История развития флеш-памяти. Краткая история первой USB флешки

В современном компьютерном мире тяжело найти людей, которые бы не слышали о флэшках. Однако многие до сих пор не имеют полное представление об этих устройствах. В этом материале мы восполним этот пробел и расскажем об основных параметрах и характеристиках USB-накопителей.

Введение

В нынешнее время тяжело найти людей, которые не слышали бы о таких электронных устройствах, как флэш-накопители или по-простому «флешки». Технические характеристики и оптимальность формы позволили им занять лидирующие места среди переносных носителей информации, и практически заменить собой оптические диски и дискеты.

Однако, несмотря на популярность флэш-дисков, далеко не все пользователи имеют полное представление об этих устройствах. В этом материале мы постараемся восполнить эти пробелы для того, чтобы вы смогли самостоятельно выбрать для себя подходящий флэш-накопитель в любом компьютерном магазине.

Как и в случае с другими носителями информации, флэшки имеют ряд основных технических характеристик, по которым происходит их выбор. Давайте рассмотрим главные из них и разберемся, на что в первую очередь стоит обращать внимание при покупке флэш-накопителя.

Что такое флэш-накопитель

Флэш-накопителем называют запоминающее устройство с интерфейсом подключения USB, в котором для хранения информации используется энергонезависимая флэш-память. К основным достоинствам флэш-памяти можно отнести ее дешевизну, компактность, бесшумность, механическую прочность, скорость работы и низкое энергопотребление. Благодаря всем этим достоинствам и простоте эксплуатации, флэш-дискам удалось в довольно короткое время завоевать популярность среди пользователей и вытеснить с рынка другие конкурирующие решения.

Основным назначением компактных USB-накопителей является хранение, обмен и перенос данных не слишком большого объема. Помимо этого флэшки можно использовать для хранения резервных копий и загрузки операционных систем. При этом флэш-диски, могут быть подключены не только к компьютеру, но и к различной бытовой технике, например, телевизорам, плеерам, проигрывателям и другим, имеющим разъемы USB.

Несмотря на все свои преимущества, флэш-память все же имеет и ряд определенных недостатков. В первую очередь это ограниченное число циклов записи/перезаписи информации (до 10 тысяч раз для памяти MLC, которая устанавливается в большинстве устройств и до 100 тысяч для памяти типа SLC). Так же флэш-диски имеют ограниченный срок хранения информации. И хотя большинство производителей заявляет, что их изделия могут хранить данные 10-20 лет, на деле, фирменная гарантия на подобного рода носители составляет не более 5 лет.

Как и любая низковольтная электроника, флэш-память очень чувствительна к электростатическим разрядам, которые являются вполне обычным явлением в быту. Еще одной причиной недолговечности флэшки может стать USB-разъем, который из-за частого подключения/отключения носителя может попросту сломаться.

Правда, все эти недостатки, не мешают флэш-накопителям оставаться уже многие годы одними из самых распространённых носителей информации и любимых средств переноса данных среди обычных пользователей.

Объем флэш-накопителей

Объем является одной из ключевых характеристик любого накопителя данных, так как от него напрямую зависит, сколько информации сможет поместиться на носителе. Именно поэтому большинство рядовых пользователей при покупке носителя информации в первую очередь акцентируют свое внимание именно на этом параметре.

Первые флэшки имели довольно скромные объемы, которые исчислялись десятками или сотнями мегабайт. Современные же флэш-диски в этом плане ушили далеко вперед своих предшественников и на сегодняшний день минимальным объемом дешевого USB-накопителя можно считать величину в 4 Гб или даже 8 Гб, так как разницы в цене между ними практически нет. Наиболее популярными объёмами на данный момент считаются 16 и 32 Гб, так как стоимость таких флэшек остается все еще не высокой и составляет менее 1000 рублей.

Как вы уже наверное заметили, объем флэш-памяти, как и оперативной памяти, является числом, полученным из двойки возведенную в n-ую степень (2 n). То есть каждое его последующее значение получается путем удвоения предыдущего. Поэтому уже после 32 Гб, объемы флэш-накопителей начинают стремительно расти, и вмести с ними, начинает очень существенно расти их стоимость. Так если USB-накопители размером 64 Гб и стоимостью около 1500 рублей еще пользуются активным спросом, то уже флэшки 128 Гб могут иметь цену свыше 3000 рублей, что резко снижает к ним потребительский интерес.

Но на этом производители не остановились. На сегодняшний день на рынке существуют флэш-накопители с объем 256 ГБ, и даже 512 Гб, которые, по сути, являются твердотельными накопителями (SSD), заключенными в компактный корпус. Их стоимость уже настолько велика, что называть их обычными флэшками просто некорректно.

Скорость обмена данными

Несмотря на то, что объем действительно имеет значение, одним из важнейших параметров любого накопителя является скорость его обмена данными с тем устройством, к которому он подключен. В случае флэш-накопителями эта характеристика формируется из трех составляющих: скорости чтения, скорости записи и интерфейса подключения.

Скорость чтения у всех флэшек всегда выше скорости записи. При этом в некоторых случаях разница может быть очень большой. Поэтому, перед выбором USB-накопителя лучше определиться с тем, как он будет использоваться. Если информация на нем будет обновляться редко, то на скорость записи конечно можно закрыть глаза. В самых бюджетных моделях максимальная скорость чтения обычно колеблется от 10 до 15 Мб/с, а скорость записи - от 3 до 8 Мб/с. Такой вариант лучше выбирать, если флэшка предназначается для обмена или переноса файлов небольшого размера, например документов.

А вот флэш-накопитель, имеющий скорости чтения выше 20-25 Мб/с и записи более 10-15 Мб/c можно назвать не очень дорогим, но при этом универсальным решением, которое подойдет для любых задач. Существуют флэшки и с более привлекательными скоростными характеристиками, превращающие работу с ними в настоящее удовольствие. Правда, цена на такие продукты устанавливается соответствующая.

Как правило, максимальные показатели скорости влияют на интерфейс подключения флэш-накопителя, который может быть двух видов - USB 2.0 и USB 3.0. В первом случае (2.0) мы имеем дело с максимальной пропускной способностью равной 480 Мбит/с. Таким образом, максимальная скорость чтения или записи флэшки с интерфейсом USB2.0 не может превышать 60 Мб/c. На практике же производители не стремятся достичь этого потолка и наделяют свои продукты скоростями, едва превышающими величину в 30 Мб/c.

Что же касается интерфейса USB 3.0, то здесь пропускная способность достигает до 5 Гбит/c, что делает возможным осуществлять передачу данных на скорости 640 Мб/с. Конечно для флэш-накопителей это заоблачная цифра. Тем не менее, даже если не брать в расчет устройства с объемом 256 и 512 Гб, уже сейчас некоторые решения предлагают пользователям скорости чтения свыше 220 Мб/с, а скорости запаси свыше 130 Мб/c.

В то же время наличие у флэш-накопителя интерфейса USB 3.0 не является залогом того, что он будет обладать высокими скоростными характеристиками. Покупка флэшки с USB 3.0 наиболее целесообразна в том случае, если накопитель имеет скорости чтения/записи выше 60 Мб/c. Если же это не так, то флэш-диск с интерфейсом USB 2.0 может оказаться более выгодной покупкой, как с точки зрения цены, так и своих характеристик. Так что в некоторых ситуациях переплачивать за новомодный интерфейс нет никакого смысла.

И последний нюанс. Важно понимать, что флэшка с разъёмом USB 3.0 для реализации всего своего скоростного потенциала должна вставляться в устройство так же в разъем USB 3.0. Если таковых у вашей техники не имеется, то стоит опять же задуматься о целесообразности покупки накопителя с таким интерфейсом.

Дизайнерское оформление

В классическом варианте флэшка имеет вид вытянутого прямоугольника или приплюснутого цилиндра длинной от 5 до 8 см со съемным колпачком, который прикрывает разъем USB. Тем не менее, современные флэш-накопители могут иметь самые разнообразные формы и размеры, а так же способы защиты разъема.

В общем случае, флэшки по виду разъемов можно разделить на четыре группы:

Классические . Разъем закрывается колпачком. Хороший и надежный вариант. Единственное неудобство - возможность потери колпачка.

С выдвижным разъемом . Имеют одну общую болезнь. Со временем механизм, фиксирующий разъем, разбалтывается, что значительно затрудняет установку флэшки в конечное устройство.

С поворотным механизмом . Достаточно надежный вариант, в дополнение придающий флэшке оригинальный вид.

С открытым разъемом . Практичный и надежный вариант. Главным недостатком здесь можно назвать возможность загрязнения разъема и попадание на него влаги.

Еще одним немаловажным внешним качеством флэшки является материал, из которого она изготовлена. Подбирать его надо с учетом частоты использования и степени бережного отношения к ней. Корпуса этих устройств бывают пластикового, металлического и прорезиненного типа. Пластиковые корпуса можно назвать самыми ненадежными. Особенно это касается флэшек с выдвижным разъемом. Флэш-накопители с металлическими корпусами надежны, и часто выглядят солидно. Хотя кому-то их вес может показаться избыточным. Что же качается прорезиненных корпусов, то они призваны создать оптимальные условия, противодействующие ударам, сотрясениям и препятствующие попаданию влаги внутрь этого технического устройства.

Сейчас стало модным делать сувенирные флэшки, чьи корпуса имеют нестандартный вид, например, в виде каких-нибудь фигурок или различных предметов обихода. Но вся эта «красота» может обернуться вам боком, так как есть вариант, что воспользоваться таким USB-накопителем вы в большинстве случаев не сможете из-за габаритов его корпуса. Учтите, что когда вы покупаете флэшку неправильной формы или большой толщины, она может попросту не поместится рядом с другими устройствами, установленными в соседние USB-разъемы.

Вспомогательные функции USB -накопителей

Мы рассмотрели основные параметры выбора накопителей, теперь перейдем к рассмотрению вспомогательных функций данных устройств. Для того что бы расширить рынок сбыта и увеличить популярность своей продукции, некоторые производители пытаются наделять флэшки дополнительными возможностями. Так в современные USB-накопители могут быть интегрированы индикатор активности устройства, что даст возможность показывать период безопасного извлечения накопителя из USB-порта, электронные часы и даже фонарик. Здесь может присутствовать функция, обеспечивающая защиту от перезаписи данных и возможность аппаратного шифрования информации. Также можно встретить накопитель со встроенным сканером отпечатков пальцев или картридером.

Кстати, сразу после покупки нового накопителя, не спешите его форматировать, так как он может содержать полезное вспомогательное программное обеспечение. Это могут быть как утилиты форматирования, такие приложения для организации резервного копирования данных.

Заключение

Итак, теперь вам известны основные параметры, согласно которым теперь вы можете самостоятельно подобрать USB-накопитель для тех или иных целей. Единственное, о чем мы не упомянули в этом материале, так это о фирмах-производителях данных девайсов. На самом деле их много, и даже очень много, особенно если брать в расчет множество мелких неизвестных китайских производителей, объединённых под общим названием NONAME.

Тем не менее, в заключении мы назовем несколько ведущих игроков этого рынка, дабы вам было проще ориентироваться среди многочисленных иностранных названий. Самыми широко представленными и раскрученными на российском рынке являются фирмы TRANSCEND, KINGSTON, SANDISK и SILICON POWER. Не менее популярна продукция компаний A-DATA, CORSAIR, KINGMAX, VERBATIM, EMTEC, SMART BUY и некоторых других. Но в любом случае, при покупке, в первую очередь руководствуйтесь техническими характеристиками и внешними параметрами флэшки, если не хотите испортить себе настроение, и под громким именем получить продукт, который не будет удовлетворять вашим ожиданием.

Миниатюрный гаджет USB flash, или попросту флешка, пришел на смену дискетам и дискам, совершив такую же революцию в технике и сознании, как когда-то CD-плеер или ноутбук. О том, как это произошло и как удобрить почву для выявления и продвижения отечественных изобретателей, обозреватель "Известий" Ирина Мак расспросила одного из создателей флешки - профессора Тель-Авивского университета Семена Лицина.

Профессор Семен Лицин

известия: Насколько я понимаю, Ваша флешка была не первой. Но технология, предложенная Вами, увеличила возможности флешки и существенно удешевила производство, сделала ее доступной для всех.

Семен Лицин: Конечно, флешка к тому времени существовала. В 1984 году японец Фуджио Масуока, работавший в фирме Toshiba, сообщил о создании нового вида памяти. Он назвал его флеш-памятью из-за процедуры стирания информации, напоминавшей флеш-вспышку при фотографировании. Фирма премировала автора несколькими сотнями долларов, но недооценила потенциал изобретения и массового производства не начала. Масуока ушел из промышленности. И первый промышленный образец флеш-памяти в итоге был выпущен только в 1990-х фирмой Intel. При этом флеш-память была очень дорогой, поэтому использовалась только в карточках для фотоаппаратов, тогда еще очень редких, и в бортовых компьютерах военных самолетов вместо жестких дисков.

и: Которые в экстремальных условиях подвержены механическим повреждениям?

Лицин: Конечно. Понимаете, довольно просто создать память, которая сохраняла бы информацию, постоянно подпитываясь энергией от сети или батарейки. Сложнее придумать способ хранения информации без источника питания. Причем эти устройства должны обладать большим объемом памяти, быстро записывать и считывать информацию и недорого стоить. И в 1999-м израильская компания "М-системс" впервые выпустила флешку. Ее придумали Дов Моран и Амир Бан, по совместительству - автор шахматной программы Junior, сыгравшей вничью матч с Каспаровым в 2003-м. Сейчас программы уже несомненно играют намного лучше людей. А тогда... Я помню, как всех потрясло, когда машина пожертвовала фигуру в одной из партий, без явной мгновенной выгоды. То есть сыграла совсем как человек.

и: Как сам Амир Бан играет в шахматы?

Лицин: На уровне второго разряда. Другим достижением Амира было изобретение флешки. В 2005 году журнал PC World поставил ее на девятое место в списке главных гаджетов, появившихся за последние 50 лет, - между фотоаппаратом "Полароид" и транзисторным радиоприемником.

и: Сколько информации помещалось на первых флешках?

Лицин: 8 мегабайт. Тогда все были этим довольны: по объему памяти флешка превосходила в пять раз стандартную дискету. Да, флешка была намного дороже, но удобнее. И надежнее.

и: Придуманная Вами технология X4 получила в 2005-м титул "Лучшая новинка года". Реально ли объяснить на пальцах, в чем она состоит?

Лицин : Для этого мне надо хотя бы вкратце объяснить принцип устройства флеш-памяти. Информация в такой памяти хранится в ячейках и определяется положением электронного облака, которое, условно, может находиться внизу или вверху. Наша идея состояла в том, чтобы, отрывая только некоторую часть электронов от облака, получить промежуточные, находящиеся между нижним и верхним, состояние. Нам удалось создать память с 16 стабильными состояниями. И таким образом существенно увеличить плотность записи информации по сравнению с существующими устройствами. Но не все так просто - поскольку в считываемой информации может быть до 10% ошибок, нам потребовалось добавить сложное устройство управления - контроллер, который находился, в отличие от прежних разработок, на отдельном чипе. Но это все равно было экономически более чем оправданно, ведь производство памяти стоит во много раз дороже изготовления контроллеров.

Каждый год появляется новое поколение флеш-памяти, размеры ячейки уменьшаются в полтора-два раза. В нашей первой многоуровневой флешке сторона ячейки достигала 70 нанометров, потом стала снижаться - 56, 43, 32. В следующем поколении размер 24 нанометра, и идут работы над 19-нанометровой памятью. Размер ячейки памяти часто сравнивают с толщиной волоса блондинки. Потому что самые тонкие волосы, оказывается, у блондинок. Диаметр - от 40 тысяч нанометров. А мы приходим сегодня к 20 нанометрам - почувствуйте разницу. Каждое следующее поколение требует полной перестройки производства, поэтому огромные заводы по производству этих устройств - ангары площадью в десятки футбольных полей - каждый год переоборудуюся заново.

и: И каждый такой завод стоит...

Лицин: Несколько миллиардов долларов. Но годовые продажи флеш-памяти доходят до $20 млрд, так что прибыли огромны. Чистая прибыль американской компании Sandisk, например, имеющей вместе с фирмой Toshiba эксклюзивные права на использование нашего изобретения, в последнем квартале составила около 40%.

и: Ваше изобретение принадлежит компании Sandisk?

лицин: Тель-Авивскому университету, который передал лицензию Sandisk.

и: Где сегодня производятся флешки?

Лицин: Главный рынок у Samsung, за ним идут Toshiba с Sandisk, потом Hynix - электронное подразделение Hyundai, и дальше Micron с Intel.

и: И все они пользуются Вашей технологией?

Лицин: Большинство пользуется ее модификациями.

и: Пытался ли кто-то примазаться к Вашему изобретению?

Лицин: Да, это обычное дело, и одному из таких "соавторов" даже удалось получить свои сто тысяч. Кроме того, нередко руководители компаний считают возможным присваивать изобретение себе. Вообще, есть два типа изобретений. Первый - когда придумывается новая технология. Второй - когда придумывается новый полезный продукт, как, например, телефон с тач-скрином компании Apple. Флешку как продукт придумал Дов Моран, основатель компании "М-системс", а уже Амир Бан догадался, что должно быть USB-устройство. И кто здесь изобретатель? Сейчас Моран создал компанию Modu по производству телефонов, которые потребитель сам мог собрать из модулей, присоединяя их к ядру, которое осуществляет функции связи. В старт-ап вложили около $200 млн долларов, но идея не очень пока пошла.

Другой пример: два моих бывших дипломника, Авиад Майзелес и Саша Шпунт, придумали устройство, которое уже в ноябре выпускает компания Microsoft под названием Kinect. Оно вместе с видеокамерой присоединятся к компьютеру и позволяет системе распознавать трехмерную картинку. Вы двигаете рукой в воздухе, и компьютер вас понимает. Ребята придумали технологию, а Microsoft нашла много применений этому устройству помимо игр. Я считаю, что оно изменит всю философию общения человека с компьютером.

и: Израильтянам принадлежит сегодня много изобретений в области IT-технологий. Как вы этого добились?

Лицин: Вчера мне тот же вопрос задал один президент американского университета. Во-первых, я думаю, дело в отвратительном характере израильтян, которые с детства считают себя гениями. Человек, лишенный самомнения, едва ли сможет создать успешный старт-ап.

и: Что значит успешный?

Лицин: Успешный настолько, чтобы его купила крупная компания или он вышел на биржу. Представьте себе, что в мире, в среднем, 5% успешных старт-апов, а в Израиле - 20%. На пять миллионов жителей - 3000 таких компаний. У нас стартап реально может рассчитывать на получение значительного капитала для развития. Кроме того, известно, что евреи готовы спорить со всеми, включая своих начальников, и это иногда полезно для дела. А в Штатах в IT-компаниях работает до 90% азиатов - индусов, корейцев, китайцев, которые с начальником не поспорят никогда. В этих условиях трудно предложить неожиданное решение. И очень важный источник IT-специалистов - армия.

и: Вы шутите?

Лицин: В армии Израиля служат три года. Но в академический резерв, куда берут только очень хороших студентов, попадают после первой степени университета и на шесть лет. Три года просто служат, а дальше, будучи офицерами, могут параллельно учиться на вторую степень университета. Эти ребята попадают в отборные подразделения, где занимаются исследовательской работой и разработками по заказу армии. Они имеют доступ к сложному оборудованию, с которым никогда бы не столкнулись в обычной жизни. Из них создаются группы, выполняющие сложные задания, они же этими группами руководят, и эта практика - одна из безусловных составляющих успеха израильской высокотехнологичной промышленности.

Возвращаясь к моим студентам: они вместе служили в армии, и один из них носился с идеей устройства, понимающего трехмерное изображение, а технологию придумал второй. В итоге они победили в конкурсе на совместный проект с Microsoft. Те как раз искали, как бы обойти компанию Nintendo, которая запатентовала свой пульт Wii, и смогли обойтись вовсе без пульта.

и: Вы переехали в Израиль почти 20 лет назад из Перми. У Вас нет идеи, которую Вы бы хотели реализовать в России?

Лицин: Мы ведем переговоры с Россией о проекте в области спутникового телевидения. Мы придумали технологию, позволяющую передавать на 20% каналов больше, чем существующий стандарт широковещания, в том же диапазоне частот.

и: Несколько дней назад была завершена сделка по покупке Алишером Усмановым "аськи" - социальной сети ICQ у американской компании AOL, которая, в свою очередь, купила "аську" тоже у израильтян. Она ведь тоже создавалась для армейских нужд?

Лицин: Да. Четыре лоботряса, которые нигде не учились, пошли в армию, и все оказались в одной части. Эта система была разработана ими по армейскому заказу, и после армии они решили превратить ее в готовый продукт. Причем это ведь была и новая экономическая модель - они распространяли свое изобретение бесплатно. Через несколько месяцев число пользователей достигло десятков миллионов. А вложено было то ли 100, то ли 200 тысяч долларов - отец одного из мальчиков дал им денег на разработку. А отец другого был ректором нашего университета. И он настоял, чтобы его сын не занимался ерундой и пошел учиться. Надо отдать должное его друзьям: получив при продаже 360 миллионов, они с ним поделились.

и: Вы смогли на изобретении разбогатеть?

Лицин: Мне запрещено разглашать детали финансовых соглашений. В газетах писали, что мы с Амиром Баном получили $4 млн на двоих сразу. Еще я получаю отчисления с продаж флеш-памяти во всем мире. Но деньги, поверьте, в историях с изобретениями не главное. Намного интереснее здесь то, что происходит с людьми.

Ещё про память

Случайно набрёл на сайт школы, в которой учился. В разделе "Учителя-ветераны" обнаружил панегирик моей математичке: "На уроках она подробно, логически, последовательно и в то же время доступно объясняла самый трудный материал, учила решать задачи, доказывать теоремы. У нее никогда не было конфликтов с учениками, так как она хорошо понимала их..."
Циничное и бесстыдное надругательство над памятью обо мне.


Наконец-то могу опубликовать материал, на создание которого у меня ушло более месяца работы, и наконец-то вздохнуть с облегчением. Думаю, может показаться что материал пустяковый, и сделать такое на коленке довольно просто, за пару дней. Возможно, так оно и есть. Но длительность работы, объясняется двумя причинами:
1) Хоть я и имел некие познания в монтаже видео, но их было не достаточно. По ходу работы, приходилось осваивать все новые и новые знания. Первые 10 секунд я монтировал почти сутки (!), последующая работа шла быстрее. Надеюсь, в будущем видео будут выходить значительно быстрее.

2) Работа. Монтажом видео я мог заниматься только по 2 часа после работы, что существенно увеличивало достижение конечного результата. Этот фактор я убрать не могу. Но надеюсь что смогу адаптироваться 🙂

Первоначальный вариант видео, должен был составить почти 9 минут, и содержать куда больше фактов и подробностей, но мною было решено урезать его, дабы не перегружать видео незначительными фактами. Хотя текст первоначального варианта сохранился, и его я приведу ниже.

История создания флешки.

Она появилась на рынке в 2000 году, и уже через 5 лет, один из старейших журналов о компьютерных технологиях PC World, в рейтинге лучших гаджетов созданных за последние 50 лет, присудил ей 9-е место. Разместив между фотоаппаратом полароид и транзисторным радиоприемником. Она выпускается различных форм и размеров. Некоторые из которых становятся отдельными темами для обсуждений. Порой, люди хранят на ней множество удивительных историй. Но у этого, неприметного гаджета, есть своя интересная история.

Работа профессора Масуоки.

История создания флешки начинается в 70-е годы, в Японии. Профессор Фузио Масуока, трудится в компании Toshiba над разработкой динамического оперативного запоминающего устройства.
Спустя несколько лет кропотливой работы, ему удается совершить небольшой прорыв в этом направлении, и создать устройство с фантастической для тех лет емкостью в 1 мегабайт. Но, в своем изобретении, профессор видит один явный недостаток. Дело в том что, при отключении питания, вся записанная ранее информация, терялась безвозвратно. Тогда, Масуока задумывается над созданием энергонезависимой матрицы, которая бы исправила это недостаток, и тем самым открыла бы новые горизонты в сфере хранения информации.
Руководство компании Toshiba, не разделяло оптимизма профессора, и в конченом счете отказалось поддерживать разработку подобного устройства. Но профессор Масуока, не собирался отказываться от захватившей его идеи. Он самостоятельно посвящает разработке энергонезависимого носителя информации, все свое свободное время. Работая над ней в выходные дни и по ночам. И как итог, в 1980-ом году патентует флеш память типа NOR. (Not Or - в булевой математике отрицание со значение или).
Само название Flash- придумал коллега профессора, Седзи Аридзуми. Процесс записи информации, ему показался похожим на вспышку фотоаппарат. Флешь по английски - вспышка.

Принцип работы флешки.

Чтобы понять основы работы флешь памяти, нужно вспомнить про двоичную систему счисления. Те самые нули и единицы. Флешь память, представляет собой матрицу, состоящую из миллионов ячеек. Одна ячейка - это 1 бит. А массив их 8 таких ячеек - это 1 байт. Если в ячейке есть заряд - то это единица, если соответственно нет заряда, то это ноль. Различные комбинации нулей и единиц в одном байте, позволяют считывающему устройству определить какой именно символ, буква, или цифра записана в том или ином массиве.

Давайте, для наглядности рассмотрим рисунок кота и его двоичный код, прописанный в столбце слева.
Микроконтроллер, считывает поочередно информацию с каждого массива в 1 байт. Если в ячейках флешь памяти есть заряд, то есть 1, то он посылает сигнал и на мониторе выводится пиксель. Если заряд отсутствует, то есть ноль, то поле остается пустым. Таким образом, у нас вырисовывается картинка с нашим объектом. Наверное, можно назвать это, высокотехнологичным вышиванием крестиком.

Как Intel выпустила первый в мире флешь чип.

О своем изобретении, профессор Масуока рассказывает на одной из научных конференций проходившей в США в 1984 году. Американские компании занимающиеся созданием полупроводников, сразу, осознают, какую опасность для их лидерства в отрасли, представляет изобретение японского профессора. В то время как Toshiba, всего лишь на всего удивляется просьбе компании Intel, по дружески предоставить несколько образцов этой новой флешь памяти для изучения. И самое смешное, Toshiba изготавливает несколько образцов и передает их компании Intel.
Получив образцы, Intel, моментально бросает 300 сотрудников на разработку своего аналога флешь памяти. В то время как Toshiba, задумывается, а может и вправду, можно получить какой-нибудь коммерческий интерес в этом, да и выделяет в помощь профессору Масуоке, 5 инженеров.
Как итог, в 1988 году, компания Интел, выпускает первый коммерческий флешь чип Nor типа. А Масуока, усовершенствует свое изобретение, и в 1989 году Toshiba, анонсирует флешь память Nand типа, которая кстати и используется практически во всех современных флешка. Впоследствии, Масуока уходит из компании, и в 1992 году, отсуживает у Toshiba компенсацию за свое изобретение в размере почти в 1 миллион долларов.
Но на этом история создания флешки не заканчивается. Пока, это всего лишь колесо, но еще не целый велосипед. Она применяется как элемент в микросхемах других устройствах, таких как фотоаппараты и компьютеры. Самостоятельным устройством, которое вытеснит с рынка 3,5 дюймовые дискеты, флешка станет в Израиле.

История Дов Морана.

После окончания технического университета и 6 лет службы в отделе по разработке микропроцессоров ВМФ Израиля, молодой изобретатель Дом Моран в 1989 году создает компанию M-Sistems. Его заинтересовывает только что появившаяся на рынке флешь память, и возникает идея создания на ее основе внешнего накопителя информации.
Несколько лет, у M-Sistems уходит на создание программного обеспечения, которое позволило бы компьютеру контактировать с флешь памятью как с внешним запоминающим устройством. В 1995 году, разработка увенчалась успехом и M-Sistems получает патент в США на свое изобретение DiskOnChip.
В том же, 95-ом году, появляется USB порт спецификации 1.0 Им начинают оснащаться компьютеры ведущих мировых производителей. Тогда, компаньон Дов Морана, программист Амир Бан, предлагает использовать новый интерфейс в совместном изобретении, а не создавать отдельный как это было реализовано у других внешних носителей информации- 3,5 дюймовых дискет и компакт дисков.
С этого момента, создание USB флешки, выходит на финишную прямую. Но еще 4 года уходит на доработку изобретения, создание конечного коммерческого продукта и производственной базы.
В апреле 1999 года, M-Sistems патентует USB флешь накопитель. И уже в сентябре 2000 года стартуют продажи первой в мире флешки, под названием DiskOnKey. Стоила первая флешка, довольно дорого - 50 долларов. Для сравнения, одна 3,5 дюймовая дискета стоила в 100 раз дешевле, всего 50 центов. При этом, новый носитель, превосходил эту же самую дискету по емкости всего в 5 раз. Емкость первой флешки составляла 8 мегабайта. Но все таки это был настоящий прорыв в сфере внешних носителей информации. Ведь уже через пару месяцев, на рынке появилась USB флешка на 32 мегабайта, стоимостью в 100 долларов.

Трек технолоджи и ее продукт.

Стоит, сказать, что M-Sistems была не единственной компанией которая занималась созданием USB флешь памяти. В том же 2000-ом году, сингапурская компания Trek Technologi представила свою, идентичную разработку под названием ThubDrive. Но право первенства создания USB флешки, эта компания смогла доказать лишь в родном Сингапуре. Во всех остальных странах, поданные иски были проиграны.

Обзор рынка флешь памяти.

С каждым годом производство флешек совершенствуется. Носители становятся все компактнее, а объем хранимой на них информации все больше. Ежегодно, производится от 40 до 60 миллиардов гигабайт флешь памяти. Общий объем рынка уже превышает 25 миллиардов долларов в год.
Самой большой созданной флешкой, на сегодня, является продукт компании Vion Corporation под названием Hyper Stor 6200, которая появилась еще в 2009 году. Данный девайс предназначался для корпораций и имел объем памяти в 100 террабайт. Его стоимость не разглашалась, но по оценкам специалистов могла составлять десятки, а то и сотни тысяч долларов.

Будущее флешек.
Что же касается извечной проблемы в путанице, возникающей в момент когда вставляешь флешку, и не можешь понять той ли стороной вставляешь, то здесь появился просвет. Спустя почти 20 лет после создания первого USB интерфейса, производители компьютеров задумались и над этой проблемой. В 2013 году, появился симметричный разъем спецификации 3.1, позволяющий подключаться любой стороной. В продаже кстати, уже имеются переходные типы флешек, подходящие под старый и новый USB стандарт.
На сегодня, флешки практически не имеют конкурентов среди прочих носителей информации. Они долговечны, способны работать при температурах от -30 до +80 градусов цельсия, и хранить огромные размеры информации. Даже трудно представить как бы выглядел современный мир, без изобретения Фудзио Масуоки. Но интересней всего, взглянуть на миру будущего, когда на смену флешь памяти придут еще более компактные носители информации на молекулах ДНК, квантовых точках и других микрочастицах.

USB флеш-накопитель или просто флешка является устройством хранения данных, в основе которой лежит флеш-память и USB интерфейс для физического соединения с компьютером или другим устройством.

Общее представление о USB флешке

Флеш-накопители USB, как правило съёмные и перезаписываемые, а размеры меньше чем у оптического диска. Предназначение USB флешки такое же как у устаревших дискет и оптических дисков, т.е. для хранения информации, резервных копий и переноса файлов . Они меньше своих аналогов, быстрее и как SSD не имеют движущихся частей. В своё время от гибких дисков отказались из-за воздействия на них электромагнитных помех и малой вместимости в пользу USB носителей.

USB флеш-накопители поддерживаются всеми современными операционными системами: Windows , Linux и OS X. USB флешки без проблем смогут работать с игровыми приставками, аудио-видео проигрывателями, а так же на большинстве видах компьютеров .

Такой флеш-накопитель состоит из небольшой печатной платы, с соединёнными элементами и штекера USB, защищёнными от внешнего воздействия, корпусом (из метала, пластика, бывают устройства с прорезиненными корпусами и кожаными чехлами, что подходит для ношения всегда с собой или в функции брелока).

USB штекер может быть защищённым крышкой или обладать часто присутствующим механизмом втягивания в корпус, что обеспечивает дополнительную защиту. Такой тип соединения как USB позволяет подключаться ко всему, где есть совместимый порт. USB накопители на флеш питаются за счёт соединения, этой возможностью для зарядки пользуются и другие устройства включая портативные аудио-видео плееры. Большинство из них могут быть использованы как флеш-накопитель, только с аккумулятором для обеспечения автономной работы.

Появление USB флешки

Изобретение USB флеш накопителей было запатентовано изобретателями израильской компании M-Systems: Дов Моран, Амир Бан и Орон Огдан в апреле 1999 года, но это устройство внешне отличалось от современных USB флешек. Позже, 13 сентября Шимоном Шмуели уже был запатентован образец, точно описывающий USB флеш-накопитель который используется в наши дни. Из-за разногласий и споров по поводу выяснения авторства данного носителя судебные разбирательства не были редкостью.

Первые такие устройства хранения стали уже доступны в 2000 году, объём был равен 8 мегабайтам, что примерно в 5 раз больше используемых в то время дискет. Уже к 2013 году большинство флешек имели USB 2.0 интерфейс с возможной скоростью 480 Мбит/c.

Хотя о появление USB 3.0 флешек было объявлено ещё в 2008 году, для потребителя они стали доступны лишь в 2010 году. Преимущество интерфейса USB 3.0 в скорости передачи данных 5 Гбит/c и обратная совместимость с USB 2.0. Большинство из современных компьютеров имеют как минимум один такой порт. Но вот уже в марте 2015 было объявлено о производстве USB носителей на флеш, со штекерами USB 3.1 обеспечивающие ещё большую скорость передачи данных.

Использование USB флеш-накопителей

Наиболее распространённое использование флешек является перенос и хранение любых файлов. Часто флешки используют для обновления BIOS или UEFI материнских плат .
Большинство современный ПК поддерживают не только установка операционной системы с использованием загрузочной флешки , но возможность загрузки с USB-устройства, что позволяет операционной системе загрузиться с флешки. Такая конфигурация часто среди пользователей называется Live USB. Эта особенность поможет не только в клонирование операционной системы и дальнейшем её переносе на аналогичный компьютер, выполнить манипуляции с файлами не загружая основную ОС и произвести борьбу с вредоносным ПО.
USB-накопительное устройство поддерживает шифрование, что не маловажно для безопасного хранения информации и не теряет актуальность и при резервном копирование. Флеш накопители могут использоваться как ключ для активации (USB Keys) приложений.

Ёмкость USB флеш накопителя

Как было указанно ранее, с 2000 года флешки имели объём 8 мегабайт. Позже, максимальные объёмы увеличивались в 2 раза (16 Мб, 32 Мб, 64 Мб и т.д.) Хотя возможные объёмы уже за терабайт, USB флешки от 8 до 120 гигабайт до сих пор имеют успех у покупателей.

Как устроена флешка и её основные компоненты

Самая обыкновенная флешка имеет Standart-A USB интерфейс, но встречаются и такие, которые имеют micro-USB интерфейсы, такая стандартизация может облегчить передачу между разными устройствами. Под корпусом скрывается небольшая печатная плата, на которой размещаются интегральные схемы и схемы питания. Как правило самая обыкновенная флешка состоит из пяти частей:

  1. Штекер, чаще всего это A-USB, с помощью USB интерфейса обеспечивается физическое соединение с компьютером;
  2. Микроконтроллер с небольшим количеством ОЗУ и ПЗУ;
  3. Чипы NAND флеш-памяти, хранящие пользовательскую информацию;
  4. Кварцевый (кристаллический) генератор - производит тактовую частоту 12 МГЦ (генерирует тактовые импульсы);
  5. Корпус, при изготовление которого обычно используются пластик или метал, тем самым защищает электронику от механического напряжения.

К неосновным компонентам могут относиться различные светодиоды, мигающие при обращение к USB флешки, переключатели, которые могут блокировать или разблокировать доступ. Крышка, закрывающая USB штекер, она не обязательна, но своего рода защита штекера. Некоторые USB флеш-устройства имеют сквозное отверстие, что делает их подобием брелока или для присоединения к ней шнура. Так же бывают флешки, имеющие функции расширения памяти, в которые можно добавлять SD карту, как и считыватели (картридеры).

Размеры и внешний вид флешки

Привычный флеш-накопитель USB, имеет обычно вытянутую форму, но некоторые производители, обращают внимание своих покупателей на необычный вид их USB флешки, точнее необычный корпус, который может быть на столько громоздкими, что создаются некоторые трудности при подключении устройств. Связано это с тем, что USB разъёмы на компьютере за частую находится очень близко друг к другу, получается два порта могут быть заняты одним USB флеш накопителем. Флеш накопители часто интегрируют в другие технические решения, такие как часы, ручки и т.д. Формы, цвета и изображения ограничиваются только воображением.

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.

История производства накопителей началась ещё в далеком 1984 году в Японии, с того момента, как компания Toshiba изобрела полупроводниковую перепрограммируемую флеш-память. В 1989 году появился самый первый чип, имеющий флеш-память, типа NAND, значительная плотность компоновки которого дала возможность создавать микросхемы серьёзного объема. В 1994—1996 был разработан самый первый стандарт такого интерфейса, как USB.

В конце девяностых возникла необходимость в накопителях превосходящих дискеты своей надёжностью и объемом. Устройства Iomega Zip так и не смогли завоевать нормальную популярность для того, чтобы стать в роли стандарта. Небольшие жесткие диски Microdrive отличались низкой надежностью и высокой стоимостью. Компакт-диски давали возможность хранить значительные объемы данных и со временем смогли вытеснить гибкие магнитные диски, однако для их чтения необходимо было использовать оптический привод. Наилучшим способом для хранения и переноса данных стали накопители, которые подключались по интерфейсу USB c флеш-памятью такого типа, как NAND. Для того, чтобы пользоваться ими, не требовалось наличия дополнительного привода либо картридера. Это были , они были миниатюрны, однако, при этом, могли хранить значительный объем данных.

Самые первые в мире носители.

Самые первые USB-флеш-носители (или попросту флешки) появились в не менее далёком 2000 году. Их разработали специалисты Дов Моран, Амир Баном и Оран Огдан в израильской компании под названием M-Systems. Ещё в апреле 1999 года в Соединённых Штатах был зарегистрирован патент на USB-флеш-носитель, а в сентябре 2000 года миру было представлено и само устройство. Флешке дали название DiskOnKey, в Штатах её продавали вместе с IBM. Самая первая флешка имела всего восемь мегабайт памяти и стоила пятьдесят долларов, к концу года выпустили модели на шестнадцать и тридцать два мегабайта (стоили они от ста долларов).

Одновременно с этим событием сингапурской компанией, именуемой как Trek Technology была представлена разработка, повторяющая патент от компании M-Systems. Свое устройство ThumbDrive объемом восемь мегабайт они презентовали в начале февраля 2000 года в Германии, на выставке CeBIT. В Сингапуре компания Trek Technology смогла доказать свое первенство, однако иски в других странах были проиграны.

Первые накопители имели недостаток в виде ограничения числа циклов по перезаписи ячеек флеш-памяти. Кроме этого, из строя выходили первые сектора, в которых размещались таблицы файловой системы, устройство переставало функционировать и восстановить данные с носителя можно было только при снятии дампа с микросхем. Немного позднее в контроллерах носителей установили механизм трансляции для того, чтобы обеспечить наиболее равномерное распределение нагрузки на ячейки памяти.