Как работает флешка? Просто объяснил
Видео по теме: (May 2024).
Данные в виде электронов хранятся на USB-накопителе в так называемых ячейках флэш-памяти. В этой статье мы объясняем, как работает USB-накопитель простым и понятным способом.
Сборка флешки
Структура памяти важна для понимания того, как данные могут храниться и вызываться на USB-накопителе:
- Каждая флешка содержит так называемые ячейки флэш-памяти, которые работают как транзисторы. По большей части они состоят из полупроводникового материала, например кремния. Есть две меньшие области, сделанные из намного более проводящего материала, истока и стока.
- Плавучий затвор отделен от остального изолятором и расположен между истоком и стоком. Этот компонент является фактическим местом хранения флэш-ячейки. Положительное или отрицательное напряжение может подаваться через управляющий вентиль, который подключен к плавающему вентилю.
- Если положительное напряжение теперь подается на управляющий затвор (около 3, 3 В), создается канал между истоком и стоком, и протекает ток. Это состояние называется состоянием 0.
- Каждая из ячеек может находиться либо в 0, либо в 1 состоянии. Затем компьютер может считывать сохраненные данные из большого числа этих ячеек.
Сохранить данные на USB-Sick
Нормальным состоянием ячейки флэш-памяти является состояние 0, в плавающем затворе нет информации.
- Для хранения информации в ячейке должно быть установлено состояние 1.
- Для достижения состояния 1 необходимо приложить очень высокое положительное напряжение (около 10 вольт). Электроны прыгают из источника и стекают в плавающий затвор, он заряжается отрицательно.
- Из-за изоляции плавающего затвора электроны не могут убежать, информация сохраняется.
Прочитать данные на флешке
Чтобы прочитать информацию, компьютер должен знать, присутствует ли состояние 1 или 0.
- Подается небольшое положительное напряжение (3, 3 В) и измеряется ток между источником и стоком.
- В состоянии 0 ток течет через канал между истоком и стоком, как описано выше.
- В состоянии 1 канал между истоком и стоком остается закрытым, поскольку отрицательно заряженный плавающий затвор противодействует напряжению. Там нет электричества.
Удалить данные с флешки
Чтобы удалить информацию из ячейки памяти, отрицательный заряд в плавающем затворе должен быть удален, состояние 0 должно быть восстановлено.
- Чтобы снова восстановить состояние 0, высокое напряжение должно быть приложено к управляющему затвору. Заряд в плавающем затворе удаляется, и канал между истоком и стоком снова открывается.
Как 1-состояния становятся читаемыми данными?
- На флешке есть миллиарды отдельных ячеек флэш-памяти. Каждая ячейка памяти представляет бит. Один бит - это наименьшая единица хранения, восемь бит образуют байт. Флешка объемом 4 ГБ имеет около 32 миллиардов отдельных ячеек флэш-памяти.
- Каждая ячейка памяти имеет состояние 0 или 1, что создает так называемый двоичный код, который компьютер считывает и выводит как текст, аудиофайл, изображение или другое.
- Для иллюстрации вы можете преобразовать текст онлайн в двоичный код.
Последний стандарт USB: USB 3.1 Type-C
Флэш-память также встроена в быстрые жесткие диски SSD. Новая память Intel Xpoint даже быстрее, чем флэш-память.