Что такое флэшка. Что такое флеш-память? Принцип работы и устройство флеш-памяти

18.06.2019

USB флеш-накопитель или просто флешка является устройством хранения данных, в основе которой лежит флеш-память и USB интерфейс для физического соединения с компьютером или другим устройством.

Общее представление о USB флешке

Флеш-накопители USB, как правило съёмные и перезаписываемые, а размеры меньше чем у оптического диска. Предназначение USB флешки такое же как у устаревших дискет и оптических дисков, т.е. для хранения информации, резервных копий и переноса файлов . Они меньше своих аналогов, быстрее и как SSD не имеют движущихся частей. В своё время от гибких дисков отказались из-за воздействия на них электромагнитных помех и малой вместимости в пользу USB носителей.

USB флеш-накопители поддерживаются всеми современными операционными системами: Windows , Linux и OS X. USB флешки без проблем смогут работать с игровыми приставками, аудио-видео проигрывателями, а так же на большинстве видах компьютеров .

Такой флеш-накопитель состоит из небольшой печатной платы, с соединёнными элементами и штекера USB, защищёнными от внешнего воздействия, корпусом (из метала, пластика, бывают устройства с прорезиненными корпусами и кожаными чехлами, что подходит для ношения всегда с собой или в функции брелока).

USB штекер может быть защищённым крышкой или обладать часто присутствующим механизмом втягивания в корпус, что обеспечивает дополнительную защиту. Такой тип соединения как USB позволяет подключаться ко всему, где есть совместимый порт. USB накопители на флеш питаются за счёт соединения, этой возможностью для зарядки пользуются и другие устройства включая портативные аудио-видео плееры. Большинство из них могут быть использованы как флеш-накопитель, только с аккумулятором для обеспечения автономной работы.

Появление USB флешки

Изобретение USB флеш накопителей было запатентовано изобретателями израильской компании M-Systems: Дов Моран, Амир Бан и Орон Огдан в апреле 1999 года, но это устройство внешне отличалось от современных USB флешек. Позже, 13 сентября Шимоном Шмуели уже был запатентован образец, точно описывающий USB флеш-накопитель который используется в наши дни. Из-за разногласий и споров по поводу выяснения авторства данного носителя судебные разбирательства не были редкостью.

Первые такие устройства хранения стали уже доступны в 2000 году, объём был равен 8 мегабайтам, что примерно в 5 раз больше используемых в то время дискет. Уже к 2013 году большинство флешек имели USB 2.0 интерфейс с возможной скоростью 480 Мбит/c.

Хотя о появление USB 3.0 флешек было объявлено ещё в 2008 году, для потребителя они стали доступны лишь в 2010 году. Преимущество интерфейса USB 3.0 в скорости передачи данных 5 Гбит/c и обратная совместимость с USB 2.0. Большинство из современных компьютеров имеют как минимум один такой порт. Но вот уже в марте 2015 было объявлено о производстве USB носителей на флеш, со штекерами USB 3.1 обеспечивающие ещё большую скорость передачи данных.

Использование USB флеш-накопителей

Наиболее распространённое использование флешек является перенос и хранение любых файлов. Часто флешки используют для обновления BIOS или UEFI материнских плат .
Большинство современный ПК поддерживают не только установка операционной системы с использованием загрузочной флешки , но возможность загрузки с USB-устройства, что позволяет операционной системе загрузиться с флешки. Такая конфигурация часто среди пользователей называется Live USB. Эта особенность поможет не только в клонирование операционной системы и дальнейшем её переносе на аналогичный компьютер, выполнить манипуляции с файлами не загружая основную ОС и произвести борьбу с вредоносным ПО.
USB-накопительное устройство поддерживает шифрование, что не маловажно для безопасного хранения информации и не теряет актуальность и при резервном копирование. Флеш накопители могут использоваться как ключ для активации (USB Keys) приложений.

Ёмкость USB флеш накопителя

Как было указанно ранее, с 2000 года флешки имели объём 8 мегабайт. Позже, максимальные объёмы увеличивались в 2 раза (16 Мб, 32 Мб, 64 Мб и т.д.) Хотя возможные объёмы уже за терабайт, USB флешки от 8 до 120 гигабайт до сих пор имеют успех у покупателей.

Как устроена флешка и её основные компоненты

Самая обыкновенная флешка имеет Standart-A USB интерфейс, но встречаются и такие, которые имеют micro-USB интерфейсы, такая стандартизация может облегчить передачу между разными устройствами. Под корпусом скрывается небольшая печатная плата, на которой размещаются интегральные схемы и схемы питания. Как правило самая обыкновенная флешка состоит из пяти частей:

Штекер, чаще всего это A-USB, с помощью USB интерфейса обеспечивается физическое соединение с компьютером;
Микроконтроллер с небольшим количеством ОЗУ и ПЗУ;
Чипы NAND флеш-памяти, хранящие пользовательскую информацию;
Кварцевый (кристаллический) генератор - производит тактовую частоту 12 МГЦ (генерирует тактовые импульсы);
Корпус, при изготовление которого обычно используются пластик или метал, тем самым защищает электронику от механического напряжения.

К неосновным компонентам могут относиться различные светодиоды, мигающие при обращение к USB флешки, переключатели, которые могут блокировать или разблокировать доступ. Крышка, закрывающая USB штекер, она не обязательна, но своего рода защита штекера. Некоторые USB флеш-устройства имеют сквозное отверстие, что делает их подобием брелока или для присоединения к ней шнура. Так же бывают флешки, имеющие функции расширения памяти, в которые можно добавлять SD карту, как и считыватели (картридеры).

Размеры и внешний вид флешки

Привычный флеш-накопитель USB, имеет обычно вытянутую форму, но некоторые производители, обращают внимание своих покупателей на необычный вид их USB флешки, точнее необычный корпус, который может быть на столько громоздкими, что создаются некоторые трудности при подключении устройств. Связано это с тем, что USB разъёмы на компьютере за частую находится очень близко друг к другу, получается два порта могут быть заняты одним USB флеш накопителем. Флеш накопители часто интегрируют в другие технические решения, такие как часы, ручки и т.д. Формы, цвета и изображения ограничиваются только воображением.

Флешка и её файловая система

Большинство флеш накопителей изначально имеют файловую систему FAT32 или ExFAT, это позволяет использовать флеш накопитель практически на любом устройстве с поддержкой USB, тем не менее файловая система может быть любой поддерживаемой операционной системой.

Скорость чтения и записи

Скорости чтения и записи данных измеряется в мегабайтах в секунду (Мб/с), причём скорость чтения обычно больше чем скорость записи и заявленные производителем характеристики, полученные в оптимальных условиях тоже могут отличаться от действительных. На скорость работы оказывает влияние и версия USB интерфейса.

От чего зависит службы USB флешки

Дешёвые флешки, как правило, разработаны с использованием многоуровневых ячеек памяти, подразумевающих до 5000 циклов записи и стирания сектора. Накопители, разработанные с использованием одноуровневых ячеек памяти, смогут выдержать в 2 раза больше циклов перезаписи. Всё зависит от частоты использование флеш-накопителя, ей смогут воспользоваться и ваши потомки, если пользоваться предельно редко.

Срок службы зависит и от качества самой флешки. За частую можно приобрести подделку, не отвечающую требованиям оригинала. В таких USB носителях объёмы памяти могут отличаться от заявленных, даже если стандартная проверка показывает номинал, то после заполнения части или после форматирования, пространство может пропасть. Поддерживаемые интерфейсы, так же могут отличаться от заявленных: заявленный USB 3.0 в итоге может работать как 2.0.

Что такое флешка - это современное устройство хранения, переноса, шифрования, резервного копирования и ещё большего функционала. Всё это облегчает жизнь не только пользователю ПК, но и профессионалу. Частенько можно встретить USB флеш-накопитель с логотипом какой-нибудь организации, это достаточна хорошая реклама, главное использовать только качественные носители, это сделает возможным сохранить всю нужную информацию на долгие годы.

Привет Всем читателям блога сайт, сегодня хотел бы вам рассказать, что такое флешка, которые уже наверно проникли в каждый дом, где есть компьютер. Флэшка (она же флэш-накопитель, USB-брелок, USB Drive, флэш-драйв, флэш-карточка) - относительно небольшое устройство для надежного сохранения и переноса какой-либо цифровой информации, созданное на основе технологии Flash-чипов (NAND). Флэш-память была изобретена японцем Фудзи Масуока в 1984 году (в период его работы в фирме Toshiba). Название «флэш» было придумано коллегой Фудзи, разработчиком Сёдзи Ариизуми. Название устройства происходит от английского слова Flash - мелькнуть, вспышка. Несомненными лидерами по массовому производству флэш-памяти являются фирмы Toshiba (около 20 % рынка) и Samsung (более 30 % рынка).

Преимущества устройств, обладающих флэш-памятью:

Относительно малый вес, портативность, бесшумность работы.
Универсальность (современные компьютеры, DVD-проигрыватели, телевизоры имеют USB-разъёмы).
Они гораздо более устойчивы к различным механическим воздействиям (ударам, вибрации) по сравнению с жёсткими дисками, так как они на много легче.
Поддерживают свою работоспособность в весьма широком диапазоне температур.
Обладают низким энергопотреблением.
Защищены от пыли и царапин, которые всегда были большой проблемой для оптических носителей, а также дискет.

Недостатки устройств с флэш-памятью:

До выхода из строя число циклов записи-стирания довольно ограниченно. Устройства способны надежно хранить цифровые данные полностью автономно в среднем до 5 лет. Наиболее передовые образцы - до 8-10 лет.
Скорости чтения и записи ограничиваются пропускной способностью USB. Имеется также ряд других недостатков у USB-разъема.
В отличие от компакт-дисков, эти устройства чувствительны к электростатическому разряду (особенно зимой), а также к радиации.

В основном флэшки подразделяются: на USB Flash Drive (USB-брелоки) и Flash Card (флэш-карточки). Флэш-карта или карта памяти представляет собой довольно компактное электронное запоминающее устройство, применяемое для хранения цифровой информации. Практически все современные карты памяти производятся на основе флэш-памяти, хотя, в принципе, могут быть использованы и другие технологии.

Сегодня карты памяти весьма широко используются во всевозможных электронных устройствах, включая мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, ноутбуки, стационарные компьютеры (через карт-ридер), игровые консоли, MP3-плееры и др. Карты памяти являются перезаписываемыми, компактными, энергонезависимыми (могут надежно хранить цифровые данные без потребления энергии).

Существуют карты с незащищенной, так называемой «полнодоступной памятью», для которых нет ограничения на запись и чтение данных, а также карты с защищенной памятью, применяющие специальный механизм разрешений на запись, чтение и удаление информации. Карты с защищенной памятью обычно содержат неизменяемую область идентификационных данных.

Флэш-память, выполненная на микросхемах, имеет довольно компактный (миниатюрный) вид. По этой причине она часто используется в карманных компьютерах. Она работает медленнее микросхем оперативных запоминающих устройств, в связи с этим её не используют в качестве основной памяти компьютера.

Картами флэш-памяти, встроенными в специальные корпуса с разъёмами USB широко пользуются практически все владельцы компьютеров. Причина этого кроется в том, что эти устройства обладают компактностью и приличной ёмкостью. Флэшки с разъёмами USB бывают самых различных размеров и форм. Они изготовляются в виде брелоков, авторучек, детских игрушек и многого другого.

Самые разнообразные USB-брелоки широко используются для подключения к популярным USB портам компьютера, DVD – проигрывателя, автомагнитолы, цифровой камеры и т.д. С помощью съемного диска (USB Flash Disk) можно легко и быстро перенести данные с одного компьютера на другой. Скорость передачи в этих устройствах обычно выше, а корпус гораздо крепче, чем у флэш-карточек.

USB-флэшки (флэш-накопители, флэшки, флэш-драйвы) – популярные и надежные запоминающие устройства, использующие в качестве носителя флэш-память и подключаемые к компьютеру или другому устройству, считывающему информацию через интерфейс USB.

USB-флэшки являются съёмными и перезаписываемыми. Их размеры - около 3-5 см, вес - меньше 50-60 г. Они получили огромную популярность и распространение после 2000 года из-за своей компактности, лёгкости перезаписывания файлов, большого объёма памяти, надежного корпуса. Основным назначение USB-накопителей является хранение, резервное копирование, перенос и обмен данными, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др.

Обычно это устройство обладает характерной вытянутой формой, имеет съёмный колпачок, прикрывающий разъём. Флэшку можно носить при помощи шнура или цепочки на шее, в кармане, на поясе, в сумке. Современные флэшки обладают самыми различными формами и размерами, способами защиты разъёма. Они могут иметь как «нестандартный» внешний вид (игрушка, армейский нож, часы), так и дополнительные возможности (в частности, проверка отпечатка пальца).

Что такое флешка мы разобрались выше, но важно знать чтобы продлить срок службы представителей семейства flash-памяти (USB-флэшек, карт памяти, съемных жестких дисков), следует соблюдать ряд определенных правил:

Хотя интерфейс USB и позволяет «горячее» отключение, всё же всегда пользуйтесь такой функцией, как «Безопасное извлечение устройства». Для этого необходимо использовать соответствующий значок, расположенный в области уведомлений (в правой части), щелкнув, но нему левой кнопкой мыши. Затем необходимо выбрать «Безопасное извлечение устройств для USB» из контекстного меню. Перед процедурой необходимо закрыть файлы с флэшки.
Необходимо бережно относитесь к флэшке. Не следует подвергать ее ударам, воздействию сильных электромагнитных полей, высоких температур и влаги.
Нельзя извлекать флэшку из компьютера в момент обращения к ней, так как это может привести к повреждению устройства и потере данных. Если на момент отключения вашей флэшки от ПК выполнялась запись, то в файловой системе флэшки появятся ошибки. Следует произвести полное форматирование флэшки. С этой целью необходимо открыть Мой компьютер, щелкнуть правой кнопки мышки по значку флэшки, вызвать контекстное меню, выбрать пункт «Форматировать». В окне «Формат Съемный диск» нажмите кнопку «Начать», затем «ОК». Не забудьте перед форматированием предварительно скопировать все данные с флэшки на жесткий диск компьютера!

Рекомендую:

В связи с появлением вирусов, предназначенных для уничтожения имеющейся информации на флэшках, при необходимости копирования информации с вашей флэшки на чужой ПК, предусмотрительно включите блокировку записи (если таковая предусмотрена конструкцией флэшки).
Бывает, что флэшки плохо распознаются при подключении их к портам USB на передней панели ПК. Попробуйте подключить их к портам на задней панели.

Если вы заинтересовались безопасностью ваших данных на флешках, то можете прочитать статьи « » и « ».

Так как флэшка – пожалуй, самый популярный и массово распространённый носитель данных, то существует опасность распространения через флэш-память большого количества самых разнообразных компьютерных вирусов. Вам необходимо обезопасить компьютер. Для этого необходимо отключить автозапуск (автозагрузку). Используйте надежные антивирусы, применяйте флэш-накопители с возможностью определения отпечатка пальца, пользуйтесь флэшками с эффективной системой защиты от записей.

Действенным средством защиты от всевозможных вирусов будет применение файловой системы NTFS с созданием каталогов для записи файлов, защитой корневого каталога вашего флэш-накопителя. Все это, конечно, не сможет гарантировать полную защиту, так как пользователь должен сам аккуратно «фильтровать» данные (не стоит скачивать информацию с подозрительных флэшек, CD, DVD, сайтов и т.д.).

Не спешите выбрасывать вашу флэшку, если она не видна системе, читается с ошибками, глючит и на нее не получается что-то записать. Существует целый ряд довольно эффективных программ для восстановления флэшек. Вам могут помочь такие программы, как JetFlash Recovery Tool, D-Soft Flash Doctor, EzRecover, F-Recovery for CompactFlash и другие. Они помогут восстановить текстовые файлы, фото, музыку". Через несколько минут вы можете получить полноценную работающею флэшку.

Если вам срочно нужны данные, а карта памяти или флэшка сломаны, то не стоит впадать в уныние и в этом случае. Надежное восстановление каких-либо данных носителя flash памяти вполне возможно даже в случаях физической поломки. Спасти информацию и скопировать данные с пострадавшей флэшки можно, но если вы поломали ее физически то уже невозможно. Так же надо знать что есть ряд моментов при восстановлении информации, которые надо соблюдать. Методика восстановления флэшки будет зависеть от типа неисправности (повреждение электронной части, физические повреждения, логические нарушения данных).

Времена дискет безвозвратно уходят в прошлое. Компактные, бесшумные, прочные и стильные флэш-накопители активно вытесняют в настоящее время диски. Они удобны, универсальны, эстетичны (есть флэшки рекламные и подарочные, декорированные стразами, с надписями и логотипами, нанесенными твердотельным лазером). Флэш — накопители прочно вошли в жизнь современного человека.

А теперь давайте посмотрим, как делаются флешки:

Флэш-память представляет собой тип долговечной памяти для компьютеров, у которой содержимое можно перепрограммировать или удалить электрическим методом. В сравнении с Electrically Erasable Programmable Read Only Memory действия над ней можно выполнять в блоках, которые находятся в разных местах. Флэш-память стоит намного меньше, чем EEPROM, поэтому она и стала доминирующей технологией. В особенности в ситуациях, когда необходимо устойчивое и длительное сохранение данных. Ее применение допускается в самых разнообразных случаях: в цифровых аудиоплеерах, фото- и видеокамерах, мобильных телефонах и смартфонах, где существуют специальные андроид-приложения на карту памяти. Кроме того, используется она и в USB-флешках, традиционно применяемых для сохранения информации и ее передачи между компьютерами. Она получила определенную известность в мире геймеров, где ее часто задействуют в промах для хранения данных по прогрессу игры.

Общее описание

Флэш-память представляет собой такой тип, который способен сохранять информацию на своей плате длительное время, не используя питания. В дополнение можно отметить высочайшую скорость доступа к данным, а также лучшее сопротивление к кинетическому шоку в сравнении с винчестерами. Именно благодаря таким характеристикам она стала настольно популярной для приборов, питающихся от батареек и аккумуляторов. Еще одно неоспоримое преимущество состоит в том, что когда флэш-память сжата в сплошную карту, ее практически невозможно разрушить какими-то стандартными физическими способами, поэтому она выдерживает кипящую воду и высокое давление.

Низкоуровневый доступ к данным

Способ доступа к данным, находящимся во флэш-памяти, сильно отличается от того, что применяется для обычных видов. Низкоуровневый доступ осуществляется посредством драйвера. Обычная RAM сразу же отвечает на призывы чтения информации и ее записи, возвращая результаты таких операций, а устройство флеш-памяти таково, что потребуется время на размышления.

Устройство и принцип работы

На данный момент распространена флэш-память, которая создана на однотранзисторных элементах, имеющих «плавающий» затвор. Благодаря этому удается обеспечить большую плотность хранения данных в сравнении с динамической ОЗУ, для которой требуется пара транзисторов и конденсаторный элемент. На данный момент рынок изобилует разнообразными технологиями построения базовых элементов для такого типа носителей, которые разработаны лидирующими производителями. Отличает их количество слоев, методы записи и стирания информации, а также организация структуры, которая обычно указывается в названии.

На текущий момент существует пара типов микросхем, которые распространены больше всего: NOR и NAND. В обоих подключение запоминающих транзисторов производится к разрядным шинам - параллельно и последовательно соответственно. У первого типа размеры ячеек довольно велики, и имеется возможность для быстрого произвольного доступа, что позволяет выполнять программы прямо из памяти. Второй характеризуется меньшими размерами ячеек, а также быстрым последовательным доступом, что намного удобнее при необходимости построения устройств блочного типа, где будет храниться информация большого объема.

В большинстве портативных устройств твердотельный накопитель использует тип памяти NOR. Однако сейчас все популярнее становятся приспособления с интерфейсом USB. В них применяется память типа NAND. Постепенно она вытесняет первую.

Главная проблема — недолговечность

Первые образцы флешек серийного производства не радовали пользователей большими скоростями. Однако теперь скорость записи и считывания информации находится на таком уровне, что можно просматривать полноформатный фильм либо запускать на компьютере операционную систему. Ряд производителей уже продемонстрировал машины, где винчестер заменен флеш-памятью. Но у этой технологии имеется весьма существенный недостаток, который становится препятствием для замены данным носителем существующих магнитных дисков. Из-за особенностей устройства флеш-памяти она позволяет производить стирание и запись информации ограниченное число циклов, которое является достижимым даже для малых и портативных устройств, не говоря о том, как часто это делается на компьютерах. Если использовать этот тип носителя как твердотельный накопитель на ПК, то очень быстро настанет критическая ситуация.

Связано это с тем, что такой накопитель построен на свойстве полевых транзисторов сохранять в «плавающем» затворе отсутствие или наличие которого в транзисторе рассматривается в качестве логической единицы или ноля в двоичной Запись и стирание данных в NAND-памяти производятся посредством туннелированных электронов методом Фаулера-Нордхейма при участии диэлектрика. Для этого не требуется что позволяет делать ячейки минимальных размеров. Но именно данный процесс приводит к ячеек, так как электрический ток в таком случае заставляет электроны проникать в затвор, преодолевая диэлектрический барьер. Однако гарантированный срок хранения подобной памяти составляет десять лет. Износ микросхемы происходит не из-за чтения информации, а из-за операций по ее стиранию и записи, поскольку чтение не требует изменения структуры ячеек, а только пропускает электрический ток.

Естественно, производители памяти ведут активные работы в направлении увеличения срока службы твердотельных накопителей данного типа: они устремлены к обеспечению равномерности процессов записи/стирания по ячейкам массива, чтобы одни не изнашивались больше других. Для равномерного распределения нагрузки преимущественно используются программные пути. К примеру, для устранения подобного явления применяется технология «выравнивания износа». При этом данные, часто подвергаемые изменениям, перемещаются в адресное пространство флеш-памяти, потому запись осуществляется по разным физическим адресам. Каждый контроллер оснащается собственным алгоритмом выравнивания, поэтому весьма затруднительно сравнивать эффективность тех или иных моделей, так как не разглашаются подробности реализации. Поскольку с каждым годом объемы флешек становятся все больше, необходимо применять все более эффективные алгоритмы работы, позволяющие гарантировать стабильность функционирования устройств.

Устранение проблем

Одним из весьма эффективных путей борьбы с указанным явлением стало резервирование определенного объема памяти, за счет которого обеспечивается равномерность нагрузки и коррекция ошибок посредством особых алгоритмов логической переадресации для подмены физических блоков, возникающих при интенсивной работе с флешкой. А для предотвращения утраты информации ячейки, вышедшие из строя, блокируются или заменяются на резервные. Такое программное распределение блоков дает возможность обеспечения равномерности нагрузки, увеличив количество циклов в 3-5 раз, однако и этого мало.

И другие виды подобных накопителей характеризуются тем, что в их служебную область заносится таблица с файловой системой. Она предотвращает сбои чтения информации на логическом уровне, например, при некорректном отключении либо при внезапном прекращении подачи электрической энергии. А так как при использовании сменных устройств системой не предусмотрено кэширование, то частая перезапись оказывает самое губительное воздействие на таблицу размещения файлов и оглавление каталогов. И даже специальные программы для карт памяти не способны помочь в данной ситуации. К примеру, при однократном обращении пользователь переписал тысячу файлов. И, казалось бы, только по одному разу применил для записи блоки, где они размещены. Но служебные области переписывались при каждом из обновлений любого файла, то есть таблицы размещения прошли эту процедуру тысячу раз. По указанной причине в первую очередь выйдут из строя блоки, занимаемые именно этими данными. Технология «выравнивания износа» работает и с такими блоками, но эффективность ее весьма ограничена. И тут не важно, какой вы используете компьютер, флешка выйдет из строя ровно тогда, когда это предусмотрено создателем.

Стоит отметить, что увеличение емкости микросхем подобных устройств привело лишь к тому, что общее количество циклов записи сократилось, так как ячейки становятся все меньше, поэтому требуется все меньше и напряжения для рассеивания оксидных перегородок, которые изолируют «плавающий затвор». И тут ситуация складывается так, что с увеличением емкости используемых приспособлений проблема их надежности стала усугубляться все сильнее, а class карты памяти теперь зависит от многих факторов. Надежность работы подобного решения определяется его техническими особенностями, а также ситуацией на рынке, сложившейся на данный момент. Из-за жесткой конкуренции производители вынуждены снижать себестоимость продукции любым путем. В том числе и благодаря упрощению конструкции, использованию комплектующих из более дешевого набора, ослаблению контроля за изготовлением и иными способами. К примеру, карта памяти "Самсунг" будет стоить дороже менее известных аналогов, но ее надежность вызывает гораздо меньше вопросов. Но и здесь сложно говорить о полном отсутствии проблем, а уж от устройств совсем неизвестных производителей сложно ожидать чего-то большего.

Перспективы развития

При наличии очевидных достоинств имеется целый ряд недостатков, которыми характеризуется SD-карта памяти, препятствующих дальнейшему расширению ее области применения. Именно поэтому ведутся постоянные поиски альтернативных решений в данной области. Конечно, в первую очередь стараются совершенствовать уже существующие типы флеш-памяти, что не приведет к каким-то принципиальным изменениям в имеющемся процессе производства. Поэтому не стоит сомневаться только в одном: фирмы, занятые изготовлением этих видов накопителей, будут стараться использовать весь свой потенциал, перед тем как перейти на иной тип, продолжая совершенствовать традиционную технологию. К примеру, карта памяти Sony выпускается на данный момент в широком диапазоне объемов, поэтому предполагается, что она и будет продолжать активно распродаваться.

Однако на сегодняшний день на пороге промышленной реализации находится целый комплекс технологий альтернативного хранения данных, часть из которых можно внедрить сразу же при наступлении благоприятной рыночной ситуации.

Ferroelectric RAM (FRAM)

Технология ферроэлектрического принципа хранения информации (Ferroelectric RAM, FRAM) предлагается с целью наращивания потенциала энергонезависимой памяти. Принято считать, что механизм работы имеющихся технологий, заключающийся в перезаписи данных в процессе считываниям при всех видоизменениях базовых компонентов, приводит к определенному сдерживанию скоростного потенциала устройств. А FRAM - это память, характеризующаяся простотой, высокой надежностью и скоростью в эксплуатации. Эти свойства сейчас характерны для DRAM - энергонезависимой оперативной памяти, существующей на данный момент. Но тут добавится еще и возможность длительного хранения данных, которой характеризуется Среди достоинств подобной технологии можно выделить стойкость к разным видам проникающих излучений, что может оказаться востребованным в специальных приборах, которые используются для работы в условиях повышенной радиоактивности либо в исследованиях космоса. Механизм хранения информации здесь реализуется за счет применения сегнетоэлектрического эффекта. Он подразумевает, что материал способен сохранять поляризацию в условиях отсутствия внешнего электрического поля. Каждая ячейка памяти FRAM формируется за счет размещения сверхтонкой пленки из сегнетоэлектрического материала в виде кристаллов между парой плоских металлических электродов, формирующих конденсатор. Данные в этом случае хранятся внутри кристаллической структуры. А это предотвращает эффект утечки заряда, который становится причиной утраты информации. Данные в FRAM-памяти сохраняются даже при отключении напряжения питания.

Magnetic RAM (MRAM)

Еще одним типом памяти, который на сегодняшний день считается весьма перспективным, является MRAM. Он характеризуется довольно высокими скоростными показателями и энергонезависимостью. в данном случае служит тонкая магнитная пленка, размещенная на кремниевой подложке. MRAM представляет собой статическую память. Она не нуждается в периодической перезаписи, а информация не будет утрачена при выключении питания. На данный момент большинство специалистов сходится во мнении, что этот тип памяти можно назвать технологией следующего поколения, так как существующий прототип демонстрирует довольно высокие скоростные показатели. Еще одним достоинством подобного решения является невысокая стоимость чипов. Флэш-память изготавливается в соответствии со специализированным КМОП-процессом. А микросхемы MRAM могут производиться по стандартному технологическому процессу. Причем материалами могут послужить те, что используются в обычных магнитных носителях. Производить крупные партии подобных микросхем гораздо дешевле, чем всех остальных. Важное свойство MRAM-памяти состоит в возможности мгновенного включения. А это особенно ценно для мобильных устройств. Ведь в этом типе значение ячейки определяется магнитным зарядом, а не электрическим, как в традиционной флеш-памяти.

Ovonic Unified Memory (OUM)

Еще один тип памяти, над которым активно работают многие компании, - это твердотельный накопитель на базе аморфных полупроводников. В его основу заложена технология фазового перехода, которая аналогична принципу записи на обычные диски. Тут фазовое состояние вещества в электрическом поле меняется с кристаллического на аморфное. И это изменение сохраняется и при отсутствии напряжения. От традиционных оптических дисков такие устройства отличаются тем, что нагрев происходит за счет действия электрического тока, а не лазера. Считывание в данном случае осуществляется за счет разницы в отражающей способности вещества в различных состояниях, которая воспринимается датчиком дисковода. Теоретически подобное решение обладает высокой плотностью хранения данных и максимальной надежностью, а также повышенным быстродействием. Высок здесь показатель максимального числа циклов перезаписи, для чего используется компьютер, флешка в этом случае отстает на несколько порядков.

Chalcogenide RAM (CRAM) и Phase Change Memory (PRAM)

Эта технология тоже базируется на основе фазовых переходов, когда в одной фазе вещество, используемое в носителе, выступает в качестве непроводящего аморфного материала, а во второй служит кристаллическим проводником. Переход запоминающей ячейки из одного состояния в другое осуществляется за счет электрических полей и нагрева. Такие чипы характеризуются устойчивостью к ионизирующему излучению.

Information-Multilayered Imprinted CArd (Info-MICA)

Работа устройств, построенных на базе такой технологии, осуществляется по принципу тонкопленочной голографии. Информация записывается так: сначала формируется двумерный образ, передаваемый в голограмму по технологии CGH. Считывание данных происходит за счет фиксации луча лазера на краю одного из записываемых слоев, служащих оптическими волноводами. Свет распространяется вдоль оси, которая размещена параллельно плоскости слоя, формируя на выходе изображение, соответствующее информации, записанной ранее. Начальные данные могут быть получены в любой момент благодаря алгоритму обратного кодирования.

Этот тип памяти выгодно отличается от полупроводниковой за счет того, что обеспечивает высокую плотность записи, малое энергопотребление, а также низкую стоимость носителя, экологическую безопасность и защищенность от несанкционированного использования. Но перезаписи информации такая карта памяти не допускает, поэтому может служить только в качестве долговременного хранилища, замены бумажного носителя либо альтернативы оптическим дискам для распространения мультимедийного контента.

Память любого телефона, компьютера или фотоаппарата не безгранична, поэтому, чтобы более эффективно использовать свое устройство, есть смысл приобрести такой портативный носитель информации, как флеш-карта. Кроме того, ее удобство состоит в том, что просмотреть файлы можно где угодно, даже если вашего гаджета не будет рядом. С течением времени каты памяти модифицировались и претерпевали ряд изменений. На данный момент для определенного вида устройства, есть своя модель флешки.

Что такое флеш-карта

Несколько лет назад флешки еще не имели такого распространения в повседневной жизни вне офисов и серьезных учреждений. Спустя годы популярность флеш-накопителей возросла в разы, и среднестатистический пользователь уже не представляет своей деятельности без них. Флешка представляет собой миниатюрную коробочку со спрятанными в ней микросхемами и определенного вида разъемами.

Целью работы флешки является накапливание информации внутри себя и предоставление возможности доступа к ней в любое время через USB или при помощи специального адаптера. Хранить на карте памяти можно документы любых форматов, фото, музыку и видео. Какое количество поместится на флеш-носитель, зависит от его объема: он может быть настолько мал, что позволит записать лишь несколько фото в хорошем качестве.

Принцип работы

При всей кажущейся простоте устройство флешки таит в себе немало секретов, неизвестных обычному пользователю. Внутри компактной коробочки находится сложная микросхема, при помощи которой осуществима запись, хранение и последующее считывание информации. Флеш-память является основой данных устройств и представлена она таким компонентом, как транзистор с плавающим затвором. Методы соединения в массив ячеек у карт памяти различается, за счет чего выделяются чипы видов NOR и NAND. Заметные для пользователя различия проявляются в скорости записи, стирания и чтения.

Виды

Не только по замысловатому дизайну карты памяти можно классифицировать эти переносные устройства. У флеш-накопителей есть и иные, более важные, параметры, при помощи которых можно объединить их в группы:

Внешняя оболочка. Имеются флеш-устройства с USB-разъемом, предназначенные для присоединения к компьютеру или иным устройствам, имеющим подходящий вход. Помимо них существуют мини- и даже микро-карты памяти, активно используемые, например, для фототехники или мобильных телефонов.
Вместимость. Емкость играет роль, поэтому лучше сразу выбирать флешку с нужным числом гигабайт, благо широкий ассортимент позволит это сделать.
Файловая система. Семейство FAT является часто встречающимся в флеш-носителях с небольшим объемом. Если речь идет о большей емкости, то в таких картах вы встретите систему NTFS, имеющую более расширенные функции.

Флеш-накопитель

Энергонезависимость карт памяти подкупает пользователей, желающих сохранить свои файлы и иметь возможность доступа к ним в любой момент. Из-за разнообразия цифровых носителей и информационных технологий в розничном или интернет-магазине среднестатистический пользователь, выбирающий флешку для личного пользования, может просто потеряться. Первоначально необходимо определиться с целью покупки и способом использования флеш-накопителя.

SD

В продаже имеется множество флеш-устройств с похожими наименованиями, способными заставить обычного пользователя путаться в них. Secure Digital Memory Card является чуть ли не первым стандартом карт памяти, введенным в 1999 году. На данный момент такие флеш-приспособления все еще используются в отдельных видах техники и купить SD-карту можно в большинстве магазинов. Отличительной чертой такой карточки является небольшой объем: минимальный – 8Мб и максимальный – 4Гб.

Название: Transcend TS128MSD100I.
Цена: 650 рублей.
Характеристики: карта имеет объем 128Мб, обладает неплохой скоростью копирования и чтения, есть механический блокиратор записи сбоку.
Плюсы: совместима с большинством устройств, недорогая.
Минусы: маленькая емкость.

Есть более дорогие флешки, где увеличение стоимости обусловлено большей емкостью или иными параметрами:

Название: Apacer Secure Digital Card.
Цена: 1900 рублей.
Характеристики: объем флеш-носителя составляет 2Гб, относится к классу 10.
Плюсы: хорошая скорость, средняя емкость.
Минусы: не выявлено.

MicroSD

Миниатюрные устройства зачастую тоже нуждаются в расширении памяти. Флешка MicroSD является самой маленькой из существующих на текущий момент карт. Для нее в продаже можно найти адаптеры, с помощью которого флеш-носитель можно открыть, например, через ноутбук. Большинство вариантов карт похожи, но выбор есть:

Название: Kingston SDC/2GB.
Цена: 200 рублей.
Характеристики: в комплекте идут карта MicroSD емкостью 2Гб и адаптер для нее.
Плюсы: дешево, наличие переходника.
Минусы: небольшой объем, медленная скорость передачи данных.

В качестве альтернативы примерно в той же ценовой категории можно рассмотреть следующий вариант:

Название: Qumo MicroSD.
Цена: 250 рублей.
Характеристики: объем – 4Гб, производитель предоставляет флешку в комплекте с переходником.
Плюсы: низкая цена, неплохая скорость.
Минусы: высокий процент брака в партиях.

SDHC

Технический прогресс на месте не стоит и карты категории SD постепенно стали меняться. Большинство параметров этих флеш-накопителей SDHC унаследовал. Однако огромным отличием является значительное увеличение емкости носителей. Максимально на такую флешку можно записать 32Гб. Многие известные фирмы, выпускавшие SD-карты, включили в свои линейки и SDHC:

Название: SanDisk Extreme Pro SDHC UHS Class 1.
Цена: 1000 рублей.
Характеристики: объем – 8Гб, скорость чтения и записи – 90-95 Мб/с, прочный корпус.
Плюсы: высокая скорость, ударопрочность карты, хорошее соотношение цены и качества.
Минусы: не выявлено.

Нередко примерно за ту же цену можно купить флеш-носитель большего объема. Подвох кроется в более низком классе, что обязательно отразится на скорости передачи данных:

Название: Kingston SD4.
Цена: 1200 рублей.
Характеристики: объем – 32Гб, класс – 4.
Плюсы: надежный производитель, большой объем, умеренная цена.
Минусы: средняя скорость.

SDXC

Новый стандарт компактных флеш-носителей был разработан в 2009 году. В отличие от своих собратьев, карты SDXC используют файловую систему exFAT. Объем флешек увеличивается до невиданных на тот момент размеров, и маленькая карточка получает способность вмещать информацию до 2Тб. Большинство современных устройств уже умеют работать с картой данного типа.

Название: Silicon Power Superior Class 10 UHS-I U3.
Цена: 2900 рублей.
Характеристики: возможно записать до 64Гб информации, скорость чтения – 90Мб/с, скорость записи – в 2 раза ниже.
Плюсы: большая вместимость.
Минусы: не выявлено.

Для профессиональной фототехники, где качество напрямую влияет на вес файла, лучше сразу выбирать карту большего объема:

Название: Kingston SDA10.
Цена: 14 000 рублей.
Характеристики: объем – 512Гб, скорость запись вдвое ниже скорости чтения, относится к классу 10.
Плюсы: отличное качество работы, проверенный производитель.
Минусы: высокая цена.

Как выбрать флеш карту

В Москве и Санкт-Петербурге выбор флешек очень широк. Если менее крупные города не могут похвастать подобным ассортиментом, то у их жителей всегда имеется возможность заказать карту памяти через интернет с доставкой по почте. Не имеет значения, будет ли это флешка для телефона или компьютера, главное ориентироваться на нужные параметры. Уделяйте внимание следующим критериям:

Объем. Важно, чтобы на карту помещалось то количество информации, которое вы планируете туда записывать.
Формат. Среди имеющихся типов флеш-носителей необходимо выбрать тот, который подходит к вашему устройству.
Скорость передачи данных. Чтобы устройство, к которому будет присоединяться флешка не тормозило, отдайте предпочтение картам памяти с оптимальной скоростью.
Производитель. В сегменте флеш-накопителей есть несколько ключевых лидирующих брендов – выбирать лучше из них.

Для телефона

Когда место на смартфоне начинает стремительно заканчиваться, память требуется расширять. Не любая карта памяти для телефона может стать подходящей. Необходимо понимать, что раз устройство миниатюрное, то и флеш-носитель будет аналогичным. Самыми маленькими являются MicroSD, поэтому для телефонов они будут подходящими. Есть два варианта: MicroSDHC и MicroSDXC, которые, аналогично своим полноформатным собратьям, различаются только по объему и поддерживаемой файловой системе.

Если говорить о ноутбуках, то большинство современных моделей оснащено встроенными адаптерами для чтения карт. Для тех компьютеров, в которых их нет, можно приобрести отдельный картридер. По умолчанию читаются все флешки семейства SD, а для микро карт потребуется переходник. Это очень удобно при переносе файлов с одного устройства на другое. Например, для того, чтобы освободить место на флеш-носителе из фотокамеры, снимки можно быстро скопировать на компьютер.

Видео

Флешкой называют устройство, предназначенное для переноса и хранения информации - текстовых документов, картинок, фото, музыки, видео. Она имеет небольшой размер и подключается к компьютеру через специальное отверстие - USB-разъем («ю-эс-би разъем»).

А само устройство правильно называется USB-флеш-накопитель .

Но это на серьезном, «компьютерном» языке. А среди обычных пользователей - просто флешка.

Как правило, она имеет маленький колпачок, который защищает ее видимую «рабочую» часть (основной «мозг» скрыт внутри корпуса).

Колпачок может и отсутствовать: тогда металлический разъем «задвигается» внутрь корпуса с помощью специального ползунка.

Добавить что-то еще к описанию внешнего вида устройства сложно, тем более что сегодня оно может иметь самые разные размеры и формы. Модными считаются флешки оригинальной формы - от игрушечного утенка до вполне реального с виду карманного ножика.

Интересный дизайн позволяет носить их и в качестве украшения - например, как брелок для ключей.

Стоит кое-что сказать и о содержании устройства, а не только о его форме. Вот, например, почему у такой маленькой полезной штучки такое сложное имя - USB-флеш-накопитель?

Со словом «накопитель», вроде, все понятно: задача устройства - запоминать (накапливать) информацию. О понятии USB мы тоже уже кое-что сказали: это способ подключения устройства, а, значит, и путь передачи сохраненной информации с компьютера на флешку и наоборот.

А вот со словом «флеш» надо разобраться. В переводе с английского оно значит «вспышка».

Флеш-память - это очень важное и очень популярное понятие в мире высоких технологий. Главное преимущество этого вида памяти - энергонезависимость. Это значит, что все записанное сохраняется даже после отключения. Кроме того, информация, записанная на флеш-память, может храниться десятки лет и перезаписываться тысячи раз.

Известный Вам CD или DVD-диск - это тоже накопитель информации. Однако флешка обладает целым рядом преимуществ, благодаря которым она потихоньку вытесняет из обихода неудобные диски (как когда-то эти самые диски вытеснили дискеты).

Преимущества флешки

Пожалуй, самое главное преимущество - флешка крайне проста в использовании. Для работы с ней не требуется никаких специальных программ.

Записать на нее можно так же легко и быстро, как скопировать информацию из одной папки в другую.

Причем, открывается она на любом компьютере, современном телевизоре или DVD-плеере и для этого не требуется никаких дополнительных устройств - только USB-разъем.

Современные флеш-накопители способны «запоминать» очень большой объем данных - до одного терабайта (1024 ГБ). Кроме того, как уже говорилось, они многоразовые (способны перезаписывать информацию сотни и тысячи раз).

Безусловное преимущество, по сравнению с CD и DVD-дисками - низкое энергопотребление флешки. Это связано с тем, что она не является механизмом как таковым - не имеет подвижных частей и не приводится в движение в процессе работы. Кроме того, она не требует внешнего источника питания - ей хватает того, что поступает через USB при подключении.

Флешка, в отличие все от того же диска, не подвержена царапинам и пыли, устойчива к вибрации, ударам, падениям. Она работает бесшумно, имеет незначительный вес (меньше 60 г) и размер, что очень удобно при необходимости постоянно носить ее с собой.

Для флеш-памяти совершенно безвредно многократное и частое подключение к компьютеру. Однако стоит обратить внимание на такой момент как безопасность извлечения устройства.

Сейчас много спорят о том, так ли необходимо использовать кнопку «Безопасное извлечение устройства». Но существует мнение, что «неправильное» извлечение приводит к выходу из строя USB-порта (разъема) или даже к удалению сохраненной на флешке информации.

Необходимо сказать и о таком свойстве флешки как защита информации. Эта возможность пока предусмотрена не в каждом устройстве. Однако уже сегодня многие из них имеют такую дополнительную функцию.

Это может быть проверка отпечатка пальца или пароль, который необходимо ввести, чтобы открыть содержимое флеш-накопителя. Весьма удобно, если Вы хотите сохранить очень личную или секретную информацию.

Недостатки

Срок «жизни» флешки 5-10 лет, то есть число записей и удалений ограничено. При этом скорость записи снижается со временем.
Чувствительность к электростатическому разряду. Повреждение электрическим током может привести к «перегоранию» без возможности восстановления. Но это, скорее, вопрос исправности розеток в доме или в офисе и правильности сборки отдельных частей компьютера.
Намокание тоже может быть губительно. Но, как правило, только в тех случаях, если была попытка подключить еще мокрое устройство. Если же случайно попавшую под дождь флешку оставить на несколько суток для просыхания, то, скорее всего, она будет работать исправно.
Еще некоторые пользователи жалуются на то, что маленький колпачок от флешки постоянно теряется. Но этот момент, конечно, трудно отнести к серьезным недостаткам. В конце концов, сегодня есть много вариантов и без отдельных деталей.

Карта памяти (flash-карта)

Карта памяти (или флеш-карта) - это устройство для накопления и хранения информации. Используется она в основном в портативной цифровой технике. Предусмотрена в большинстве моделей современных телефонов и фотоаппаратов.

Бывают они разных физических размеров - от 32 до 15 миллиметров.

Для самых маленьких флеш-карт есть специальные переходники (адаптеры). Благодаря им можно вставлять такие устройства в обычные разъемы для больших карт.

Еще карты памяти отличаются скоростью записи и чтения (воспроизведения записанного), объемом памяти и некоторыми дополнительными характеристиками. Так, некоторые из них имеют ограничение на чтение, запись и удаление информации. Это так называемые карты с защищенной памятью.

Как открыть флеш-карту на компьютере

Часто данные с карты памяти - фотографии, видео или музыку - требуется перенести на компьютер для сохранения, обработки или просто удобства просмотра (или прослушивания) материала. Есть два способа сделать это.

Первый, наиболее простой - через специальный кабель (шнур) , соединяющий портативное устройство и компьютер через разъем USB.

Такой кабель чаще всего поставляется в комплекте с устройством. Да и купить его отдельно не проблема. Стоит он дешево, удобен в использовании, места занимает мало. Главное - правильно его подобрать.

Второй вариант переноса данных с карты памяти на компьютер - через подключение самой карты . Для этого нужно извлечь ее из устройства и подключить к компьютеру.

В современных ноутбуках есть специальное отверстие для флеш-карт. Если на Вашем компьютере такой разъем отсутствует, не огорчайтесь. Сейчас можно приобрести специальное устройство - кардридер (card reader).

Это устройство, предназначенное для чтения разных флеш-карт. Его можно назвать посредником между вашим компьютером и картой памяти. В специальное отверстие в кардридере вставляется карта, и он подключается к компьютеру через USB-разъем.

Стоит кардридер совсем недорого, зато оказывает очень ценную помощь тем, кто часто работает с флеш-картами.