USB flash накопитель: что это такое, в чем его преимущества и недостатки

Что такое карта памяти

На вопрос, что такое карта памяти, можно ответить элементарным способом. Это устройство, где в цифровом формате записывается и сохраняется информация для последовательного использования его в необходимых целях. SD-card начали производить с 1999 года. Впервые их разработали гигантские компании SanDisk, Panasonic и Toshiba.

По своему типоразмеру внешние носители данных делятся на 3 класса:

• SD;
• micro SD;
• mini SD.

Первые 2 нашли более широкое применение, а 3-й уже редкость. Использовать карту памяти можно как при помощи специального адаптера, так и вставлением на разъем аппарата. В первом варианте, чип передает информацию на другие устройства (например, в компьютер, фотоаппарат).

Адаптер – это устройство считывания карт памяти, который превращает microSD в SD-card. Он обычно включен в заводскую комплектацию прибора. Но при необходимости его можно покупать отдельно. Наличие адаптера позволяет быстро решать проблему, как посмотреть карту памяти на компьютере или ноутбуке. Компактный micro SD-card (11х15 мм) предназначен для телефонов, смартфонов, book-rider, планшетов, аудио-плееров и т.п. Часто их вставят на часы.

Выпуск обновленных поколений внешних накопителей все еще продолжается. Их можно разделять на категории, как по размеру памяти, так и скорости чтения информации.

В современном мире вопрос о том, что такое SD карта, встречается не очень часто. Т.к., многие понимают, для чего нужна это maxi-карточка. Она наиболее крупная по величине (24х32 мм) и подходит для принтеров, компьютера, игровой приставки, ноутбука и фотоаппаратов.

Твердотельная полупроводниковая

Флеш-память состоит из массива ячеек, в каждой из которых находится по два транзистора.

Каждая такая ячейка может хранить от одного до нескольких бит, в зависимости от того, используются ли в устройстве одноуровневые или многоуровневые ячейки.

Такая конструкция всяких подвижных частей (в отличие от тех же дискет), и, как следствие, менее подвержена негативным физическим воздействиям.

Кроме того, флеш-память имеет более высокую скорость считывания.

Достигается это за счет того, что нет считывающих головок, и следовательно их не нужно позиционировать (а этот процесс занимает очень много времени).

Энергозависимая

Поскольку флеш-память состоит из транзисторов, для чтения или записи необходим электрический ток. Но хранить данные флеш-память может без каких-либо источников питания, в отличие, например, от оперативной памяти.

Кстати именно из-за того, что флешкам необходимо питание для работы, не рекомендуется вытаскивать их, предварительно не остановив работу.

История

Флеш-память была изобретена Фудзи Масуока (Fujio Masuoka), когда он работал в 1984 году. Имя «флеш» было придумано также в Toshiba коллегой Фудзи, Сёдзи 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. 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип NOR-типа.

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.

На конец 2008 года, лидерами по производству флеш-памяти являются Samsung (31% рынка) и Toshiba (19% рынка, включая совместные заводы с Sandisk). (Данные согласно iSupply на Q4’2008). Стандартизацией чипов флеш-памяти типа NAND занимается Open NAND Flash Interface Working Group (ONFI). Текущим стандартом считается спецификация ONFI версии 1.0 [2] , выпущенная 28 декабря 2006 года. Группа ONFI поддерживается конкурентами Samsung и Toshiba в производстве NAND чипов: Hynix и Micron Technology. [3]

Применение

Флеш-карты разных типов (спичка отображена для оценки размеров)

Флеш-память наиболее известна применением в USB флеш-носителях (англ. USB flash drive). В основном применяется NAND тип памяти, которая подключается через USB по интерфейсу USB mass storage device (USB MSC). Данный интерфейс поддерживается всеми ОС современных версий.

Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флеш-носители полностью вытеснили с рынка дискеты. Например, компания 2003 года перестала выпускать компьютеры с дисководом гибких дисков.

В данный момент выпускается широкий ассортимент USB флеш-носителей, разных форм и цветов. На рынке присутствуют флешки с автоматическим шифрованием записываемых на них данных. Японская компания Solid Alliance даже выпускает флешки в виде еды.

Есть специальные дистрибутивы GNU/Linux и версии программ, которые могут работать прямо с USB носителей, например, чтобы пользоваться своими приложениями в интернет-кафе.

Технология Windows Vista способна использовать USB-флеш носитель или специальную флеш-память, встроенную в компьютер, для увеличения быстродействия. На флеш-памяти также основываются карты памяти, такие как SecureDigital (SD) и Memory Stick, которые активно применяются в портативной технике (фотоаппараты, мобильные телефоны). Вкупе с USB носителями флеш-память занимает большую часть рынка переносных носителей данных.

NOR тип памяти чаще применяется в BIOS и ROM-памяти устройств, таких как DSL модемы, маршрутизаторы и т. д. Флеш-память позволяет легко обновлять прошивку устройств, при этом скорость записи и объём для таких устройств не так важны.

Сейчас активно рассматривается возможность замены жёстких дисков на флеш‑память. В результате увеличится скорость включения компьютера, а отсутствие движущихся деталей увеличит срок службы. Например, в XO-1, «ноутбуке за 100 $», который активно разрабатывается для стран третьего мира, вместо жёсткого диска будет использоваться флеш-память объёмом 1 ГБ. Распространение ограничивает высокая цена за ГБ и меньший срок годности, чем у жёстких дисков из-за ограниченного количества циклов записи.

Ключевые характеристики USB-накопителей

Если не брать во внимание конструкцию флешек, материалы и цену, то при выборе стоит исходить из следующих параметров и показателей.

Объем памяти

Обычный ориентир, часто выступающий в качестве самой важной черты, привлекающей покупателей. В магазинах легко найти бюджетные модели с объемом памяти от 4 до 8 гигабайт, современные с объемом памяти от 16 до 64 гигабайт и эксклюзивные модели со 128 и более гигабайтами (жесткая крышка на 2 ТБ долго не протянет).

Сколько места потребуется — сложно даже предположить. Но, если вывести поверхностную формулу, то 8 гигабайт пригодится для хранения документов и музыки, 5-6 фильмов и до 2000 фото в формате JPG. При 16 гигабайтах перечисленные цифры необходимо умножить на 2. Однако если вы хотите организовать домашнюю библиотеку с фильмами, лучше остановиться на вариантах с 32 или 64 гигабайтами.

Пропускная способность

Максимальная скорость чтения и записи зависит от выбранного стандарта USB. Варианты с 2.0 рекомендуется не рассматривать и остановиться на 3.0, 3.1 и Type-C. Разумеется, придется подумать и о поддержке соответствующих интерфейсов на принимающей стороне: если в компьютере нет места для 3.0, то о повышенных скоростях придется сразу забыть.

Отдельно рекомендуется просмотреть характеристики как производителя, так и тесты сетевых энтузиастов. При покупке проще ориентироваться на полученные цифры, связанные со скоростью.

Поддержка OTG

Опциональная опция, выражающаяся в наличии специального адаптера для подключения флешек к мобильному оборудованию. Перед покупкой важно сравнить разъемы: Lightning подходит для iPhone, а iPad и многие Android-смартфоны оснащены Type-C.

Форматы

Карты Secure Digital (надежное цифровое хранение) разделяются на следующие подтипы:

• SDUC – здесь предложена максимальная емкость карты памяти до 128 Тбайт (128000 Гб);
• SDXC – от 32 Гб до 2 Тб (2000 Гб);
• SDHC – 4-32 гигабайтные более популярные на сегодняшний день носители;
• SD1.1 – максимальный размер накопителя не более 4 Гб;
• SD1.0 – объем этих карт не превышает от 2 Гб.

Для того, чтобы найти ответ на вопрос, чем отличаются карты памяти micro SD от micro SDHC, достаточно узнать объем вставного хранилища. Первый вариант способен размещать информацию в размере только 2-4 Гб, а другой от 4 гигабайта.

Новые гаджеты оснащены универсальным разъемом, поддерживающим любой формат, а вот старые мобильные аппараты могут не распознавать обновленные поколения SD-card. Они просто несовместимы с более поздними типами. Поэтому вопрос, в чем разница micro SDHC и SDXC, остается актуальным, т.к. здесь не все зависит от предела гигабайтов. В этой ситуации, нужно ориентироваться на параметры устройства, для которого предназначен чип.

Дизайн

Обычно устройство имеет вытянутую форму и съёмный колпачок, прикрывающий вилку; иногда прилагается шнур для ношения на брелоке. Современные флешки 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-флеш-накопителей:

• Простая форма, фиксированный USB-разъём.
• Простая форма, выдвигающийся USB-разъём.
• Декоративный внешний вид корпуса (имитация суши).
• Инкрустированная бриллиантами флешка Uniq.
• С USB-разъёмом типа А и microUSB-разъёмом типа B (для подключения к смартфонам, планшетам и т. д.).
• Миниатюрных размеров с цельнозалитым корпусом и без металлической рамки USB-разъёма типа А.
• Накопители с комбинированными интерфейсами USB-флеш и Secure Digital.

Безопасность

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 ) — 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, 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.

Стандарты USB

Привычная концепция разделения накопителей, основанная на выборе подходящего интерфейса. К архивным вариациям давно относят версии 1.0 и 1.1, а с недавних пор еще и 2.0 из-за скромной пропускной способности, не превышающей на практике 40 мегабит в секунду.

К современным стандартам относят 3.0, 3.1 и 3.1 Type C. В последнем случае кроме новых контактных групп, повышающих скорость записи и передачи данных, изменилась и конструкция разъема. А потому, если компьютер или ноутбук не обладает подходящим интерфейсом, придется докупить еще и переходник.
Но дополнительные затраты того стоят – увеличенная до 10 гигабит в секунду пропускная способность сокращает процесс передачи информации в разы!

Внутреннее устройство

Флешка – это специальный интерфейс для физического соединения с принимающей стороной (компьютером, ноутбуком, телевизором), соединенный с микроконтроллером, NAND-чипом и осциллятором. Часто привычная формула из 4 компонентов разрастается и дополнительными модулями – светодиодами и индикаторами, переключателями для «защиты от записи» и дополнительными микросхемами памяти.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Малый вес, бесшумность работы и портативность.
• Универсальность: современные компьютеры, телевизоры и DVD-проигрыватели имеют USB-разъёмы.
• Низкое энергопотребление (так как не является механизмом в отличие от CD, DVD и жёстких дисков)
• Работоспособность в широком диапазоне температур.
• Более устойчивы к механическим воздействиям (вибрации и ударам) по сравнению с жёсткими дисками.
• Не подвержены воздействию царапин и пыли, которые были проблемой для оптических носителей и дискет.
• Способны хранить данные полностью автономно до 5 лет. Наиболее перспективные образцы — до 10 лет. ]источник не указан 1242 дня[

Недостатки:

• Ограниченное число циклов записи-стирания перед выходом из строя.
• Скорость записи и чтения ограничены пропускной способностью USB [2]

• 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. Ср. похожий недостаток у ключей, устранённый симметричной бородкой.

Защита от вирусов

Флеш-накопитель — это один из самых распространённых носителей данных на сегодня. Вследствие включенной по умолчанию возможности одной из наиболее распространенных операционных систем — Windows (с версии XP [уточнить]) — позволять автозапуск со сменных носителей, флеш-накопитель способствует распространению вирусов в среде Windows «от одного флеш-накопителя к другому». В качестве аппаратных решений этой проблемы существуют следующие решения — флеш-накопители с определением отпечатка пальца, флеш-накопители с системой защиты от записи (чаще всего реализуется в виде механического переключателя, разрешающего или запрещающего запись на накопитель).

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.

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.

Производители

• A-Data;
• Apacer;
• Canyon;
• Corsair;
• Kingmax;
• Kingston Technology;
• Pretec;
• Toshiba.

Контрафактная продукция

Поддельные флэш-накопители USB иногда продаются с заявлениями о том, что их емкость больше, чем на самом деле. Обычно это USB-накопители малой емкости, контроллер флэш-памяти которых прошивка модифицирован таким образом, что они имитируют диски большей емкости (например, диск 2 ГБ продается как диск 64 ГБ). При подключении к компьютеру они сообщают, что обладают большей емкостью, с которой они были проданы, но когда данные записываются на них, либо запись не выполняется, диск зависает, либо он перезаписывает существующие данные. Существуют программные инструменты для проверки и обнаружения поддельных USB-накопителей, и в некоторых случаях можно отремонтировать эти устройства, чтобы удалить ложную информацию о емкости и использовать реальный предел хранения.

Что представляет собой флеш-карта OTG

Карта памяти OTG — это запоминающее устройство, предназначенное для устройств, не имеющих полноразмерного USB-порта. Это смартфоны, планшеты, к которым сторонние устройства подключаются через интерфейсы USB, USB 2.0, 3.0, OTG, Apple Lightning. С одной стороны флешки стандартный USB, с другой – один из перечисленных нестандартных разъемов.

Устройство On-the-Go облегчает жизнь пользователям. Теперь для передачи изображений, фото, видео со смартфона на ПК, ноутбук, смарт-ТВ или другой телефон не нужны беспроводные сети, переходники, кабели и переходники, достаточно использовать флеш-карту, поддерживающую стандарт OTG. Устройство универсальное, подключается к любому компьютеру, имеющему порт USB.

Хорошо знать! Протокол On-the-Go совместим с большинством современных смартфонов и планшетов под управлением ОС Windows Phone и RT версии 8.1 и выше, ОС Android – от версии 4.0 и выше. Список устройств постоянно расширяется!

Как проверить, поддерживает ли устройство флешку такого формата? После подключения запускается система управления данными. Если на экране появляется сообщение о том, что подключенное устройство распознано и готово к работе, значит, устройство совместимо с форматом On-the-Go.

Нашли флешку? Не спешите пользоваться!

• Около 3-4 лет назад в Университете штата Иллинойс (США) было проведено любопытнейшее исследование. Инициаторы эксперимента намеренно «потеряли» около сотни флешек на территории кампуса. У них не было никакой ценной информации, но у них была функция геолокации.
• Как только найденная карта памяти была подключена к устройству, исследователи тут же определили местонахождение объекта. Сделано это было с одной целью — узнать, сколько людей будет проверять находку на своих ПК, устройствах.
• Результаты эксперимента впечатлили исследователей. В течение 10 часов большая часть утерянных флешек была подключена к стационарным ноутбукам. Позже студентов спросили, почему они это сделали. Более половины ответили, что осматривают находку, чтобы найти владельца.

Эксперимент поучительный, заставляет задуматься. Флэш-карты сегодня используют миллионы людей во всем мире. Учитывая размеры устройства, потерять его легко. Но стоит ли подключать находку к ПК, гаджету? Защищенные карты памяти использовались в эксперименте в Иллинойсе, где не было троянских вирусов, других вредоносных программ. Подключив зараженную находку к своему компьютеру, вы можете столкнуться с массой неприятностей. Это может закончиться:

• Потеря, повреждение ценной информации.
• Дело в том, что хакеры получат доступ к вашему устройству.
• Хакеры могут легко прочитать логины, пароли и другие личные данные с зараженного устройства.
• Используя кейлоггер, преступники получат доступ к банковским картам и легко выведут все деньги.

Вывод напрашивается сам собой. Любая найденная флешка потенциально опасна. Поэтому, прежде чем проверять находку на своем ПК, устройство должно 100 раз подумать, стоит ли это делать.

Защита от влаги, внешних воздействий

Разъемы флеш-карт чаще всего нуждаются в защите от пыли, влаги и механических повреждений. Для этого часто используют съемные пластиковые колпачки. Или технология, когда перед подключением флешки разъем вытаскивается, он втягивается, как только вынимается из устройства. В продаже также есть модели флешек с водонепроницаемым корпусом. Защищает не только от влаги, но и от агрессивных сред.

Помогла ли вам статья?