторых устройств с флеш-памятью может доходить до 100 Мб/с. В основном флеш-карты имеют большой разброс скоростей и обычно маркируются в скоростях стандартного CD-привода (150 Кб/с). Так указанная скорость в 100x означает 100 × 150 Кб/с = 15 000 Кб/с= 14.65 Мб/с.

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до нескольких гигабайт.

В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND чипы объёмом 1 Гб, выполненных по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.

Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 8 Гб чип, выполненный по 40-нм технологическому процессу. В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell) чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу. Ёмкость чипа также составляет 8 Гб. Ожидается, что в массовое производство чипы памяти поступят в 2009 году.

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов. В основном на середину 2007 года USB устройства и карты памяти имеют объём от 512 Мб до 15 Гб. Самый большой объём USB устройств составляет 128 Гб.

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до нескольких гигабайт.

В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND чипы объёмом 1 Гб, выполненных по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.

Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 8 Гб чип, выполненный по 40-нм технологическому процессу. В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell) чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу. Ёмкость чипа также составляет 8 Гб. Ожидается, что в массовое производство чипы памяти поступят в 2009 году.

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов. В основном на середину 2007 года USB устройства и карты памяти имеют объём от 512 Мб до 15 Гб. Самый большой объём USB устройств составляет 128 Гб.

NAND тип флеш-памяти был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid-State Circuits Conference. У него была больше скорость записи и меньше площадь чипа.

Стандартизацией чипов флеш-памяти типа NAND занимается Open NAND Flash Interface Working Group (ONFI). Текущим стандартом считается спецификация ONFI версии 1.0, выпущенная в 28 декабря 2006 года. Группа ONFI поддерживается крупнейшими производителями NAND чипов: Intel, Micron Technology и Sony [Источник 2] .

Принцип работы

Элементарной ячейка хранения данных флэш-памяти представляет из себя транзистор с плавающим затвором. Особенность такого транзистора в том, что он умеет удерживать электроны (заряд). Вот на его основе и разработаны основные типы флэш-памяти NAND и NOR. Конкуренции между ними нет, потому что каждый из типов обладает своим преимуществом и недостатком. Кстати, на их основе строят гибридные версии такие как DiNOR и superAND. Во флэш-памяти производители используют два типа ячеек памяти MLC и SLC. [Источник 3] .

  • Флэш-память с MLC (Multi-level cell — многоуровневые ячейки памяти)ячейки более емкие и дешевые, но они с большим временем доступа и меньшим количеством циклов записи/стирания (около 10000).
  • Флэш-память, которая содержит в себе SLC (Single-level cell — одноуровневые ячейки памяти) ячейки имеет максимальное количество циклов записи/стирания(100000) и обладают меньшим временем доступа. Изменение заряда (запись/стирание) выполняется приложением между затвором и истоком большого потенциала, чтобы напряженность электрического поля в тонком диэлектрике между каналом транзистора и карманом оказалась достаточна для возникновения туннельного эффекта. Для усиления эффекта тунеллирования электронов в карман при записи применяется небольшое ускорение электронов путем пропускания тока через канал полевого транзистора.
Читайте также:  Как убрать интернет рекламу с телефона

Принцип работы флеш-памяти основан на изменении и регистрации электрического заряда в изолированной области ("карман") полупроводниковой структуры. Чтение выполняется полевым транзистором, для которого карман выполняет роль затвора. Потенциал плавающего затвора изменяет пороговые характеристики транзистора, что и регистрируется цепями чтения. Эта конструкция снабжается элементами, которые позволяют ей работать в большом массиве таких же ячеек.

NOR и NAND

Флеш память различается методом соединения ячеек в массив.

Конструкция NOR использует классическую двумерную матрицу проводников, в которой на пересечении строк и столбцов установлено по одной ячейке. При этом проводник строк подключался к стоку транзистора, а столбцов — ко второму затвору. Исток подключался к общей для всех подложке.

Конструкция NAND — трёхмерный массив. В основе та же самая матрица, что и в NOR, но вместо одного транзистора в каждом пересечении устанавливается столбец из последовательно включенных ячеек. В такой конструкции получается много затворных цепей в одном пересечении. Плотность компоновки можно резко увеличить (ведь к одной ячейке в столбце подходит только один проводник затвора), однако алгоритм доступа к ячейкам для чтения и записи заметно усложняется. Также в каждой линии установлено два МОП-транзистора. Управляющий транзистор разрядной линии (англ. bit line select transistor), расположенный между столбцом ячеек и разрядной линией. И управляющий транзистор заземления, расположенный перед землёй (англ. ground select transistor).

Технология NOR позволяет получить быстрый доступ индивидуально к каждой ячейке, однако площадь ячейки велика. Наоборот, NAND имеют малую площадь ячейки, но относительно длительный доступ сразу к большой группе ячеек. Соответственно, различается область применения: NOR используется как непосредственная память программ микропроцессоров и для хранения небольших вспомогательных данных.

Названия NOR и NAND произошли от ассоциации схемы включения ячеек в массив со схемотехникой микросхем КМОП-логики.

NAND чаще всего применяется для USB флеш накопителей, карт памяти, SSD. NOR в свою очередь во встраиваемых системах.

Существовали и другие варианты объединения ячеек в массив, но они не прижились.

Архитектура NOR получила название благодаря логической операции ИЛИ — НЕ (в переводе с английского NOR). Принцип логической операции NOR заключается в том, что она над несколькими операндами (данные, аргумент операции. ) дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных операциях. В нашем случае под операндами подразумевается значение ячеек памяти, а значит в данной архитектуре единичное значение на битовой линии будет наблюдается только в том случае , когда значение всех ячеек, которые подключены к битовой линии, будут равны нулю (все транзисторы закрыты). В этой архитектуре хорошо организован произвольный доступ к памяти, но процесс записи и стирания данных выполняется относительно медленно. В процессе записи и стирания применяется метод инжекции горячих электронов. Ко всему прочему микросхема флеш-памяти с архитектурой NOR и размер ее ячейки получается большим, поэтому эта память плохо масштабируется.Флеш-память с архитектурой NOR как правило используют в устройствах для хранения программного кода. Это могут быть телефоны, КПК, BIOS системных плат. Применение NOR-флеши, устройства энергонезависимой памяти относительно небольшого объёма, требующие быстрого доступа по случайным адресам и с гарантией отсутствия сбойных элементов:

  • Встраиваемая память программ однокристальных микроконтроллеров. Типовые объёмы — от 1 кбайта до 1 Мбайта.
  • Стандартные микросхемы ПЗУ произвольного доступа для работы вместе с микропроцессором.
  • Специализированные микросхемы начальной загрузки компьютеров (POST и BIOS), процессоров ЦОС и программируемой логики. Типовые объёмы — единицы и десятки мегабайт.
  • Микросхемы хранения среднего размера данных, например, DataFlash. Обычно снабжаются интерфейсом SPI и упаковываются в миниатюрные корпуса. Типовые объёмы — от сотен кбайт до технологического максимума.

Максимальное значение объёмов микросхем NOR — до 256 Мбайт.

Данный тип памяти был разработан компанией Toshiba. Эти микросхемы благодаря своей архитектуре применяют в маленьких накопителях , которые получили имя NAND (логическая операция И-НЕ). При выполнении операция NAND дает значение нуль только, когда все операнды равны нулю, и единичное значение во всех других случаях. Как было написано ранее, нулевое значение это открытое состояние транзистора. В следствии этого в архитектуре NAND подразумевается, что битовая линия имеет нулевое значение в том случае, когда все подключенные к ней транзисторы открыты, и значение один, когда хотя бы один из транзисторов закрыт. Такую архитектуру можно построить, если подсоединить транзисторы с битовой линией не по одному (так построено в архитектуре NOR) , а последовательными сериями (столбец из последовательно включенных ячеек).

Данная архитектура по сравнению с NOR хорошо масштабируется потому, что разрешает компактно разместить транзисторы на схеме. Кроме этого архитектура NAND производит запись путем туннелирования Фаулера — Нордхейма, а это разрешает реализовать быструю запись нежели в структуре NOR. Чтобы увеличить скорость чтения, в микросхемы NAND встраивают внутренний кэш. Как и кластеры жесткого диска так и ячейки NAND группируются в небольшие блоки. По этой причине при последовательном чтении или записи преимущество в скорости будет у NAND. Но с другой стороны NAND сильно проигрывает в операции с произвольным доступом и не имеет возможности работать на прямую с байтами информации. В ситуации когда нужно изменить всего несколько бит, система вынуждена переписывать весь блок, а это если учитывать ограниченное число циклов записи, ведет к большому износу ячеек памяти.В последнее время ходят слухи о том, что компания Unity Semiconductor разрабатывает флэш-память нового поколения, которая будет построена на технологии CMOx. Предполагается, что новая память придет на смену флеш-памяти типа NAND и преодолеет ее ограничения, которые в памяти NAND обусловлены архитектурой транзисторных структур. К преимуществам CMOx относят более высокую плотность и скорость записи, а также более привлекательную стоимость. В числе областей применения новой памяти значатся SSD и мобильные устройства. Ну, что же правда это или нет покажет время. [Источник 4]

Запись

Для записи заряды должны попасть в плавающий затвор, однако он изолирован слоем оксида. Для перенесения зарядов может использоваться эффект туннелирования. Для разряда необходимо подать большой положительный заряд на управляющий затвор: отрицательный заряд с помощью туннельного эффекта покинет плавающий затвор. И наоборот, для заряда плавающего затвора необходимо подать большой отрицательный заряд.

Также запись может быть реализована с помощью инжекции горячих носителей. При протекании тока между истоком и стоком повышенного напряжения электроны могут преодолевать слой оксида и оставаться в плавающем затворе. При этом необходимо, чтобы на управляющем затворе присутствовал положительный заряд, который создавал бы потенциал для инжекции.

В MLC для записи разных значений используются разные напряжения и время подачи.

Каждая запись наносит небольшой ущерб оксидному слою, поэтому число записей ограничено.

Запись в NOR и NAND компоновке состоит из двух стадий: вначале все транзисторы в линии устанавливаются в 1 (отсутствие заряда), затем нужные ячейки устанавливаются в 0.

На первой стадии очистка ячеек происходит с помощью туннельного эффекта: на все управляющие затворы подаётся сильное напряжение. Для установки конкретной ячейки в 0 используется инжекция горячих носителей. На разрядную линию подаётся большое напряжение. Вторым важным условием этого эффекта является наличие положительных зарядов на управляющем затворе. Положительное напряжение подаётся лишь на некоторые транзисторы, на остальные транзисторы подаётся отрицательное напряжение. Таким образом ноль записывается только в интересующие нас ячейки.

Первая стадия в NAND аналогична NOR. Для установки нуля в ячейку используется туннельный эффект, в отличие от NOR. На интересующие нас управляющие затворы подаётся большое отрицательное напряжение.

Технологическое масштабирование

Из-за своей высокорегулярной структуры и высокого спроса на большие объёмы техпроцесс при изготовлении флеш-памяти NAND уменьшается более быстро, чем для менее регулярной DRAM-памяти и почти нерегулярной логики (ASIC). Высокая конкуренция между несколькими ведущими производителями лишь ускоряет этот процесс. В варианте закона Мура для логических микросхем удвоение количества транзисторов на единицу площади происходит за три года, тогда как NAND-флеш показывала удвоение за два года. В 2012 году 19 нм техпроцесс был освоен совместным предприятием Toshiba и SanDisk. В ноябре 2012 года Samsung также начала производство по техпроцессу 19 нм (активно используя в маркетинговых материалах фразу «10нм-класс», обозначавшую какой-то процесс из диапазона 10—19 нм).

ITRS или компании 2010 2011 2012 2013 2014 2015* 2016*
ITRS Flash Roadmap 2011 32 нм 22 нм 20 нм 18 нм 16 нм
ITRS Flash Roadmap 2013 17 нм 15 нм 14 нм
Samsung 35-32 нм 27 нм 21 нм (MLC, TLC) 19 nm 19-16 нм
V-NAND (24L)
12 нм
V-NAND (32L)
12 нм
Micron, Intel 34-25 нм 25 нм 20 нм (MLC + HKMG) 20 нм (TLC) 16 нм 12 нм
3D-NAND
3D-NAND Gen2
Toshiba, Sandisk 43-32 нм 24 нм 19 нм (MLC, TLC) A-19 нм 15 нм 3D NAND BiCS 3D NAND BiCS
SK Hynix 46-35 нм 26 нм 20 нм (MLC) 20 нм 16 нм 3D V1 12 нм
Читайте также:  Как активировать ключ в стиме через браузер

Уменьшение техпроцесса позволяло быстро наращивать объёмы чипов памяти NAND-флеш. В 2000 году флеш-память по технологии 180 нм имела объём данных в 512 Мбит на кристалл, в 2005 — 2 Гбит при 90 нм. Затем произошёл переход на MLC, и в 2008 чипы имели объём 8 Гбит (65 нм). На 2010 год около 35 %—25 % чипов имели размер 16 Гбит, 55 % — 32 Гбит. В 2012—2014 годах в новых продуктах широко использовались кристаллы объёмом 64 Гбит, и начиналось внедрение 128 Гбит модулей (10 % на начало 2014 года), изготовленных по техпроцессам 24—19 нм.

По мере уменьшения техпроцесса и его приближению к физическим пределам текущих технологий изготовления, в частности, фотолитографии, дальнейшее увеличение плотности данных может быть обеспечено переходом на большее количество бит в ячейке (например, переход с 2-битной MLC на 3-битную TLC), заменой FG-технологии ячеек на CTF технологию или переходом на трёхмерную компоновку ячеек на пластине (3D NAND, V-NAND; однако при этом увеличивается шаг техпроцесса). Например, приблизительно в 2011—2012 годах всеми производителями были внедрены воздушные промежутки между управляющими линиями, позволившие продолжить масштабирование далее 24—26 нм, а Samsung с 2013—2014 года начала массовый выпуск 24- и 32-слойной 3D NAND на базе CTF технологии, в том числе, в варианте с 3-х битными (TLC) ячейками. Проявляющееся с уменьшением техпроцесса уменьшение износостойкости (ресурса стираний), а также увеличение темпа битовых ошибок потребовало применение более сложных механизмов коррекции ошибок и снижения гарантированных объёмов записи и гарантийных сроков. Однако, несмотря на принимаемые меры, вероятно, что возможности дальнейшего масштабирования NAND-памяти будут экономически не оправданы или физически невозможны. Исследуется множество возможных замен технологии флеш-памяти, в частности, FeRAM, MRAM, PMC, PCM, ReRAM и т. п.

3D NAND

Схемотехника NAND оказалась удобна для построения вертикальной компоновки блока ячеек на кристалле. На кристалл послойно напыляют проводящие и изолирующие слои, которые образуют проводники затворов и сами затворы. Затем в этих слоях формируют множество отверстий на всю глубину слоев. На стенки отверстий наносят структуру полевых транзисторов — изоляторы и плавающие затворы. Таким образом формируют столбец кольцеобразных полевых транзисторов с плавающими затворами.

Такая вертикальная структура оказалась очень удачна и обеспечила качественный рывок плотности флеш-памяти. Некоторые компании продвигают технологию под своими торговыми марками, например V-NAND, BiCS. На 2016 год количество слоев топовых изделий достигло 64-х. [Источник 5] .

Срок хранения данных

Изоляция кармана неидеальна, заряд постепенно изменяется. Срок хранения заряда, заявляемый большинством производителей для бытовых изделий, не превышает 10—20 лет, хотя гарантия на носители даётся не более чем на 5 лет. При этом память MLC имеет меньшие сроки, чем SLC.

Специфические внешние условия, например, повышенные температуры или радиационное облучение (гамма-радиация и частицы высоких энергий), могут катастрофически сократить срок хранения данных.

У современных микросхем NAND при чтении возможно повреждение данных на соседних страницах в пределах блока. Осуществление большого числа (сотни тысяч и более) операций чтения без перезаписи может ускорить возникновение ошибки.

По данным Dell, длительность хранения данных на SSD, отключенных от питания, сильно зависит от количества прошедших циклов перезаписи (P/E) и от типа флеш-памяти и в худших случаях может составлять 3—6 месяцев.

Иерархическая структура

Стирание, запись и чтение флеш-памяти всегда происходит относительно крупными блоками разного размера, при этом размер блока стирания всегда больше, чем блок записи, а размер блока записи не меньше, чем размер блока чтения. Собственно это — характерный отличительный признак флеш-памяти по отношению к классической памяти EEPROM.

Как следствие — все микросхемы флеш-памяти имеют ярко выраженную иерархическую структуру. Память разбивается на блоки, блоки состоят из секторов, секторы из страниц. В зависимости от назначения конкретной микросхемы глубина иерархии и размер элементов может меняться.

Например, NAND-микросхема может иметь размер стираемого блока в сотни кбайт, размер страницы записи и чтения — 4 кбайт. Для NOR-микросхем размер стираемого блока варьируется от единиц до сотен кбайт, размер сектора записи — до сотен байт, страницы чтения — единицы—десятки байт.

USB-флеш-накопитель (именно так звучит полное наименование привычного девайса) – это компактное устройство чтения / записи данных, применяющее в качестве запоминающего устройства флеш-память и оснащенное USB-выходом.

Основной функционал флешек включает в себя запись, хранение и воспроизведение информации. Характерными чертами флешки являются ее малый размер (не больше 5 см) и вес (до 60 г). Именно благодаря этим характеристикам флеш-накопители сумели завоевать популярность у пользователей в 2000-е годы. Современные легкосъемные носители способны записывать до 1 ТБ информации (например, швейцарская Victorinos SSD, встроенная в складной нож).

Первый USB-накопитель был изобретен в Японии, когда в 1984 году компания Toshiba выпустила перепрограммируемую флеш-память нового образца. Спустя пять лет был представлен первый NAND-чип, позволивший компактно размещать микросхемы большего объема. Собственно форм-фактор USB появился в середине 90-х.

Начало нового тысячелетия ознаменовалось созданием первого флеш-накопителя современного вида. Первый USB-flash израильской фирмы M-Systems назывался DiscOnKey. Он стоил 50 долларов и вмещал всего 8 МБ информации. К концу 2000-го года появились флешки на 16 и 32 МБ (последняя стоила 100 долларов).

Поскольку сейчас флешки «выровнялись» по многим параметрам, производители предпочитают привлекать покупателей внешним видом и дизайном. Производители создают настоящие шедевры и произведения искусства:

Флешка имеет достаточно простое строение. Рассмотрим стандартную схему данного устройства:

Флеш-накопители не принято строго классифицировать по видам. Тем не менее, условно можно выделить несколько типов:

1. По типу используемого интерфейса:

— USB 1.0 (1.1);
— USB 2.0 (+eSATA);
— USB 3.0

Разъем версии 1.0 – 1.1 устарел и не встречается в современных флешках (первая модификация вышла в 1996 году, последняя – в 1998 года).

Версия USB 2.0 существует с апреля 2000 года и до сих пор широко распространена. Она пережила многократные модификации и апгрейды. Разъем eSATA или external SATA позволяет подключать дополнительные внешние устройства к ПК. Данный интерфейс меньше нагружает систему, позволяет передавать данные с высокой скоростью и использовать «горячую замену».

USB 3.0 – последняя версия разъема, используемого во флешках. Впервые был представлен в 2008 году. Имеет совместимость с устройствами и разъемами версии 2.0. Максимальная доступная скорость передачи – до 5 ГБ/с.

2. По объему памяти USB-флеш-накопителя:

— флешки небольшого объема – до 16 ГБ.
— флешки среднего объема – до 64 ГБ.
— флешки большого объема – от 128 ГБ.

3. По типу материала исполнения корпуса:

Пластиковая флешка в виде автомата АК-47 Iconik Flash Drive «AK47» 16 ГБ

Флешка с корпусом из дерева мербау Goodram Eco 16Gb

Металлическая флешка Pretec i-Disk Vogue 16Gb

Флешка из резины Silicon Power Unique 520 16Gb

Силиконовая флешка Bone Pod Driver 4GB

Остановимся на самых принципиальных характеристиках флешек.

Скорость записи / чтения информации – основной параметр любого флеш-накопителя. Скорость записи данных в современных устройствах варьируется от 0.6 до 175 МБ в секунду. Чем выше скорость записи, тем быстрее будут записываться файлы большого размера (фильмы, игры, программы). Скорость записи зависит от: характеристик самой флешки; разъема, к которому она подключается; установленной ОС; размеров кластеров; файловой системы; производительности компьютера и др. Средний показатель для USB-накопителей – до 40-50 МБ в секунду.

Скорость чтения отражает, насколько быстро данные с флешки могут быть перенесены в ноутбук, ПК или иное устройство. То есть, процесс чтения можно назвать обратным процессу записи. Стандартный показатель скорости чтения для недорогой флешки – до 30-40 МБ/с. Диапазон минимальной и максимальной скорости колеблется в пределах от 0.8 до 225 МБ/с.

Тип используемой памяти. Все накопители последних лет построены на памяти класса NAND. Он позволяет обеспечивать от 10 000 до 100 000 циклов записи/стирания. Тип памяти MLC обеспечивает до 10 000 циклов, а SLC – до 100 000.

В качестве дополнительных функций в флешках присутствуют:

— сжатие данных. Происходит аналогично стандартной процедуре архивации с помощью программ WinRar или WinZip. Отличие состоит в том, что при сжатии данных для перенесения их на флешку используется специальная, поставляемая в комплекте, утилита.

Максимальный объем сжатия – до 80% от первоначального.

— резервное копирование и восстановление данных – программа, предустановленная на флешке или поставляемая отдельно, которая позволяет обеспечить сохранение данных или их восстановление в случае сбоя в работе.

Читайте также:  Где в ворде кавычки

— функция сохранения конфиденциальности информации – реализуется при помощи установки пароля и запрета на доступ к информации, хранящейся на флешке, для других пользователей.

— защита от перезаписи – позволит не допустить случайного или преднамеренного стирания важной информации. Часто реализована в виде защелки с замком, перемещение которой обеспечивает либо блокирует возможность перезаписи.

У флешек могут присутствовать дополнительные характеристики:

— водонепроницаемый корпус;
— выдвижной разъем;
— сканер отпечатков пальцев.

Рейтинги надежности и занимаемой доли рынка позволяют выделить несколько топ-компаний среди производителей USB-флеш-накопителей:

— Transcend (Тайвань*) – около 40% от общего числа проданных флешек.
— Kingston (США) – до 25%.
— Silicon Power (Тайвань) – 16%.
— A-Data (Тайвань) – 5%.

Таким образом, всего три производителя удерживают более 80% от общемирового объема выпускаемых флешек.

Еще одним показателем надежности флеш-накопителей является количество гарантийных ремонтов. Практически не попадают в ремонт флешки от Transcend – 1 флешка из 900, Apacer (Тайвань) – примерно 1 из 540, Kingston – 1 из 490. Не зафиксировано случаев попадания в гарантийный ремонт флешек от производителя Verbatim (Япония), более известного в Беларуси по производству компакт-дисков.

*здесь и далее указана страна-бренд. Производственные мощности могут располагаться в других странах. Информацию о стране происхождения конкретного товара лучше уточнять непосредственно у продавца.

Флешки с каким объемом пользуются наибольшим спросом у потребителей? Примерную «карту предпочтений» можно изобразить так:

— 4 ГБ – выбирает 40% потребителей.
— 8 ГБ – 29%.
— 2 ГБ – 15%.
— 16 ГБ – 13.5%.
— 32 ГБ – 2.5 %.

Рассмотрим наиболее типичные для отечественного рынка модели и их характеристики.

Флешки небольшого объема – до 16 ГБ

Одна из наиболее популярных моделей в мире. Заняла почти 3,5% от общего количества проданных флешек. При этом на ремонт по гарантии отдано всего 0.07% от общего числа реализованных накопителей. Использует интерфейс 2.0 и имеет скорость записи в 12 МБ/сек при скорости чтения 3 МБ/сек. Цена – 6 долларов.

Недорогое устройство, выполненное в корпусе из прозрачного бирюзового пластика с рифленой поверхностью, работающее под управлением интерфейса USB 2.0. Максимальная скорость записи – до 3 МБ/сек, чтения – около 10 МБ/сек. Цена – 7 долларов.

Kingston DT101 G2 8Gb

Модель с раскладным форм-фактором и надежным исполнением. Объем мировых продаж составил 1.91% при этом по гарантии было сдано всего 0.11% устройств. Оснащена интерфейсом USB 2.0. Максимальная скорость записи – более 10 МБ/сек, чтения – более 20 МБ/сек.

Цена – 8 долларов.

Защищенная флешка (пыле-, влаго-, ударопрочная), выполненная в алюминиевом корпусе. Возможность цветового оформления: синий или черный. Используемый интерфейс – 2.0. Скорость записи – до 15 МБ в секунду, чтения – до 30. Цена – 9 долларов.

Одна из последних моделей популярного производителя с интерфейсом USB 3.0. в металлическом корпусе. Обладает скоростью записи в 25 МБ/сек и чтения – до 100 МБ/сек. Весит около 13 г. Цена – 20 долларов.

Оригинальный накопитель с подсветкой, меняющей цвет с синего на красный в зависимости от температуры. Использует интерфейс 3.0 и имеет скорость записи около 48 МБ/сек и чтения – до 90 МБ/сек. Цена – 15 долларов.

Флешка, оформленная в виде персонажа из популярной игры Angry Birds. Используемый материал – резина. Интерфейс 2.0. Скорость записи – около 5 МБ/сек, чтения – до 15 МБ/сек. Цена – 20 долларов.

Флешки среднего объема – до 64 ГБ

Строгий девайс, рассчитанный на запись больших объемов информации. Выдвижной разъем подходит к интерфейсам 2.0 и 3.0. Скорость записи при работе с портом 2.0 – до 28 МБ в секунду, при работе с портом 3.0 – до 33 МБ/сек. При чтении скорость не превышает 34 и 63 МБ соответственно. Цена – около 30 долларов.

Модель стильной агрессивной расцветки. Оснащена защитой от пыли, влаги, механического воздействия. Работает под управлением интерфейса USB 2.0. Обладает скоростью записи до 20 МБ/сек и чтения до 30 МБ/сек. Цена – около 45 долларов.

Элегантный и стильный дизайн флешки подойдет как деловым людям, так и любителям минимализма. Накопитель работает под управлением разъема 2.0. Скорость записи не превышает 8 МБ в секунду, а чтения – 20 МБ. Цена – 25 долларов.

Универсальный накопитель, позволяющий копировать и сохранять файлы большого объема. Существует в двух вариантах исполнения: голубом и черном, материал корпуса – алюминий. Коммутируется с интерфейсами версий 2.0, 3.0. Максимальная скорость записи – до 70 МБ /сек. Чтения – до 110 МБ/сек. Цена – 120 долларов.

Производительная флешка нового формата (использует разъем 3.0). Выполнена в алюминиевом корпусе серого цвета. Скорость записи достигает 55 МБ/сек, чтения – до 85 МБ/сек (на интерфейсе последней версии). Цена – 150 долларов.

Бюджетный вариант в специальном исполнении. Выпускается для работы под интерфейсом USB 3.0. Благодаря резиновому водонепроницаемому корпусу флешка может работать даже после того, как она побывала в жидкости. Заявленная скорость записи – до 83 МБ в секунду. Чтения – не выше 135 МБ/сек. Цена – 110 долларов.

Эксклюзивный девайс для ценителей необычных решений. Высокопрочный металлический корпус обеспечивает надежную защиту от механических повреждений. Работает под интерфейсом 2.0. Скорость записи – 4 МБ/сек, чтения – до 20 МБ/сек. Цена – от 45 долларов.

Флешки большого объема – от 128 ГБ

Устройство, оснащенное функциями защиты паролем и сжатия данных. Работает под интерфейсом 2.0. Скорость записи – 12 МБ/сек. Чтения – до 23 МБ/сек. Цена – 130 долларов.

Современный и удобный девайс, функционирующий под интерфейсом версии 3.0. Скорость записи до 70 МБ/сек в идеальных условиях. Чтения – до 45 МБ/сек. Цена – 190 долларов.

Одна из самых объемных флешек, представленных на белорусском рынке. Работает под интерфейсом версии 3.0. Скорость записи не превышает 135 МБ/сек, при скорости чтения в 225 МБ/сек. Цена – 520 долларов.

1. Старайтесь выбирать флешку от известного производителя. Несложное производство USB-накопителей освоили многие компании. Иногда на рынок могут попадать и откровенные подделки. Например, в Китае продаются флешки на 512 ГБ от производителя Kingston, хотя на официальном сайте содержится предупреждение об отсутствии у них моделей такого объема.

2. Часто задают вопрос о необходимости пользоваться функцией «Безопасное извлечение устройства» в ОС Windows. На этот счет существует несколько мнений. Первое: функцией пользоваться необязательно, флешку можно выдергивать без оповещения системы о том, что устройство может быть удалено. Второе: можно вынимать USB-накопитель, только если в данный период времени не производится никаких действий (не идет ни запись, ни чтение информации). Третье: функцией нужно пользоваться обязательно, это гарантирует 100%-безопасность.

Не вдаваясь в детализацию аргументов каждой из сторон, отметим несколько моментов. Разумеется, ни в коем случае не стоит резко вынимать флешку, когда идет процесс копирования или переноса информации. Прежде всего, из-за того, что после этого сами файлы могут оказаться частично поврежденными. Далее, в свойствах флешки необходимо проверить, в каком состоянии находится политика кэширования. По умолчанию, она отключена (находится в положении «Быстрое удаление»), что позволяет не использовать значок «Безопасное извлечение устройства». Если кэширование включено, оно может продолжаться и тогда внезапное выдергивание флешки также может частично повредить файлы. Что касается скачков напряжения, коротких замыканий и иного, от них не застраховано ни одно устройство.

Таким образом, вы можете самостоятельно принять решение о необходимости пользования данной функцией или отказа от нее.

3. Не рекомендуется оставлять флешку в разъеме компьютера после выключения или во время включения. Здесь как раз происходят скачки напряжения, способные вывести из строя наименее защищенные элементы флеш-накопителей. Также из-за особенностей BIOS может произойти обращение именно к съемным носителям для загрузки ОС.

4. Определитесь с материалом, из которого должна быть изготовлена ваша будущая флешка. Пластмассовые флешки – самые дешевые и распространенные, однако недостаточно прочные, плохо переносят нагрев и легко царапаются. Металлические флешки – хорошо отражают электромагнитное излучение внутренних частей флешки, очень прочные, выглядят солидно и строго. Среди минусов – низкая сопротивляемость царапинам, не полностью герметичны, тяжелее аналогов из других материалов. Резиновые флешки – гибкие, абсолютно герметичные, не боятся влаги, вибраций и падений. При этом смотрятся дешево, не переносят высокой температуры, могут лопнуть (если используется дешевая резина).

5. Напоследок традиционные советы: не бросайте, не погружайте в воду и другие жидкости, пользуйтесь защитным колпачком или складывайте флешку – это поможет защитить USB-выход. Проводите регулярную антивирусную проверку.

Ссылка на основную публикацию
Logitech deluxe 250 keyboard драйвер
Ниже показаны совместимые с ОС Windows 7 драйвера для Logitech Deluxe 250 USB Keyboard. Каждый драйвер клавиатуры Logitech Deluxe 250...
Adblock detector