Jak funguje USB klíčenka? Jednoduše vysvětleno
Data ve formě elektronů se ukládají na USB flash disk v tzv. Flash paměťových buňkách. V tomto článku vysvětlujeme, jak USB flash disk funguje jednoduchým a srozumitelným způsobem.
Vytváření USB flash disku
Struktura paměti je důležitá pro pochopení toho, jak lze data ukládat a vyvolávat na USB flash disk:
- Každý USB klíč obsahuje tzv. Flash paměťové buňky, které fungují jako tranzistory. Většinou se skládají z polovodičového materiálu, například z křemíku. Existují dvě menší oblasti vyrobené z mnohem vodivějšího materiálu, zdroje a kanalizace.
- Oddělené od zbytku izolátorem, plovoucí brána je umístěna mezi zdrojem a odtokem. Tato součást je skutečným umístěním flash buňky. Kladné nebo záporné napětí může být přivedeno přes řídicí bránu, která je připojena k plovoucí bráně.
- Pokud je nyní kladné napětí přivedeno na řídicí bránu (asi 3, 3 V), vytvoří se mezi zdrojem a odtokem kanál a proud teče. Tento stav se nazývá 0.
- Každá z buněk může být ve stavu 0 nebo 1. Počítač pak může načíst uložená data z velkého počtu těchto buněk.
Uložte data na USB-Sick
Normální stav buňky flash paměti je 0, v plovoucí bráně nejsou žádné informace.
- Chcete-li uložit informace do buňky, musí být stanoven stav 1.
- Aby se dosáhlo stavu 1, musí být přivedeno velmi vysoké kladné napětí (asi 10 voltů). Elektrony vyskočí ze zdroje a vypouštějí se do plovoucí brány, je nabíjena záporně.
- Díky izolaci plovoucí brány nemohou elektrony uniknout, informace jsou uloženy.
Čtěte data na USB flash disku
Aby bylo možné číst informace, počítač musí vědět, zda je přítomen stav 1 nebo 0.
- Přivede se malé kladné napětí (3, 3 V) a změří se proudový tok mezi zdrojem a odtokem.
- Ve stavu 0 proud protéká kanálem mezi zdrojem a odtokem, jak je popsáno výše.
- Ve stavu 1 zůstává kanál mezi zdrojem a odtokem uzavřený, protože záporně nabitá plovoucí brána působí proti napětí. Není tam žádná elektřina.
Odstraňte data z USB paměti
Za účelem odstranění informací z paměťové buňky musí být odstraněn záporný náboj v plovoucí bráně, musí být obnoven stav 0.
- Pro obnovení stavu 0 musí být na řídicí bránu přivedeno vysoké záporné napětí. Náboj v plovoucí bráně je odstraněn a kanál mezi zdrojem a odtokem se znovu otevře.
Jak se z 1-stavů stávají čitelná data?
- Na USB flash disku jsou miliardy jednotlivých flash paměťových buněk. Každá paměťová buňka představuje bit, jeden bit je nejmenší paměťová jednotka, osm bitů tvoří bajt. 4 GB USB flash disk obsahuje asi 32 miliard jednotlivých flash paměťových buněk.
- Každá paměťová buňka má stav 0 nebo 1, který vytváří tzv. Binární kód, který počítač čte a vydává jako text, zvukový soubor, obrázek nebo jiný.
- Pro ilustraci můžete převést text online do binárního kódu.
Nejnovější standard USB: USB 3.1 Type-C
Flash paměť je také zabudována do rychlých pevných disků SSD. Nové 3D paměti Intel Xpoint jsou ještě rychlejší než flash paměti.