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闪存移动存储器

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闪存移动存储器,亦称闪存盘,是一种以闪存(Flash Memory)为存储介质,采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品。闪存移动存储器具有便于携带、使用简单、速度快、容量大等特点,由于均为USB接口,所以俗称U盘。

闪存移动存储器概述

  • 闪存移动存储器,是一种采用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,它采用的存储介质为闪存(FlashMemory)。闪存盘不需要额外的驱动器,将驱动器及存储介质合二为一,只要接上电脑上的USB接口就可独立地存储读写数据。闪存盘体积很小,仅大拇指般大小,重量极轻,约为20克,特别适合随身携带。闪存盘中无任何机械式装置,抗震性能极强。另外,闪存盘还具有防潮防磁,耐高低温(-40°C~70°C)等特性,安全可靠性很好。

    闪存盘只支持USB接口,它可直接插入电脑的USB接口或通过一个USB转接电缆(具有A-TypePlugandA-TypeReceptacle)与电脑连接。

闪存移动存储器原理

  • 闪存移动存储器主要由I/O控制芯片、闪存、电路板和其他电子元器件组成,如图所示。

    闪存移动存储器的存储原理是:计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号(加入分配、核对、堆栈等指令)读写到USB芯片适配接口,通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据,实现数据的存储。

    EEPROM数据存储器,其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值,栅晶体管的结电容可长时间保存电压值,断电后能保存数据的原因主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅。在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动棚。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传导电流的选择/控制栅。数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子。有电子为0,无电子为1。闪存就如同其名字一样,写入前删除数据进行初始化。具体说就是从所有浮动栅中导出电子。即将有所数据归“1”。写入时只有数据为0时才进行写入,数据为1时则什么也不做。写入0时,向栅电极和漏极施加高电压,增加在源极和漏极之间传导的电子能量。这样一来,电子就会突破氧化膜绝缘体,进入浮动栅。读取数据时,向栅电极施加一定的电压,电流大为1,电流小则定为0。浮动栅没有电子的状态(数据为1)下,在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压,源极和漏极之间由于大量电子的移动,就会产生电流。而在浮动栅有电子的状态(数据为0)下,沟道中传导的电子就会减少。因为施加在栅电极的电压被浮动栅电子吸收后,很难对沟道产生影响。

     

不同闪存移动存储器的特点

  • 1.普通型

    可擦写100万次以上;数据至少保存10年;抗震性强、防潮、防磁、耐高低温;具有写保护;无需驱动器;兼容PC、笔记本、苹果电脑;USB接口,可热插拔;重量小于20克。

    2.加密型

    可对自己的数据加密。例如,鲁文的硬件加密方式通过预先烧录在易盘芯片中的加密程序实现,只有在正确输入密码之后才能打开浏览文件。朗科的优盘的数据加密采用优盘锁和数据双重加密方式,每次使用时,系统会提示用户输入密码。

    3.无驱型

    不需要启动程序。在WindowsMe/2000/XP、MacOS9.x/MacOSX以及Linux2.4.x操作系统上都不需要安装驱动程序。但是Win98除外。例如,爱国者系列的所有闪存移动存储器均属于无驱型。

    4.启动型

    可取代软盘软驱,支持系统启动功能。启动型优盘最大的特点是实现了软盘启动和启动。例如,鲁文易盘的启动功能不同于目前市面上同类产品以1.44M的A盘或C盘启动系统的方式,而是以ZIP格式引导整个系统的启动,无需改变易盘的容量。爱国者系列的闪存移动存储器均可引导系统直接启动,适用于BIOS支持的USB启动系统,可取代软驱。

    5.MP3型

    集移动存储和MP3功能的多功能移动存储产品。具有内嵌式MP3播放功能,MP3播放与数据存储同步应用,互不干扰。在存储MP3音乐文件和普通数据文件时,能够自动识别MP3文件并播放,而不影响其他文件,从而实现数据存储和音乐欣赏两不误。目前只有爱国者的产品具有此种功能。

    6.杀毒型

    通过内置硬件加密技术,实现对数据加密的功能。在存储介质纯硬件加密方面有突破性,并独具数据误删除恢复功能以及杀毒、防毒功能。目前有爱国者和蓝科火钻系列的产品具有这种功能。

    7.邮箱型

    最大特点是可以直接管理用户的邮箱。只要把自己的所有电子信箱预先设置在邮箱型存储器中,无论用户身在何处,只要将存储器通过USB接口与一台和因特网连接的计算机连接,就可方便地收发邮件。具有支持真正的多用户,多账户,多POP3支持,自动进行拨号,能设置邮件过滤功能,能阅读和收发big5码的邮件,可以直接查看html格式邮件,可以同时收发所有账户的邮件,可以远程管理信箱,可以压缩占用的磁盘空间,可以恢复误删的信件等特点。爱国者和蓝德都有相应的产品推出了。

    8.QQ型

    能够将QQ的聊天记录随身携带,非常适合一些无固定机器但又常去网吧的年轻人。蓝德的蓝科火钻随身Q就有此功能。

闪存移动存储器的用途

  • 1.可用来在没有连网的电脑之间交流大于1.44MB的文件,例如在单位与单位、单位与家庭以及个人与个人之间的电脑之间交换文件。有了闪存移动存储器,在单位没有完成的工作可以带回家继续做;有了闪存移动存储器,可以将大型的设计文件带到客户哪里;有了闪存移动存储器,可将在单位从宽频网上下载的图片或MP3文件带回家中。

    2.可用来在笔记本电脑上替换掉软驱。拎着笔记本电脑经常出差的商务人士都很头痛笔记本电脑的重量,而软驱在其中占了很大份量。用闪存移动存储器就可随时随地与客户交换文件数据,从而使商务之旅轻松愉快,移动办公效率倍增。

闪存移动存储器的保护

  • 闪存移动存储器的可擦写次数是闪存移动存储器的正常寿命,一般采用MLC颗粒的闪存移动存储器可擦写1万次以上,而采用SLC颗粒的闪存移动存储器使用寿命更是长达10万次。

    1.绝对不要在闪存移动存储器的指示灯闪得飞快时拔出闪盘,因为这时闪存移动存储器正在读取或写入数据,中途拔出可能会造成硬件、数据的损坏。

    2.不要在备份文档完毕后立即关闭相关的程序,因为那个时候闪存移动存储器上的指示灯还在闪烁,说明程序还没完全结束,这时拔出闪存移动存储器,很容易影响备份。所以文件备份到闪盘后,应过一些时间再关闭相关程序,以防意外;同样道理,在系统提示“无法停止”时也不要轻易拔出闪存移动存储器,这样也会造成数据遗失。

    3.注意将闪存移动存储器放置在干燥的环境中,不要让闪存移动存储器接口长时间暴露在空气中,否则容易造成表面金属氧化,降低接口敏感性。不要将长时间不用的闪存移动存储器一直插在USB接口上,否则一方面容易引起接口老化,另一方面对U盘也是一种损耗。

闪存移动存储器的发展

  • 在互联网的时代,越来越多的数据需要人们进行随时随地的存储和使用。在这种需求下,移动存储在2001年进入了市场。最先出现打开局面的是USB。这种移动存储的大容量特性得到了行业用户的认可,但对于更多的个人用户来说,其后出现的闪存移动存储器才使移动存储器真正进入了高峰期。这是一种基于闪存介质和USB接口的移动存储设备,大小与一般的打火机差不多,重量也只有十几克。

    自1998年至2000年,有很多公司声称自己是第一个发明了USB闪存盘。包括中国朗科科技,以色列M-Systems,新加坡Trek公司。但是真正获得U盘基础性发明专利的却是中国朗科公司。2002年7月,朗科公司“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”(专利号:ZL 99 1 17225.6)获得国家知识产权局正式授权。该专利填补了中国计算机存储领域20年来发明专利的空白。该专利权的获得引起了整个存储界的极大震动。包括以色列M-Systems立即向中国国家知识产权局提出了无效复审,一度成为全球闪存领域震惊中外的专利权之争。

    但是2004年12月7日,朗科获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利,美国专利号US6829672。这一专利权的获得,最终结束了这场争夺。中国朗科公司才是U盘的全球第一个发明者。美国时间2006年2月10日,朗科委托美国摩根路易斯律师向美国德克萨斯州东区联邦法院递交诉状,控告美国PNY公司侵犯了朗科的美国专利(美国专利号US6829672)。2008年2月,朗科与PNY达成庭外和解。朗科向PNY签订专利许可协议,PNY向朗科公司缴纳专利许可费用1000万美元。这是中国企业第一次在美国本土收到巨额专利许可费用,也进一步证明了朗科是U盘的全球发明者。

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