Dosud jsou flash disky nejoblíbenější externí paměťové média. Na rozdíl od optických a magnetických disků (disky CD / DVD a pevné disky) jsou flash disky kompaktnější a odolné mechanickému poškození. A díky tomu, co bylo dosaženo kompaktnosti a stability? Uvidíme!

Co obsahuje flash disk a jak

První věc, kterou je třeba poznamenat, je, že uvnitř flash disku nejsou žádné pohyblivé mechanické součásti, které by mohly trpět pády nebo otřesy. Toho je dosaženo konstrukcí - bez ochranného pouzdra je jednotka USB flash deska s plošnými spoji, ke které je připojen USB konektor. Podívejme se na jeho komponenty.

Hlavní součásti

Komponenty většiny flash disků lze rozdělit na základní a další.

Hlavní součásti jednotky flash
Hlavní jsou:

  1. Paměťové čipy NAND;
  2. regulátor;
  3. křemenný rezonátor.
  4. Konektor USB

Paměť NAND
Jednotka funguje prostřednictvím paměti NAND: polovodičové čipy. Čipy této paměti jsou v prvé řadě velmi kompaktní a za druhé velice prostorné: pokud by nejprve flash disky ztratily v porovnání s obvyklými optickými disky v té době, dokonce i disky Blu-Ray mají větší kapacitu. Taková paměť je mimo jiné také energeticky nezávislá, to znamená, že nevyžaduje zdroj energie pro ukládání informací, na rozdíl od čipů RAM vytvořených pomocí podobné technologie.
RAM čipy
Nicméně paměť NAND má jednu nevýhodu ve srovnání s jinými typy paměťových zařízení. Faktem je, že životnost těchto čipů je omezena na určitý počet přepisovacích cyklů (kroky k čtení / zápisu informací v buňkách). Počet cyklů čtení a zápisu je v průměru 30 000 (v závislosti na typu paměťového čipu). Vypadá to jako neuvěřitelné množství, ale ve skutečnosti je to asi pět let intenzivního používání. Nicméně, i když je dosaženo limitu, flash disk může být i nadále používán, ale pouze pro čtení dat. Navíc díky své povaze je paměť NAND velmi zranitelná elektrickými rázy a elektrostatickým výbojem, takže ji udržujte mimo zdroje podobných rizik.

Řídicí jednotka
Na čísle 2 na obrázku na začátku článku je malý čip - ovladač, komunikační nástroj mezi flash pamětí a připojenými zařízeními (počítače, televizory, autorádia apod.).
Mikroprocesorové jednotky flash na desce s plošnými spoji
Řadič (jinak nazývaný mikrokontrolér) je miniaturní primitivní počítač s vlastním procesorem a určitým množstvím paměti RAM, která se používá pro ukládání dat do mezipaměti a pro účely poskytování služeb. Podle postupu pro aktualizaci firmwaru nebo systému BIOS se míní pouze aktualizace softwaru mikrokontroléru. Jak ukazuje praxe, nejčastějším selháním flash disků je selhání regulátoru.

Quartz rezonátor
Tato složka je malý křemenný krystal, který, stejně jako v elektronických hodinkách, vytváří harmonické kmity určité frekvence. U jednotek flash se rezonátor používá pro komunikaci mezi řadičem, pamětí NAND a dalšími součástmi.
Rezonátor na jednotce flash PCB
Tato část jednotky flash je také ohrožena poškozením a na rozdíl od problémů s mikrokontrolérem je téměř nemožné sami vyřešit. Naštěstí v moderních pohonech rezonátory selhávají poměrně zřídka.

Konektor USB
V převážné většině případů je moderní USB flash disk vybaven konektorem typu A USB 2.0, který je určen k přijímání a přenosu. Nejnovější disky používají rozhraní USB 3.0 typu A a typ C.

Typy konektorů USB

Další součásti

Vedle výše uvedených hlavních součástí zařízení s pamětí flash výrobci často dodávají volitelným prvkům, jako jsou: indikátor LED, spínač ochrany proti zápisu a některé funkce specifické pro některé modely.

LED indikátor
Mnoho disků flash má malou, ale poměrně jasnou LED. Je navržen tak, aby vizuálně zobrazoval činnost jednotky flash (zápis nebo čtení informací) nebo je jednoduše konstrukčním prvkem.
Indikátor pro jednotky flash
Tento indikátor často nese žádnou funkční zátěž samotného flash disku a ve skutečnosti je potřeba pouze pro pohodlí uživatele nebo pro krásu.

Spínač ochrany proti zápisu
Tento prvek je typičtější pro karty SD, i když se někdy vyskytuje na paměťových zařízeních USB. Ty se často používají v podnikovém prostředí jako nosiče různých informací, včetně důležitých a důvěrných informací. Aby se předešlo nehodám při náhodném vymazání takových dat, výrobci flash disků v některých modelech používají ochranný přepínač: odpor, který při připojení k napájecímu obvodu paměťového zařízení zabraňuje tomu, aby elektrický proud dosáhl paměťových článků.
Spínač ochrany proti zápisu disku
Při pokusu o zápis nebo smazání informací z jednotky, ve které je povolena ochrana, se OS zobrazí tato zpráva.

Zpráva o ochraně proti zápisu vzorku

Podobně je ochrana implementována v takzvaných USB klíčích: flash disky, které obsahují bezpečnostní certifikáty nezbytné pro správnou funkci určitého softwaru.

Tento prvek může také prasknout, což vede k nepříjemné situaci - zdá se, že zařízení funguje, ale není možné jej použít. Na našem webu máme materiál, který vám pomůže vyřešit tento problém.

Více informací: Jak odstranit ochranu zápisu na jednotce flash

Jedinečné součásti

Mezi ně patří např. Přítomnost konektorů Lightning, microUSB nebo typu C: flash disky s přítomností těch, které jsou určeny k použití, včetně smartphonů a tablet.

Viz též: Jak připojit jednotku USB flash na smartphone v zařízeních Android nebo iOS

Existují jednotky s maximální ochranou zaznamenaných dat - mají vestavěnou klávesnici pro zadávání číselných hesel.
Příklad jednotky USB flash s ochranou heslem
Ve skutečnosti jde o pokročilejší verzi výše zmíněného přepisovacího přepínače.

Výhody flash disků:

  • spolehlivost;
  • velká kapacita;
  • kompaktnost;
  • odolnost proti mechanickému namáhání.

Nevýhody flash disků:

  • křehkost součástí;
  • omezená životnost;
  • zranitelnost na poklesy napětí a statické výboje.

Shrnutí - z technického hlediska je flash disk velmi komplikovaný. Ovšem kvůli struktuře v pevné fázi a miniaturě komponent je dosaženo vysoké odolnosti vůči mechanickému zatížení. Na druhé straně musí být flash disky, zejména s důležitými daty, chráněny před vlivem poklesu napětí nebo statické elektřiny.