USB-флеш-накопитель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Флэшка»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
USB 2.0 Flash Drive
1 — USB-разъём; 2 — микроконтроллер; 3 — контрольные точки; 4 — микросхема флеш-памяти; 5 — кварцевый резонатор; 6 — светодиод; 7 — переключатель «защита от записи»; 8 — место для дополнительной микросхемы памяти

USB-флэш-накопитель (сленг. флешка, флэшка) — запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флэш-память, и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB, пришедшее на замену флоппи-дискам. Флэш-накопители USB обычно являются съёмными и перезаписываемыми, и физически намного меньше, чем оптический диск. Большинство весит менее 30 грамм. USB-накопители часто используются для тех же целей, для которых когда-то использовались гибкие диски или компакт-диски; то есть для хранения, резервного копирования данных и передачи компьютерных файлов. Они меньше, быстрее, имеют гораздо большую ёмкость и более прочны и надежны, потому что у них нет движущихся частей. Кроме того, они невосприимчивы к магнитным полям (в отличие от флоппи-дисков) и не подвергаются воздействию поверхностных царапин (в отличие от компакт-дисков).

Описание[править | править код]

Основное назначение USB-накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (Live USB) и др.

Основные компоненты флешки:

  • USB-интерфейс (чаще USB 2.0 или 3.0 Стандарт-А, иногда microUSB) — обеспечивает физическое соединение с компьютером.
  • Контроллер — небольшой микроконтроллер со встроенными ROM и RAM[1].
  • NAND-чип флэш-памяти — хранит информацию.
  • Осциллятор — генерирует синхронизирующий сигнал (12 MHz) для шины USB.

На большинстве флэшек повсеместно используются файловые системы семейства FAT. В зависимости от размера накопителя применяются FAT16, FAT32 или exFAT. Для флэшек размером 64ГБ и более используются NTFS или exFAT.

Дизайн[править | править код]

Обычно устройство имеет вытянутую форму и съёмный колпачок, прикрывающий вилку; иногда прилагается шнур для ношения на брелке. Современные флэшки имеют самые разные размеры и способы защиты разъёма, а также «нестандартный» внешний вид (армейский нож, часы и т. п.) и различные дополнительные возможности (например, ввод пин-кода, проверку отпечатка пальца и т. п.). Обычный размер — 3—5 см, вес — меньше 60 г.

Некоторые варианты дизайна USB-флэш-накопителей:

История[править | править код]

С 1998 по 2000 годы многие компании заявляли, что они первыми изобрели USB-накопители. Включая China Netac Technology, Israel M-Systems и Singapore Trek Company. Однако именно China Netac Corporation получила патент на основное изобретение для U-диска. В июле 2002 года Государственным ведомством интеллектуальной собственности было официально разрешено использование Netac «Метод внешнего хранения и устройство для системы обработки данных Quick Lightning Sub-type для системы обработки данных» (номер патента: ZL 99 1 17225.7). Этот патент заполняет область компьютерных хранилищ в Китае. Разрыв в патентах на изобретения за последние 20 лет. Приобретение патентного права вызвало большой шок во всей отрасли хранения данных, в том числе израильская компания M-Systems немедленно подала в Государственное ведомство интеллектуальной собственности Китая отзыв о признании недействительным, что однажды стало патентным спором, шокировавшим Китай и зарубежные страны в области глобальной флэш-памяти. Однако 7 декабря 2004 г. компания Netac получила патент США № US6829672, официально утвержденный Национальным патентным бюро США на основное изобретение флеш-накопителей. Приобретение этого патента окончательно положило конец конкуренции. China Netac - первый в мире изобретатель U-диска. 10 февраля 2006 года по американскому времени Netac поручила американской юридической фирме Morgan Lewis подать жалобу в Федеральный суд Восточного округа Техаса, обвинив PNY Соединенных Штатов в нарушении патента Netac в США. В феврале 2008 года Netac и PNY достигли внесудебного урегулирования. Netac подписала патентное лицензионное соглашение с PNY, и PNY выплатила Netac 10 миллионов долларов за лицензионные платежи. Это первый раз, когда китайская компания получила огромные суммы патентных лицензионных сборов в Соединенных Штатах, и это еще раз доказывает, что Netac является глобальным изобретателем USB-накопителей.

Одновременно с этим сингапурская компания Trek Technology представила свою разработку, повторяющую патент от M-Systems. Своё детище ThumbDrive объёмом 8 Мб они презентовали в феврале 2000 года на выставке CeBIT в Германии. Trek Technology смогла доказать своё первенство в Сингапуре, но проиграла иски, поданные в других странах.

Преимущества и недостатки[править | править код]

Сравнение размеров 3,5-дюймовой дискеты и USB-флеш-накопителя
Картридер имеет вид флешки и позволяет читать карты памяти различных форматов
Преимущества
  • Малый вес, бесшумность работы и портативность.
  • Универсальность: современные компьютеры, телевизоры, DVD- и медиа-проигрыватели имеют USB-порты.
  • Низкое энергопотребление (благодаря отсутствию механических систем, в отличие от CD, DVD, BD и жёстких дисков)
  • Работоспособность в широком диапазоне температур.
  • Более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам), а также к воздействию магнитных полей по сравнению с жёсткими дисками.
  • Не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.
  • Способны сравнительно длительно хранить данные в автономном режиме (не требуя питания), от единиц до 10 лет. В худшем случае (дешевый накопитель с большим износом) хранение данных обеспечивается в течение 3—5 месяцев.[2]
Недостатки
  • Ограниченное число циклов записи-стирания перед выходом из строя. Чипы памяти, сделанные по технологии MLC (большинство), чаще всего выдерживают не более 5000 циклов перезаписи[3]. Кроме этого ограничен ресурс USB-коннектора — около 1500 подключений[4]
  • Скорость записи и чтения ограничены пропускной способностью USB, что особенно сильно проявляется для USB 2.0 (не более 35 МБ/с)[5]
  • В отличие от компакт-дисков, имеют недостатки, свойственные любой электронике:
    • чувствительны к электростатическому разряду — обычное явление в быту, особенно зимой;
    • чувствительны к радиации.
  • Несимметричность интерфейса при симметрично выглядящем разъёме, отчего подключить сразу получается не всегда. Недостаток многих разъёмов, проявившийся для USB вообще, а для флешек особенно — из-за частого подключения-отключения. Похожий недостаток у ключей, устранённый симметричной бородкой. Однако данная проблема в будущем будет устранена благодаря симметричному разъему USB Type-C.

Безопасность[править | править код]

Флеш-накопитель — это один из самых распространённых носителей данных на сегодня. Вследствие включённой по умолчанию возможности одной из наиболее распространённых операционных систем — Windows (начиная с Windows 95[6]) — позволять автозапуск со сменных носителей, флеш-накопители способствуют распространению вирусов в среде Windows при обмене информацией.

В качестве аппаратных решений этой проблемы существуют следующие решения — блокировка с помощью спец. ПО[7], флеш-накопители с системой защиты от записи (чаще всего реализуется в виде механического переключателя, разрешающего или запрещающего запись на накопитель).

Из-за утери флеш-накопителя с конфиденциальной информацией под угрозой может оказаться личная жизнь владельца. Для решения этой проблемы применяется стороннее криптографическое программное обеспечение (например, FreeOTFE). Некоторые флеш-накопители оборудованы системой шифрования, реализованной на аппаратном уровне[8].

В искусстве[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Восстановление USB-флеш-накопителя и прошивка его контроллера. lifevinet.ru (10.08.2012).
  2. Solid State Drive (SSD) FAQ // Dell: «6. I have unplugged my SSD drive and put it into storage. How long can I expect the drive to retain my data without needing to plug the drive back in? … In MLC and SLC, this can be as low as 3 months and best case can be more than 10 years»
  3. AnandTech - Kingston HyperX 3K (240GB) SSD Review. Дата обращения: 12 января 2013. Архивировано 20 января 2013 года.
  4. USB Powered Gadgets and more. Дата обращения: 12 января 2013. Архивировано 20 января 2013 года.
  5. Walton Chaintech оснастила USB-накопитель интерфейсом eSATA
  6. Michael Horowitz. Autorun and Autoplay: screwed by terminology. Computerworld (29 ноября 2009). — «Autorun was introduced back in Windows 95 and the living embodiment of it, is a configuration file in the root directory of removable media (CDs, USB flash drives, external hard drives, etc.) called autorun.inf.». Архивировано 25 мая 2013 года.
  7. Один из вариантов программной защиты данных. Дата обращения: 11 мая 2013. Архивировано 13 мая 2013 года.
  8. Флешка Netac U618 32GB с аппаратным шифрованием данных. Дата обращения: 19 мая 2018.