Як працює флешка? Пристрій і принцип роботи флешки

В даний час портативно-запам'ятовуючий пристрій не здивує жодного користувача своїм функціоналом. Однак у свій час флеш-накопичувач зробив по-справжньому технологічний переворот у сфері пристроїв для зберігання даних. Даний пристрій прийшло на зміну гнучким компакт-дисків, а також дискети, поступово витісняючи їх з ринку. В даному матеріалі ми розглянемо пристрій флешки, принцип роботи і підключення її до персонального комп'ютера або до іншого апарату здатний зчитувати інформацію з портативного накопичувача. Розберемося в тому, як відновити не робочий флеш-накопичувач, а також зняти захист від запису.

Загальні відомості про портативному флеш-пристрої

USB-накопичувач був винайдений вченими з Ізраїлю, які працюють на компанію M-Systems в 1999 році. Але саме пристрій було запатентовано в Сполучених Штатах Америки, також у 1999. Перша презентація флеш-накопичувача пройшла в 2000 році, де і отримала свою первинну назву DiskOnKey (диск на ключі). Обсяг першого портативного накопичувача становив 8 мегабайт, але незабаром з'явилися пристрої на 16 і 32 мб.


По тим часам флешку можна було назвати повноцінним гаджетом, вона продавалася за чималу ціну 50 доларів, збільшену до кінця року з появою більш об'ємних накопичувачів до $100 за одну штуку. Продаж здійснювалася під керівництвом компанії IBM. В даний час флеш-накопичувачі майже повністю витіснили з ринку портативних пристроїв застарілі компакт-диски. Зараз вже існують накопичувачі на два терабайта від таких виробників, як і Kingston HyperX. Ви тільки уявіть собі розмір в півтора сірникових коробка, на якому розташовано два терабайта дискового простору. Як флешка працює з двома терабайтами? Точно так само, як і флешка з 16 гігабайтами, все дуже просто і дуже ефективно.

Переваги та недоліки USB-накопичувача

Так як сьогодні дані пристрої є незамінними портативними носіями інформації, слід зрозуміти, в чому полягають їх переваги та потенційні недоліки. Адже саме ці два параметра супроводжують прогресу в різних технологіях і розробці новітніх пристроїв. Незамінність означає монополізм на будь-якому ринку пристроїв. Отже, давайте з'ясуємо, чим такі хороші USB-накопичувачі, і в процесі побічно ознайомимося з тим, як працює флешка. Переваги: Портативність і мала вага пристрою. Безшумність в роботі і мала ресурсомісткість. Низьке енергоспоживання (в першу чергу завдяки відсутності механічних систем). Можливість експлуатації при високих температурах. Стійкі до механічних впливів (на відміну від жорстких і компакт дисків). Захищені від впливу навколишнього середовища (подряпини, пил, руйнування від пересихання). Тривалий час зберігання даних в автономному режимі в кращому випадку від 10 років і вище, в гіршому при неякісному пристрої від 3 до 6 місяців. Недоліки: Обмежене число запису і стирання даних до виходу з ладу. Близько 5000 циклів перезапису. Обмежене число підключення USB-коннектора налічується близько 1500 разів. Обмежена швидкість запису, яка досить відчутна для порту USB 2.0 (не більше 35 мегабайт в секунду). Чутливі до електричного замикання і радіації, як і будь-яка інша електроніка. Недолік у формі роз'єму і підключається накопичувачі, внаслідок якого збільшується знос порту і коннектора. Дана проблема була вирішена з виходом USB Type-C. Таким чином, з вищенаведеного маркірованого списку ви змогли дізнатися про переваги та недоліки флеш-накопичувача. Виходячи з цієї інформації можна зробити висновок, що даний пристрій за фактом має мало недоліків, які при бажанні можна виправити і доопрацювати.

Принцип роботи USB-накопичувача

Принцип роботи флешки ґрунтується на підключенні її до USB-порту персонального комп'ютера та подальшої експлуатації завантаження і видалення даних з неї. В основі USB-пристрою лежить флеш-пам'ять наступних типів: NAND або NOR. Флеш-пам'ять у своєму складі містить кристали кремнію, на базі якого розміщені польові транзистори з ізольованими або плаваючими затворами. Останні, в свою чергу, можуть утримувати заряд, іншими словами, електрони. Слід відзначити той факт, що польові транзистори мають стік і джерело. Під час твори запису на флешку на управляючий затвор контролером подається позитивна напруга, тим самим деяка частина заряду рухається від стоку до витоку з відхиленням до плаваючого затвору. Деяка частина електронів після відхилення долає малий шар ізолятора і потім проникає в плаваючий затвор, де, в свою чергу, залишається на тривалий термін (зберігання). Час зберігання наведене вище, в розділі про достоїнства і недоліки, проте ці дані будуть різними для різних виробників та обсягів пам'яті флеш-пристрої.

Пристрій Флеш-накопичувача

Пристрій USB-накопичувача наведено на зображенні. Варто сказати, що коли користувач здійснює підключення USB-флешки і потім її експлуатує в своїх цілях, в цей момент безпосередньо в самому портативному носії протікають досить складні процеси керовані контролером пам'яті. На наведеному вище зображенні присутні всі основні елементи "флешки", проте далеко не всі. На зображенні розташованому нижче представлені інші елементи пристрою знімного носія інформації. Роз'єм USB для прийому і передачі даних. Контрольні точки плати. Кварцовий резонатор. Світлодіод для сигналізації про роботу пристрою. Перемикач захищає від запису. Місце для підключення контролера пам'яті. Ось, що представляє з себе портативний переносний пристрій у розібраному вигляді і розкладеному на окремі компоненти ланцюга. З вищенаведеної інформації стає більш ясним, як працює флешка. А якщо вона несправна?

Не працює флешка: як відновити і що робити

Даний посібник буде коротким з причини того, що якщо ваше знімне пристрій вийшов з ладу з причини фізичних недоліків або з-за зносу функціоналу, відновити його буде дорожче, якщо купити нове. Як працює флешка, вам відомо, також вам відомо з представленої вище інформації з чого вона складається. Вручну відремонтувати її без належних навичок ви, на жаль, не зумієте, тому в крайньому випадку віднесіть девайс в сервісний центр.

Для того, щоб перевірити працездатність флеш-накопичувача, достатньо підключити його по черзі в різні порти на своєму комп'ютері чи пристрої. У разі якщо жоден з портів не розпізнає флешку, спробуйте підключити її до іншого комп'ютера або пристрою, який має можливість вважати інформацію з носія. Якщо пристрій робоче, то воно обов'язково відкриється. Також для розпізнавання девайса на вашому комп'ютері, ви можете спробувати оновити драйвер USB-портів.

Флешка захищена від запису: як зняти захист

Зняти захист від запису з флешки можна кількома простими способами. Першим способом є фізичний захист, встановлена на корпусі накопичувача. Зняти її можна, перевівши ключ в інше положення (для запису). Другим способом буде одне з найпоширеніших рішень проблеми, це форматування пристрою в іншу файлову систему NTFS і FAT32). Альтернативним методом є вирішення проблеми через командний рядок. Для цього запустити системну службу DiskPart через інтерпретатор консолі "Виконати", потім пропишіть команду "attributes disk clear readonly", без лапок.

Як правильно підключити флешку до комп'ютера

Правильним підключенням знімного накопичувача до комп'ютера, підключення роз'єму флешку в USB-порт, що відповідають швидкості моделі коннектора пристрої та швидкості передачі даних. Відповідно, це порт 2.0 або 3.0 а також це може бути спосіб підключення через новітній порт Type C, що на даний момент широко використовується компанією Apple на свої макбуках. В деяких випадках буває так, що з-за несумісності порту і флешки, комп'ютер її не розпізнає. Тому виконайте підключення вірно.

Висновок

З вищенаведеної інформації в даній статті ви дізналися про витоки появи знімного накопичувача, його переваги та недоліки, а також повному пристрої і принцип роботи знімного Flash-накопичувача. У статті було розглянуто, як працює флешка і як правильно її підключити до пристрою, що зчитує. Також змогли ознайомитися з тим, як зняти захист від запису.