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Memória Flash é uma memória de computador do tipo EEPROM que permite que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. Em termos leigos, trata-se de um chip re-escrevível que, ao contrário de uma RAM, preserva o seu conteúdo sem a necessidade de fonte de alimentação. Esta memória é comumente usada em cartões de memória drives flash, USB e em iPod .

Também vem começando a ser chamado de disco sólido pelo grande futuro que tem pela frente, já que além de ser muito mais resistente que os discos rígidos atuais, apresenta menor consumo, maiores taxas de transferência, latências e peso muito mais baixos. Chega a utilizar apenas 5% dos recursos normalmente empregados na alimentação de discos rígidos.

Já é utilizada em notebooks, o que será expandido para a versão desktop nos próximos 5 anos

[editar] Flash NAND

A memória flash NAND (Not AND) trabalha em alta velocidade, faz acesso seqüencial às células de memória e trata-as em conjunto, isto é, em blocos de células, em vez de acessá-las de maneira individual.

[editar] Ver também

• Cartão de memória
• USB Flashdisk
• SSD

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Pamięć typu Flash to rodzaj pamięci EEPROM (ang. Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory), pozwalającej na zapisywanie lub kasowanie wielu komórek pamięci podczas jednej operacji programowania. Jest to pamięć nieulotna – po odłączeniu zasilania nie traci swej zawartości.

Standardowe pamięci EEPROM pozwalają zapisywać lub kasować tylko jedną komórkę pamięci na raz, co oznacza, że pamięci Flash są znacznie szybsze, jeśli system je wykorzystujący zapisuje i odczytuje komórki o różnych adresach w tym samym czasie. Wszystkie typy pamięci Flash, jak i EEPROM, mają ograniczoną liczbę cykli kasowania, przekroczenie tej liczby powoduje uszkodzenie pamięci.

Istnieją dwa rodzaje pamięci Flash: NOR i NAND, różniące się typem bramki logicznej zastosowanej w komórkach pamięci. Nazwy rodzajów pamięci pochodzą od użytego typu bramki logicznej.

Jako pierwszą opracowano pamięć NOR w firmie Intel w roku 1988. Ma ona długie czasy zapisu i kasowania, ale umożliwia bezpośredni dostęp do każdej komórki pamięci. Z tego względu nadaje się do przechowywania informacji, które nie wymagają częstej aktualizacji, jak np. firmware różnego rodzaju urządzeń. Wytrzymuje od 10 000 do 100 000 cykli kasowania. Stosowano ją w pierwszych wersjach kart pamięci CompactFlash, ale później zaczęto w nich stosować tańsze pamięci NAND.

W roku 1989 pojawiły się pamięci NAND firm Samsung i Toshiba. W stosunku do pamięci NOR pamięć NAND ma krótszy czas zapisu i kasowania, większą gęstość upakowania danych, korzystniejszy stosunek kosztu pamięci do jej pojemności oraz dziesięciokrotnie większą wytrzymałość. Jej główną wadą jest sekwencyjny dostęp do danych, przez co może być stosowana jako pamięć masowa, np. w kartach pamięci, lecz jest bezużyteczną jako pamięć komputera. Pierwszą kartą pamięci używającą pamięci NAND była karta SmartMedia, później zaczęto ich używać w innych typach, jak: MMC, Secure Digital, Memory Stick i xD, dyskach USB.

Ograniczenia [edytuj]

By można było zapisać komórkę pamięci Flash, należy ją wcześniej skasować. Nie jest możliwe ponowne zapisanie danych do już zapisanej komórki. Jakkolwiek można odczytać i zapisać dowolną komórkę pamięci, to operacja kasowania umożliwia skasowanie tylko całych bloków komórek. Nie można skasować pojedynczej komórki. Z tego powodu zapis danych nie jest w pełni swobodny. Pamięci te umożliwiają odczyt i zapis dowolnej komórki, ale już nie swobodne kasowanie i nadpisanie zawartości.

Powyższe ograniczenia powodują pewne trudności w obsłudze dostępu do danych w pamięciach masowych. Zapis plików musi być skoordynowany z operacją kasowania bloków pamięci. Zazwyczaj jeśli plik ma zostać zaktualizowany lub nadpisany, system zarządzania pamięcią tworzy nową kopię pliku w innym miejscu, oznaczając tylko poprzednią wersję jako bezużyteczną. Taka wersja pliku nadal zajmuje wolne miejsce, jest ono zwalniane jeśli operacja kasowania jest możliwa, czyli w danym bloku pamięci nie ma fragmentu innego pliku. W celu efektywniejszego kasowania bloków pamięci możliwe jest też przenoszenie części innych plików (nie wymagających modyfikacji) w inne miejsce, tak by blok nadawał się do skasowania. Dodatkową komplikacją jest fakt, że operacja kasowania jest znacznie dłuższa niż operacja zapisu i odczytu.

Zastosowanie [edytuj]

Pamięci Flash są powszechnie stosowane w kartach pamięci i innych nośnikach danych (np. Pen Drive) które wyparły z rynku nośniki magnetyczne. Nie należy jednak ich utożsamiać z kartami pamięci, ponieważ w tych urządzeniach stanowią one istotny ale nie jedyny komponent.

Obecnie w użyciu są następujące karty pamięci stosujących jako nośnik danych pamięć Flash:

• MultiMedia Card (MMC)
• Secure Digital (SD)
• Memory Stick (MS)
• CompactFlash (CF)
• SmartMedia (SM)
• xD

Ponadto są używane do przechowywania programów i danych w urządzeniach embedded, gdzie są stosowane zamiast popularnych kiedyś pamięci typu EPROM i PROM.

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Flashminne er betegnelsen på de transistorbaserte formene for minne som i dag brukes i mobiltelefoner, digitalkameraer og annen forbrukerelektronikk. Det er disse som lagrer f.eks. bildene i kameraet eller mobiltelefonen. Flashminne brukes dessuten i minnepinner (USB-minne); også en del mp3-spillere har flashminne. Flashminner fins i mange størrelser, de er billige å produsere, og de har den egenskapen at de kan lagre data sjøl etter at strømtilførselen er slått av. Flashminner kan på grunn av sin konstruksjon skrives et begrensa antall ganger, og har dermed begrensa levetid.

Teknologien bak flashminnene ble utvikla av forskere ved Intel Corporation i 1988. Intel er fortsatt en av de store produsentene av flashminner, ved siden av AMD-Fujitsu, Toshiba og ST.

Flashminne har i dag stort sett erstatta den tidligere EPROM-teknologien. Denne hadde den begrensninga at data måtte slettes med UV-bestråling. En mulig framtidig konkurrent til flashminne er ferrominne.

De to vanligste variantene av flashminne er NOR og NAND.

[rediger] NOR-minnet

NOR-minnet kjennetegnes ved at det går raskt å lese data fra minnet (10–100 nanosekund), mens det tar lang tid å skrive data inn (1–10 millisekund).

[rediger] NAND-minnet

NAND-minnet er utvikla av Toshiba. Det er langsomt både ved avlesning (10–15 µs) og skriving (1–10 ms), men en stor mengde data kan mellomlagres i en buffer, hvorfra lesing går raskt. NAND-minnet er ikke pålitelig, slik at data normalt må feilrettes etter avlesning.

Fordelen med NAND-minnet er at det tar mindre plass og er billigere å produsere enn NOR-minnet. De fleste digitalkameraer og mobiltelefoner i dag har minne som er basert på NAND-teknologi.

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Geheugen types

Vluchtig DRAM eDRAM SRAM 1T-SRAM In ontwikkeling Z-RAM

Niet-Vluchtig Flash geheugen ROM PROM EPROM EEPROM In ontwikkeling FeRAM MRAM NRAM PRAM RRAM

Onder flashgeheugen ("Geheugenkaart") verstaat men een niet-vluchtige vorm van extern geheugen op basis van de EEPROM-techniek. Deze techniek maakt het mogelijk om d.m.v. één programmeeractie op verschillende plekken in het geheugen te schrijven of te wissen. Flashgeheugen is 'non-volatile' geheugen: het behoudt de data als de spanning wordt afgezet.

De naam "FLASH" is ontstaan, omdat dit type EEPROM in één keer (in een flits) volledig of gedeeltelijk gewist kan worden, om er vervolgens iets anders in te schrijven.

Er zijn twee types flashgeheugen: NOR- en NAND-flash, gebaseerd op de schakelingen die worden gebruikt om een data-item op te slaan.

Flashgeheugen wordt onder andere gebruikt als BIOS-ROM in pc's, in MP3-spelers en USB-sticks. Het wordt ook gebruikt in geheugenkaarten voor digitale camera's, mobiele telefoons en PDA's.

Flashgeheugen wordt veel gebruikt om ingebedde systemen te booten en om configuratiedata op te slaan in plaats van op een gewone harde schijf zoals in een pc. Om een aantal redenen wordt vaak schrijftoegang tot het bestandssysteem op de flash genegeerd; tenzij voor upgrades van dergelijke systemen. Door een ontbreken van mechanische onderdelen (zoals die aanwezig zijn in een harde schijf), is flashgeheugen ook robuuster en daardoor te verkiezen bij ontwerpen die niet vast gemonteerd zijn. In de toekomst zal flashgeheugen worden gekoppeld, zodat er meer dan 32 Gigabytes te gebruiken zijn.

Een van de grote nadelen van flashgeheugen is dat de schrijftoegang zeer traag is. Alvorens een dataonderdeel gewijzigd kan worden, moet een volledige sector gewist worden (alle bits worden op '1' gezet), waarna de nodige bits op '0' gezet worden. Een typische grootte van een flashchip is 64 kB: om een byte te wijzigen (bijv. een karakter), moeten er meer dan 64.000 bytes worden gewist en herschreven.

Door de robuuste uitvoering is flashgeheugen bestand tegen

• water
• stoten
• ontploffingen en ander onheil.

[bewerk] Typen flashgeheugenkaarten

• Secure Digital (SD)
• CompactFlash
• Memory Stick
• Memory Stick Pro
• Memory Stick Pro Duo
• SmartMedia
• Multi Media Card
• Reduced Size MMC
• Mini Secure Digital
• MicroSD (Micro Secure Digital)
• xD-Picture Cards.

Een USB-stick gebruikt dezelfde technologie maar is een apparaat op zich, het is geen geheugenkaart.

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Jenis ingatan

Meruap RAM DRAM eDRAM SRAM 1T-SRAM Akan datang Z-RAM TTRAM

Tidak meruap Ingatan kilat ROM PROM EPROM EEPROM Akan datang FeRAM MRAM PRAM SONOS RRAM NRAM

Ingatan kilat adalah sejenis ingatan komputer tidak meruap yang boleh dipadam dan diaturcara semula secara elektrikal. Ia digunakan secara meluas pada pemacu kilat USB, kad ingatan serta sebagai media storan bagi peralatan elektronik digital seperti telefon bimbit, PDA, pemain audio digital dan kamera digital.

[sunting] Sepintas lalu

Ingatan kilat adalah ingatan tidak meruap, bermakna ia boleh mengekalkan maklumat yang tersimpan di dalamnya apabila bekalan kuasa dimatikan. Tambahan pula, ingatan kilat menawarkan masa capaian baca yang pantas (walaupun tidaklah sepantas DRAM yang digunakan pada PC) serta lebih tahan hentakan mekanikal berbanding cakera keras. Faktor tersebut menjadikan ingatan kilat popular sebagai media storan bagi peranti elektronik digital. Selain itu, ingatan kilat yang dipakejkan sebagai kad ingatan ataupun pemacu kilat USB adalah tahan lama, tahan tekanan tinggi, tahan panas dan tahan air.

Walaupun secara teknikalnya ingatan kilat diklasifikasikan sebagai sejenis EEPROM, istilah tersebut hanya digunakan kepada jenis EEPROM konvensional yang hanya boleh dipadam dalam blok yang kecil dalam satu-satu masa, biasanya bait demi bait. Oleh kerana kitaran padam yang perlahan, saiz yang besar bagi blok ingatan kilat yang boleh dipadam dalam satu-satu masa menjadikan proses pengaturcaraannya lebih pantas daripada EEPROM jenis lama.

[sunting] Prinsip pengendalian

Ingatan kilat menyimpan maklumat di dalam satu tatarajah susunan transistor get terapung, dikenali sebagai "sel". Di dalam peranti sel aras tunggal (SLC) jenis lama, setiap sel memegang hanya 1 bit maklumat, tetapi di dalam ingatan kilat sel berbilang aras (MLC) pula setiap sel boleh memegang lebih daripada 1 bit maklumat.

Ingatan kilat boleh dibahagikan kepada 2 jenis utama iaitu ingatan kilat NOR (get tak-atau) dan ingatan kilat NAND (get tak-dan).

[sunting] Sejarah

Ingatan kilat (kedua-dua jenis NOR dan NAND) dicipta oleh Dr. Fujio Masuoka semasa bekerja di Toshiba pada tahun 1984. Menurut Toshiba, nama "kilat" (flash) telah dicadangkan oleh rakan sekerja Dr. Masuoka, Mr. Shoji Ariizumi, kerana proses pemadaman kandungan ingatan mengingatkannya kepada flash kamera. Dr. Masuoka mempersembahkan ciptaannya di dalam Mesyuarat Peranti Elektronik Antarabangsa 1984 IEEE (IEDM) yang diadakan di San Francisco, California. Intel telah melihat potensi besar bagi ciptaan tersebut dan memperkenalkan cip ingatan kilat NOR komersial pertama pada tahun 1988.

Ingatan kilat jenis NOR memerlukan masa operasi tulis/baca yang lebih lama, tetapi menyediakan bas alamat dan data sepenuhnya, membolehkan operasi capaian rawak pada mana-mana lokasi ingatan. Faktor ini menjadikannya sebagai pengganti sesuai bagi cip ROM lama, yang digunakan untuk menyimpan kod aturcara yang jarang diperlukan untuk dikemaskini, seperti BIOS komputer. Ia tahan sekitar 10,000 sehingga 1,000,000 kitar padam. Ingatan kilat NOR adalah asas bagi media storan mudah alih berasaskan ingatan kilat yang terawal; CompactFlash asalnya menggunakan ingatan jenis tersebut sebelum beralih kepada jenis NAND yang lebih murah.

Toshiba mengumumkan ingatan kilat NAND di ISSCC pada tahun 1989. Ia mempunyai masa operasi padam/tulis yang lebih pantas, serta memerlukan luas cip sesel yang lebih kecil, menghasilkan ketumpatan storan yang lebih besar serta kos sebit yang lebih murah daripada ingatan kilat NOR; ia juga tahan 10 kali lebih lama daripada ingatan kilat NOR. Walau bagaimanapun, antaramuka I/O bagi ingatan kilat NAND tidak menyediakan bas alamat luaran capaian rawak, sebaliknya data mestilah dibaca blok-demi-blok, dengan saiz blok antara beratus sehingga beribu bit. Ia menjadikan ingatan kilat NAND tidak sesuai untuk menggantikan ROM aturcara, memandangkan kebanyakan pemproses mikro dan pengawal mikro tidak boleh melancarkan program secara terus tanpa capaian rawak; walau bagaimanapun, ingatan kilat NAND adalah serupa seperti storan sekunder lain seperti cakera keras dan storan optikal, dengan itu menjadikannya sesuai sebagai media storan seperti kad ingatan. Media storan berasaskan ingatan kilat NAND ialah SmartMedia, diikuti dengan yang lain seperti MultiMediaCard, Secure Digital, Memory Stick dan xD-Picture Card. Generasi terbaru kad ingatan seperti RS-MMC, miniSD dan microSD, serta Intelligent Stick, tampil dengan saiz yang sangat kecil; kad microSD hanya bersaiz 1.5 cm², dengan ketebalan kurang daripada 1 mm.

[sunting] Limitasi

• Walaupun ingatan kilat boleh dibaca atau ditulis secara capaian rawak, operasi padam perlu dilakukan secara blok demi blok.
• Seperti storan komputer yang lain, kitar tulis padam bagi ingatan kilat adalah terhad. Namun begitu, teknik perataan haus (wear-levelling) digunakan bagi menyeimbangkan kesan haus bagi satu-satu sel akibat operasi baca/tulis/padam, sekaligus memanjangkan jangka hayat ingatan kilat.

[sunting] Perbezaan ingatan kilat NOR dan NAND

• Sambungan bagi sel ingatan individu adalah berbeza. (cip NOR menggunakan sambungan menyerupai get NOR manakala cip NAND pula menggunakan sambungan menyerupai get NAND).
• Ingatan kilat NOR membenarkaan bacaan capaian rawak tetapi ingatan kilat NAND pula hanya membenarkan capaian blok.
• Ingatan kilat NOR lebih murah daripada cip ROM tetapi lebih mahal daripada ingatan kilat NAND.
• Ingatan kilat NAND mempunyai ketumpatan simpanan data yang lebih tinggi daripada ingatan kilat NOR.
• Ingatan kilat NAND mempunyai kitar tulis-padam yang lebih lama daripada ingatan kilat NOR.

Faktor tersebut menjadikan ingatan kilat jenis NAND lebih sesuai sebagai media storan sementara ingatan kilat jenis NOR pula lebih sesuai sebagai pengganti cip aturcara ROM.

[sunting] Ingatan kilat sebagai pengganti cakera keras

Perkembangan pesat teknologi ingatan kilat telah menimbulkan kemungkinan ingatan kilat bakal menggantikan cakera keras. Ingatan kilat tidak tertakluk kepada had mekanikal sebagaimana cakera keras, maka idea untuk menggantikan cakera keras dengan ingatan kilat muncul setelah menimbangkan kelajuan, bunyi bising, penggunaan kuasa dan kebolehpercayaan.

Sungguhpun demikian, kos storan spesifik bagi ingatan kilat masih lagi lebih mahal berbanding cakera keras. Walaupun kos storan spesifik bagi ingatan kilat semakin menurun, masih kurang jelas bila kos spesifik bagi ingatan kilat dapat menandingi cakera keras.

Selain itu, kitar tulis-padam bagi ingatan kilat juga terhad berbanding cakera keras, menjadikannya kurang sesuai untuk memuatkan sebuah sistem pengendalian. Walau bagaimanapun, isu sedemikian sudah mula dapat ditangani secara beransur-ansur memandangkan tempoh waranti bagi ingatan kilat semakin menghampiri cakera keras.

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플래시 메모리는 전기적으로 데이터를 지우고 다시 기록할 수 있는 비휘발성 컴퓨터 기억 장치를 말한다. EEPROM과 다르게 여러 구역으로 구성된 블록 안에서 지우고 쓸 수 있다. 플래시 메모리는 EEPROM 보다 비용이 덜 들기 때문에, 어느 정도 중요 분량의 비휘발성인 고체 상태(solid-state) 저장 매체로 주로 사용된다.

대표적인 활용 예로 디지털 음악 재생기, 디지털 카메라, 휴대 전화를 들 수 있다. 일반적인 데이터를 저장하고 컴퓨터 사이에 데이터를 옮기는 용도로 USB 드라이브를 많이 사용하는데, 이 때도 플래시 메모리가 쓰인다. 또한 게임 자료를 저장하기 위해 EEPROM 대신 플래시 메모리가 자주 사용되고 있어 게임 시장에서도 인기를 얻고 있다.

[편집] 개요

플래시 메모리는 메모리 칩 안에 정보를 유지하는 데에 전력이 필요 없는 비휘발성 메모리이다. 게다가 플래시 메모리는 읽기 속도가 빠르며(비록 개인용 컴퓨터에서 메인 메모리로 쓰이는 DRAM만큼 빠르지는 않지만) 하드 디스크 보다 충격에 강하다. 이러한 특징으로 배터리로 동작하는 장치에서 저장 장치로 많이 사용한다. 플래시 메모리의 또다른 매력은 강한 압력이나 끊는 물에도 견딜 만큼, 물리적 힘으로 거의 파괴되지 않는다는 점이다.

[편집] 동작 원리

플래시 메모리는 전통적으로 비트(bit) 정보를 저장하는 셀(cell)이라 부르는 플로팅 게이트 트랜지스터(floating gate transistors)로 구성된 배열 안에 정보를 저장한다. 요즘 등장하는 플래시 메모리의 경우 하나의 셀에 존재하는 플로팅 게이트에 두 단계 보다 높은 전하를 저장하여 셀 하나에 1 비트 이상을 저장할 수 있는 MLC(Multi Level Cell) 장치라고 일컬어진다.

NOR 플래시는 게이트 하나 대신 두 개를 갖고 있는 것을 제외하면, 각 셀이 표준 MOSFET과 비슷하다. 하나의 게이트는 또다른 MOS 트랜지스터처럼 콘트롤 게이트(CG)이지만, 두 번째 게이트는 산화물 층(oxid layer)에 의해 모든 주위가 절연된 플로팅 게이트(FG)이다. FG는 CG와 기판 사이에 위치한다. FG가 산화물층에 의해 절연되었기 때문에 그 곳에 위치한 전자는 갖히게 되고 따라서 정보가 저장된다. 전자가 FG에 있을 때, CG에서 나오는 전기장에 영향을 주어 셀의 문턱 전압(V_t)이 변경된다. 이와 같이 CG에 특정 전압을 가하여 그 셀의 정보를 읽을 때, FG에 있는 전자의 수에 따라 V_t이 다르기 때문에 전류가 흐르거나 흐르지 않는다. 이러한 전류의 흐름과 차단이 판독되고 이는 1과 0으로 해석이 되어, 데이터가 저장되어 만들어진다. 한 셀에 1 비트(bit) 이상의 정보가 저장되는 MLC(Multi-level cell) 장치에서는 FG에 저장된 전자의 수를 측정하기 위해 단순히 전류의 흐름을 판단하기 보다 그 양을 판독한다.

시 장에 플래시 메모리가 출시되었을 때, 모든 셀의 상태는 1로 되어 있다. 이런 셀의 정보를 0으로 변경하는 것을 프로그래밍이라고 한다. NOR 플래시 메모리를 프로그래밍하기 위해 EPROM처럼 hot-electron injection 방식을 사용한다. 먼저, NOR 플래시 셀의 소스에서 드레인으로 전류가 흐를 때, CG에 큰 전압을 가하면 FG에 전자를 끌어드릴 정도의 강한 전기장이 생성되어 결국 전류가 흐르지 않게 된다. 결국, 셀의 상태는 0이 된다. NOR 플래시 셀을 지우기 위해 (다시 프로그래밍하기 위한 준비로 모든 셀을 1로 다시 설정하는 것) CG와 소스 사이에 강한 전압차를 주면 Fowler-Nordheim tunneling을 통해 FG는 전자를 잃는다. 최근에 개발된 대부분의 NOR 플래시 메모리는 한 번에 지워진다. 그러나 프로그래밍은 바이트 또는 워드 단위로 수행된다.

NAND 플래시는 쓰기 작업을 위해서 tunnel injection을 사용하고, 지우기 위해 tunnel release를 사용한다. NAND 플래시 메모리는 USB 메모리 드라이브로 알려진 USB 인터페이스 저장 장치에서 쓰이고 있다.

[편집] 역사

플래시 메모리는 1984년 당시 도시바에서 근무하고 있던 후지오 마수오카 박사가 발명했다. 도시바에 따르면, '플래시'라는 이름은 마수오카 박사의 동료인 쇼지 아리주미가 제안했다고 한다. 왜나하면, 메모리 내용이 지워지는 과정이 마치 카메라의 플래시를 떠올렸기 때문이다. 마수오카 박사는 이 발명을 캘리포니아 산호세에서 열렸던 IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM)에서 발표하였다. 당시 인텔은 이 발명의 엄청난 잠재력을 보고 1988년 최초의 상업용 NOR 타입 플래시 메모리를 소개하였다.

NOR 기반 플래시는 지우기와 쓰기 시간이 긴 대신 어떤 위치에도 임의로 접근할 수 있게 주소/자료 인터페이스를 제공한다. 이 메모리는 컴퓨터 바이오스나 셋톱 박스의 펌웨어와 같이 자주 업데이트되지 않는 프로그램 코드를 저장하는 데에 알맞다. 플래시 메모리 특성상 10,000에서 1,000,000까지 지울 수 있다. NOR 기반 플래시는 초기 이동형 매체의 뿌리가 되어, 콤팩트 플래시에서 처음 사용되었으나 나중에 좀 더 싼 NAND 플래시가 쓰이기 시작했다.

NAND 플래시는 1989년에 도시바가 ISSCC에 서 발표했다. NAND 플래시는 NOR 플래시에 비해 지우기와 쓰기 시간이 좀 더 빠르고 집적도가 높으며 비트당 제작비도 낮고 10배의 내구성을 자랑한다. 그러나 입출력 인터페이스는 자료에 대한 순차 접근만을 지원한다. 이것은 컴퓨터 메모리로는 조금 덜 유용하지만 개인용 컴퓨터 카드와 다양한 메모리 카드와 같은 대용량 저장 장치에 알맞다. 첫 NAND 기반 이동형 미디어 포맷은 스마트 미디어였지만, MMC, 시큐어 디지털(Secure Digital), 메모리 스틱과 XD-Picture 카드에서도 사용되고 있다. 그 밖에 RS-MMC (Reduced Size MultiMedia Card), TransFlash, miniSD 등이 다음 세대 저장 매체로 등장하고 있다. 이러한 새로운 포맷은 보통 크기가 4 제곱 센티미터 이하로 상당히 작다

[편집] 한계

플래시 메모리의 한계는 블록 내에서 특정 단위로 읽고 쓸 수 있지만, 블록 단위로 지워야 한다는 것이다. 또한 덮어 쓸 수 없으므로, 모든 블록을 지우기 전까지는 해당 자료를 변경할 수 없다.

NOR 플래시의 경우, 임의 접근 방식으로 바이트 또는 워드 단위로 읽기/쓰기 동작이 가능하지만 덮어 쓰기와 지우기 동작은 임의로 접근할 수 없다. NAND 플래시는 페이지 단위로 읽기/쓰기 동작이 가능하지만 해당 페이지를 덮어 쓰거나 지우려면 모든 블록을 지워야 한다.(NAND 플래시는 블록을 여러 페이지로 나누어 사용한다).

하드 디스크와 비교할 때, 더 큰 한계는 지우기 횟수가 제한되어 있다는 점이다. (대부분 상업적으로 쓰이는 플래시 메모리 제품의 경우 백만 번까지 보증한다). 그래서 운영체제와 같이 하드 디스크를 기반으로 하는 응용 프로그램이 컴팩트 플래시와 같은 플래시 메모리 기반 장치를 사용할 때는 각별한 보호가 있어야 한다. 그래서 이러한 한계를 극복하기 위해 칩 펌웨어 또는 파일 시스템 드라이버에서 블록의 지우기 횟수를 세고 모든 블록이 고루 쓰이도록 블록을 유동적으로 다시 배치하며, 쓰기 동작이 유효한지 확인하고, 전체 공간에서 남은 블록을 마련함으로써 불량 블록이 만들어지면 이를 대체한다.

플래시 메모리의 바이트 당 비용은 하드 디스크 드라이브에 견주어 상당히 높고 지우기 횟수가 제한된 상태여서 일반적으로 데스크탑 개인용 컴퓨터와 노트북에서 하드 디스크 대신 쓰지 못하고 있다. 특수 용도에서는 하드 디스크 대신 플래시 메모리로 제작된 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD)가 사용되고 있으나, 미래의 개인용 컴퓨터에서도 널리 사용될 것으로 추측한다.

[숨기기] v · d · e 메모리
자기 디스크	전축 - 플로피 디스크 - 하드 디스크
광 디스크	레이저 디스크 - 콤팩트 디스크 - 광자기 디스크 - MD - CD-ROM - CD-R - 상변화 디스크 - DVD 블루레이 디스크 - HD DVD
롬	마스크 롬 - PROM - EPROM - UVEPROM - EEPROM - 플래시 메모리
램	DRAM - SRAM - 플래시 메모리 - FRAM Z-RAM -TTRAM
비휘발성 메모리	ROM - PROM - EAROM - EPROM - EEPROM - 플래시 메모리 FeRAM - MRAM - PRAM - SONOS - RRAM - NRAM

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隨身碟

隨 身碟（又稱優盤、U盤、電子盤、閃存盤、USB手指等），是一種用NAND快閃記憶體來進行資料儲存的介質，通常使用USB插頭。通常隨身碟體積極小、 重量輕、可熱插拔也可以重複寫入。在2006年11月時，市面上販售的隨身碟的儲存容量介於32MB到64GB之間[1]。容量大小因為快閃記憶體目前的 密度而被限制，容量越大，則每MB的成本可能因為較貴的的組件而提高。有時USB記憶卡讀卡機也會被歸類為隨身碟。但是這類設備的記憶晶片並不是內建的， 而是可以抽換的快閃記憶體卡片。

相較於其他可攜式儲存裝置（尤其是軟碟片），隨身碟有許多優點：較不佔空間，通常操作速度較快，能儲存較 多資料，並且可能較可靠（由於沒有機械裝置）。這 類的磁碟使用USB大量儲存裝置標準，在近代的作業系統如Linux、Mac OS X、Unix與Windows中皆有內建支援。

隨身碟通常使用塑膠或金屬外殼，內部含有一張小的印刷電路板，讓隨身碟尺寸小到像鑰匙圈飾 物一樣能夠放到口袋中，或是串在頸繩上。只有USB連接頭突出於 保護殼外，且通常被一個小蓋子蓋住。大多數的隨身碟使用標準的Type-A USB接頭，這使得它們可以直接插入個人電腦上的USB埠中。

要存取隨身碟的資料，就必須把隨身碟連接到電腦；無論是直接連接到電腦內建 的USB控制器或是一個USB集線器都可以。只有當被插入USB埠時，隨身碟才 會啟動，而所需的電力也由USB連線供給。然而，有些隨身碟（尤其是使用USB 2.0標準的高速隨身碟）可能需要比較多的電源，因此若接在像是內建在鍵盤或螢幕的USB集線器，這些隨身碟將無法工作，除非將它們直接插到控制器（也就 是電腦本身提供的USB埠）或是一個外接電源的USB集線器上。

[編輯] 歷史

自1998年至2000年，有很多公司聲稱自己是第一個發明了USB隨身碟。還有一些不同的公司聲稱是他們第一個設想了或詳細解釋了、或製造了、或申請了專利；甚至有的公司聲稱是自己第一個在市場上銷售這種隨身碟。

Trek是已知的第一個在市場上銷售這種以快閃記憶體為介質的USB資料存儲器的公司。但是他們所申請的專利並沒有詳細說明這種全新意義的USB快閃記憶體儲存器，而只是普遍意義上的資料存儲器材。

來 自以色列的M-Systems公司（即現在的 SanDisk）自1998年起就開始著手研發這種器材。他們於1999年的10月份註冊了diskonkey.com 的域名，並明確地指出這種全新意義的USB快閃記憶體器材正在被研發。2000年，丹·哈克比加盟M-System團隊並領導DiskOnKey的開發。 由Ziba完成工業設計的產品贏得了2001年的IDEA大獎。M-System在專利描述中嚴格地為這種新器材做了全面的敘述。

IBM的發明檔案RPS8-1999-0201（1999年9月）是目前已知最早精確並完整地描述了USB-FD的檔案，但也僅止於USB-FD。M-Systems幫IBM貼牌生產了DiskOnKey，而IBM最早於2000年晚期在北美銷售這項產品。[來源請求]

Trek 宣稱他們是第一個構思並製造拇指碟（ThumbDrive）的公司。該公司的執行長亨因·丹曾說：「當我們在2000年上半年首次推出拇指碟這項產品時， 我們相信這小小的裝置能夠改變全世界顧客儲存及交換資料的方式。」、「它的潛力讓 Trek 願意投入投資並且保護關於它的智慧財產權。」目前Trek在日本、台灣、南韓、英國、紐西蘭以及新加坡擁有拇指碟的專利權。[2]

雖然如 此，隨身碟的專利擁有權仍然有廣大的爭議。據海峽時報報導，在當時已有許多其它公司開始銷售相似的裝置。M-Systems（在那斯達克上市的一家 公司）稱它們的產品為DiskOnKey以及Diskey。Electec是 M-System的進口商，而FE Global是它在新加坡的經銷商。Trek 控告四家廠商侵犯它的專利，而這四家廠商提出反擊，要求廢除該無效的專利。[2]

同時Lexar也宣稱了自己首創了隨身碟產品——2000年時他們推出了一款內建USB功能的CompactFlash卡。Lexer 也提供一組讀卡機及USB連接線，使得使用者不需準備另外的USB集線器。

最 後新加坡法庭確認了Trek在拇指碟專利的有效性，在海峽時報所刊出的判決文中，認為它是「新奇且有創造性的」。新加坡的最高法庭同時也駁回了四家公司 ——以色列公司M-Systems、Electec、FE Global Electronics與新加坡公司Ritronics Components——的請求，並且禁止它們繼續銷售類似的裝置。這項判決預期會影響Trek集團目前正在英國、日本與台灣進行的法律訴訟。

現 在的隨身碟都支援USB 2.0標準；然而，因為NAND快閃記憶體技術上的限制，它們的讀寫速度目前還無法達到標準所支援的最高傳輸速度480Mbit/s。目前最快的隨身碟已 使用了雙通道的控制器，但是比起目前世代的硬碟，或是USB 2.0能提供的最大傳輸速率來說，仍然差上一截。

目前最高的傳輸速率大約為10-25MB/s，而一般的檔案傳輸速度大約為3MB/s。較舊型的「full speed」12Mbit/s裝置傳輸速率最大約只有1MB/s。

隨身碟已經成為某種「流行印象」[3]，有點類似iPod的白色耳塞式耳機。

其中業界的表表者有香港公司[Greater China Electronics Ltd][[1]，生產MP3播放器及U盤(又稱手指)。

[編輯] 裝置元件


隨身碟內部結構
（照片中為Seitec的USB1.1隨身碟）
1 Type-A USB插頭
2 USB大量儲存裝置控制器
3 測試接點
4 快閃記憶體晶片
5 石英振盪器
6 發光二極體（LED）
7 寫入保護開關
8 預留給第二顆記憶體晶片的空間

裝 置的一端為一個Type-A USB插頭。在塑膠殼內有一張小小的印刷電路板。電路板上除了有簡單的電源電路外，還有一些焊接於電路板上的積體電路（IC）。一般來說，其中一個IC提 供與USB埠連線的功能，另有一個IC用來驅動電路板上的記憶體，而另外一個IC則是快閃記憶體。

[編輯] 必要元件

通常一個隨身碟有三個部份：

Type-A USB插頭
提供連接到電腦的介面
USB大量儲存裝置控制器
提供 USB 裝置控制器及與快閃記憶體溝通的介面。此控制器含有一個RISC的微處理器及一些ROM與RAM。
NAND快閃記憶體晶片
用以儲存資料。NAND快閃記憶體也常用於數位相機。
石英振盪器
供應裝置運作所需的12MHz時序信號，並且控制裝置的資料輸出。

[編輯] 額外元件

隨身碟也可能含有：

跳線與測試接腳
在生產時可進行測試，或用來將程式碼載入微處理器中。
發光二極體（LED）
提示正在傳輸資料或是正在進行讀取或寫入動作。
寫入保護開關
提供「寫入保護樣式」功能，防止資料被覆寫。
未使用空間
提供放置第二個記憶體晶片的空間，讓製造商能夠利用舊有的印刷電路板來製造不同儲存大小的隨身碟，以滿足市場的需要。
USB 連接頭的蓋子
減少因為靜電而損壞隨身碟的機率，並且讓整體外觀更美觀。有些隨身碟不提供蓋子，而是將連接頭作成隱藏式，要用的時候才取出。另外有些隨身碟提供連接在本體上的旋轉蓋，以避免蓋子的遺失。
小環
有時在本體或蓋子上有一個小環，能夠讓鑰匙圈、頸鏈或其它幫忙攜帶與儲存隨身碟的東西穿過它。

[編輯] 尺寸大小及外型



有些製造商在他們的產品上精心製作了不同的裝飾。例如Lexar的Jump Drive，這款隨身碟有時太大而難以插入USB埠中，因為電腦上的USB埠常常十分接近，插入過大的隨身碟有可能會擋住鄰近的埠。

最近也有隨身碟被做在手錶或是筆裡面。

過重或是過大的隨身碟可能會導致與電腦的連線中斷。這個問題可以用一條短的 USB 連接線（公對母）來減少USB埠的壓力來解決。這些連接線相容於USB，但不是USB的標準。[4][5]

[編輯] 一般用途

個人資料儲存
隨身碟最常見的應用即是個人用以儲存及交換檔案，例如檔案、圖片與影像。
電腦修復
隨身碟在個人電腦修復領域十分成功，因為它們可以將回復或掃毒軟體送到被感染的電腦上，並且讓部份的資料在這種緊急狀態下仍然可以保存。
系統管理
隨身碟在系統與網路管理者中也很流行。他們可以將設定資料及用來管理系統、除錯與回復的軟體放在隨身碟上。
攜帶應用程式
隨 身碟可用來攜帶應用程式到其它的電腦，不需經過安裝程式即可使用。由隨身碟製造商支援的U3在支援U3的隨身碟上提供了一套應用程式設計介面（API） 來提供攜帶應用程式的功能。另外，也有免費與開放原始碼的平臺Portableapps[6]讓不支援U3的隨身碟也能夠使用類似U3的功能。 airWRX[7]是另一個在隨身碟上執行，並讓電腦與鄰近的電腦進入一個多視窗、類似網頁介面的應用程式架構。Mozilla Firefox與Opera[8][9]網頁瀏覽器也有讓使用者能在隨身碟上執行的設定值。

Creative MuVo是一個作成隨身碟的數位音樂播放器。

Creative MuVo是一個作成隨身碟的數位音樂播放器。

音樂播放
許多廠商製造的小尺寸固態磁碟式數位音樂播放器，基本上就是一個隨身碟加上音效輸出與簡單的使用者介面。最有名的當屬蘋果電腦推出的iPod shuffle，與創新科技的MuVo。
啟動作業系統
與LiveCD類似。使用者可以在一個可開機的隨身碟上執行任何一個作業系統，這稱為LiveUSB。

[編輯] 安全性

有些隨身碟提供資料加密的功能。通常在檔案系統的下層使用全磁碟加密來達到。加密功能防止未經授權的人存取隨身碟上的資料；缺點則是因為沒有統一的標準，此隨身碟只能在少部份安裝有相容加密軟體的電腦上使用。

有 些加密軟體可以不需安裝即可執行。這些軟體的執行檔可以跟加密的檔案一起儲存在隨身碟上。加密的檔案可以在執行微軟Windows的電腦上存取。其它的 隨身碟允許使用者設定不同大小的加密與公開分割區。而為了Windows、麥金塔、Linux設計的加密軟體執行檔可以放在公開分割區中。有些較差的加密 軟體可能需要管理者權限才能執行並存取資料。

新款的隨身碟支援生物指紋功能來確認使用者的身份。在2005年年中，在隨身碟上支援指紋功能比起標準的密碼保護來說還是較貴的選擇。大多數的指紋掃描裝置必須依賴作業系統中的驅動程式來檢驗指紋，因而這些隨身碟就只能用在執行微軟Windows作業系統的電腦。

有些廠商將隨身碟作為執行認證的裝置之一。其方式是使用隨身碟內的加密金鑰或是與目標系統內的軟體溝通來控制敏感系統的存取權限。這些系統被設計為除非隨身碟被接上主機，否則系統不會運作。有些「電腦鎖」被插入電腦時，表現得也像隨身碟一樣。

所有資料保護的方式也增加了合法使用者（資料擁有者）無法存取資料的風險。

隨 身碟對大型組織來說是很大的安全性挑戰。因為它們的小體積以及方便性，讓沒有權限的訪客或是有惡意的員工能夠在幾乎不會被發現的情況下偷走機密的資料。 同樣地，共用或是公共的電腦也容易被攻擊者使用隨身碟放入惡意軟體，例如rootkit或是封包擷取軟體等。為了防止這些問題，有些組織禁止使用隨身碟， 而有些電腦禁止一般使用者掛載USB大量儲存裝置（這是Windows XP Service Pack 2的一個功能）。也有電腦使用第三方軟體來控制USB的使用。也有組織使用非科技的解決辦法：拔掉USB埠的連接線或乾脆用樹脂堵住USB埠。

[編輯] 其它名稱

主條目：隨身碟的其他名稱

目 前「隨身碟」是這些裝置事實上的標準名稱。許多主要的廠商，如SanDisk、Lexar、Kingston與經銷商使用隨身碟來描述它們。然而，從過 去到現在有數不清的品牌名稱與術語來描述隨身碟，讓廠商不容易行銷產品，且顧客也不容易尋找適合的產品。有些常常被使用的名字事實上是某公司的註冊商標 （例如disgo[10]）。

[編輯] 未來發展

半導體廠商努力地將各種隨身碟的功能整合在單一晶片中，以降低隨身碟元件的成本，於是也降低了整體的成本。

在增加容量的努力方面，已經不再製造64 MB與更小的隨身碟了，而128 MB 的隨身碟也即將結束市場。Kanguru最近發表了一款64GB的USB2.0隨身碟，並且宣稱能夠保存資料10年[11]。

Lexar正在嘗試引入一種USB快閃記憶卡[12][13]。它相容於USB隨身碟，並且被希望能夠取代各種快閃記憶卡。

SanDisk發表了能夠在隨身碟上控制使用有版權資料的新科技。這種科技主要的使用者是學生。這種科技稱為FlashCP。

[編輯] 小知識

* 2004年時，德國龐克樂團WIZO將它們的音樂使用MP3格式儲存在隨身碟中發表，稱為「WIZO Stick-EP」，是第一個使用隨身碟發表作品的樂團[14]。
* 電影CIA追緝令（The Recruit）與落日殺神（Collateral）中，隨身碟在劇情裡扮演重要角色。
* 有些隨身碟即使掉入水中，甚至被洗衣機洗過後，資料依然存在不會消失[15]。在通電之前確定隨身碟已經乾了的話，隨身碟不會有任何問題，依然可以正常使用。
* 在星艦奇航記：銀河飛龍中出現的等線性光學晶片，是類似隨身碟（設計與功能）的一種虛構裝置。等線性光學晶片比真實世界的相似物早了十年出現。
* 威龍猛將（1987年）中，瑪利亞·肯奇塔·阿龍索飾演的安柏·門德斯在她工作的工作室尋找「貝克爾斯菲大屠殺」的影片。影片儲存於一小片快閃記憶體卡片 中（類似CompactFlash，但為黑色粗糙表面）。由於目前先進的編碼技術，今日我們已經可以在這種媒體中儲存高品質的影片了。
* 南方公園的Make Love, Not Warcraft這集中，使用了1GB的隨身碟儲存被魔獸世界移除的 the Sword of a Thousand Truths。
* 在電動玩具遊戲——In the Groove與In the Groove 2中，使用者可用隨身碟來儲存最高分數、螢幕攝、舞步、連續技（combo）等，但是必須要支援Linux的隨身碟才可以使用，否則在某些遊戲機上會出問 題。這些資料也可以上傳到Groovestats 網站上。

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