Ang mga USB flash drive ay maaaring mukhang simple, ngunit sa loob ay may hawak silang isang konektor, controller, memorya ng NAND, at mga circuit ng tiyempo na nagtutulungan upang mag-imbak at maprotektahan ang data. Ang kanilang bilis, pagtitiis, at kaligtasan ay nakasalalay sa uri ng NAND, mga file system, at built-in na mga tampok. Ipinaliliwanag ng artikulong ito ang bawat bahagi, teknolohiya, at pag-andar nang malinaw na detalyado.
Pangkalahatang-ideya ng USB Flash Drive
Ang isang USB flash drive ay mukhang isang simpleng plastic stick, ngunit sa ilalim ng shell nito ay isang compact electronic system na binuo nang may katumpakan. Sa loob, ang konektor, controller, at memorya ng NAND ay gumagana kasama ang mga circuit ng tiyempo at proteksiyon na casing upang mag-imbak, maglipat, at mapangalagaan ang data nang maaasahan, na ginagawang maliliit na aparatong ito ang parehong malakas at matibay para sa pang-araw-araw na paggamit.
Mga Bahagi ng USB Flash Drive
Ang USB connector ay ang nakikitang plug na nag-uugnay sa flash drive sa isang computer o iba pang aparato, na nagbibigay-daan sa paglilipat ng data at power supply. Sa loob, ang controller chip ay gumaganap bilang utak, na namamahala kung paano isinusulat, binabasa, at naka-imbak ang data. Ang NAND flash memory ay kung saan nai-save ang lahat ng mga file; Ito ang hindi pabagu-bago ng imbakan na nagpapanatili ng impormasyon kahit na ang drive ay naka-unplug.
Ang pagsuporta dito ay ang crystal oscillator, na nagbibigay ng tumpak na mga signal ng tiyempo na kinakailangan upang i-synchronize ang mga operasyon ng data. Ang lahat ng mga bahaging ito ay naka-mount sa naka-print na circuit board (PCB), na kumokonekta at nag-aayos ng mga elektronikong bahagi. Ang proteksiyon na shell ay sumasaklaw sa lahat, na nagpoprotekta sa sensitibong electronics mula sa pisikal na pinsala, alikabok, at static na kuryente.
Flash Drive Controller
Sa loob ng bawat USB flash drive ay may isang maliit na chip na tinatawag na controller. Ang chip na ito ay tulad ng manager na pinapanatili ang lahat ng bagay na tumatakbo nang maayos. Kung wala ito, ang memorya sa loob ng drive ay hindi maaaring mag-imbak o mag-ayos ng mga file sa isang magagamit na paraan.
Mga Pag-andar ng Controller
• Pagsasalin ng Utos - Kinukuha nito ang mga signal mula sa computer at ginagawang mga tagubilin na maaaring sundin ng memorya.
• Pagmamapa ng Address - Sinusubaybayan nito kung saan nai-save ang bawat piraso ng data, upang mabilis na matagpuan ang tamang mga file.
• Magsuot ng Leveling - Ipinalaganap nito kung paano ginagamit ang mga memory cell, na tumutulong sa drive na tumagal nang mas matagal.
• Pagwawasto ng Error - Sinusuri nito ang mga pagkakamali sa naka-imbak na data at inaayos ang mga ito kung maaari.
• Bad Block and Cleanup - Iniiwasan nito ang mga nasirang bahagi ng memorya at nililinis ang espasyo kapag inalis ang lumang data.
Mga Uri ng NAND Flash
Ang memorya ng flash ng NAND ay may iba't ibang anyo, at ang bawat uri ay nagbabalanse ng bilis, habang-buhay, at gastos sa sarili nitong paraan. Ang pagkakaiba ay nakasalalay sa bilang ng mga piraso ng data na naka-imbak sa bawat cell. Ang mas maraming mga bit bawat cell ay nagbibigay-daan sa mas mataas na density ng imbakan at mas mababang presyo, ngunit binabawasan din nila ang pagtitiis at pagganap.
| Uri ng NAND | Bits per Cell | Pagtitiis (Program/Burahin ang mga Siklo) | Bilis |
|---|---|---|---|
| SLC (Single-Level Cell) | 1 | 50,000–100,000 | Pinakamabilis |
| MLC (Multi-Level Cell) | 2 | 3,000–10,000 | Mataas |
| TLC (Triple-Level Cell) | 3 | 1,000–3,000 | Katamtaman |
| QLC (Quad-Level Cell) | 4 | 100–1,000 | Pinakamababang |
Crystal Oscillator sa isang Flash Drive
Ang isang USB flash drive ay nakasalalay sa tumpak na tiyempo upang maglipat ng data nang tumpak at walang mga error. Ang tiyempo na ito ay ibinibigay ng isang maliit na sangkap na tinatawag na crystal oscillator. Mukhang isang maliit na lata ng metal, ngunit gumaganap ito ng isang pangunahing papel sa loob ng aparato. Ang oscillator ay bumubuo ng isang matatag na 12 MHz clock signal, na nagsisilbing tibok ng puso ng flash drive. Kung wala ang signal na ito, ang drive ay hindi maaaring manatiling naka-synchronize sa computer o pamahalaan nang tama ang daloy ng data.
Iba't ibang Mga Pag-andar
• Pag-synchronize ng Komunikasyon ng USB
• Mga Paglilipat na Walang Error
• Matatag na Controller at NAND Operation
Mga Tampok sa USB Flash Drive
LED Activity Light
Isang maliit na tagapagpahiwatig na kumikislap sa panahon ng mga operasyon sa pagbasa o pagsulat. Nakakatulong ito sa pag-alam kung kailan abala ang drive, na binabawasan ang panganib ng pag-unplug nito nang maaga.
Isulat-Protektahan ang Switch
Isang sliding switch na maaaring i-lock ang drive sa isang read-only mode. Pinipigilan nito ang hindi sinasadyang pagtanggal, pag-overwrite, o impeksyon ng malware.
Test Pads o Jumpers
Ang mga maliliit na contact point sa circuit board ay ginagamit sa panahon ng produksyon. Pinapayagan nila ang firmware programming, mga tseke sa kalidad, o pag-debug bago maabot ng drive ang gumagamit.
Dagdag na NAND Slot
Natagpuan sa ilang mga advanced na disenyo, pinapayagan nito ang karagdagang mga chips ng memorya na maidagdag, na nagdaragdag ng kapasidad ng imbakan.
Mga konektor ng USB at mga pamantayan sa bilis
| Konektor | Paggamit | Pamantayan | Max Bandwidth |
|---|---|---|---|
| USB-A (2.0) | Legacy PCs, karamihan sa mga laptop | USB 2.0 | 480 Mb / s |
| USB-A (3.0 / 3.1) | Mga Bagong Desktop at Laptop | USB 3.0 / 3.1 | 5–10 Gb / s |
| USB-C (3.1 / 3.2) | Mga modernong laptop, tablet, smartphone | USB 3.1 / 3.2 | 10–20 Gb / s |
| USB-C (USB4 / Thunderbolt) | Premium flash drive at high-end na aparato | USB4 / Thunderbolt | Hanggang sa 40 Gb / s |
Mga Sistema ng File para sa Mga Flash Drive
FAT32
Isang napaka-karaniwang format na gumagana sa karamihan ng mga aparato at operating system. Ang pangunahing disbentaha nito ay hindi nito mahawakan ang mga file na mas malaki kaysa sa 4 GB.
exFAT
Nilikha upang alisin ang limitasyon ng laki ng FAT32. Maaari itong mag-imbak ng napakalaking mga file at suportado ng karamihan sa mga modernong aparato at operating system.
NTFS
Isang mas advanced na format na pangunahing ginagamit sa mga sistema ng Windows. Pinapayagan nito ang mga tampok tulad ng mga pahintulot, compression ng file, at pag-journal upang maprotektahan ang data, ngunit maaaring hindi ito gumana sa bawat aparato.
Mga Pagpipilian sa Seguridad ng Flash Drive
Hardware AES-256 Encryption
Kasama sa mga premium secure drive ang pag-encrypt sa antas ng hardware. Ang data ay scrambled gamit ang malakas na algorithm, na ginagawang hindi mabasa nang walang tamang key.
Built-in na Keypads
Ang ilang mga drive ay may maliliit na keypad na nagbibigay-daan sa iyo na magpasok ng PIN nang direkta sa aparato bago ito i-unlock, na nagdaragdag ng proteksyon nang hindi umaasa sa software.
Write-Once Mode
Pinapayagan ng setting na ito ang mga file na isulat nang isang beses lamang. Pagkatapos nito, hindi ito maaaring baguhin o tanggalin, tinitiyak na ang mga talaan ay mananatiling permanente.
Isulat-Protektahan ang Switch
Isang simpleng sliding switch na nag-lock ng drive sa read-only mode. Ito ang pinakamahusay na paraan upang maiwasan ang hindi sinasadyang pag-overwrite o impeksyon mula sa malware.
Konklusyon
Ang isang flash drive ay gumagana bilang isang maliit na elektronikong sistema, kung saan ang controller ay nag-aayos ng data, ang pagwawasto ng error ay nagpapanatili ng mga file na ligtas, at tinitiyak ng oscillator ang makinis na tiyempo. Ang uri ng NAND ay tumutukoy sa habang-buhay at bilis, habang ang ligtas na pag-alis at wastong pangangalaga ay pumipigil sa pinsala. Sa tamang paghawak, ang mga flash drive ay mananatiling maaasahan para sa mga pangangailangan sa pag-iimbak at paglilipat.
Mga Madalas Itanong [FAQ]
Gaano katagal mananatili ang data sa isang USB flash drive?
5-10 taon kung naka-imbak nang maayos. Ang init at madalas na paggamit ay maaaring paikliin ang oras na ito.
Nagsusuot ba ang mga flash drive mula sa pagsusulat nang labis?
Oo. Ang memorya ng NAND ay may mga limitasyon: Ang SLC ay tumatagal ng pinakamahaba, ang QLC ay nagsusuot nang mabilis.
Bakit mas mabagal ang aking flash drive sa panahon ng malalaking paglilipat?
Dahil ang mabilis na cache ay napupuno, na pinipilit ang drive na gumamit ng mas mabagal na mga cell ng memorya.
Paano naiiba ang isang flash drive mula sa isang SSD?
Ang mga SSD ay may mas mahusay na mga controller, mas mabilis na bilis, at mas mataas na pagtitiis. Ang mga flash drive ay mas simple at portable.
Mabuti ba ang mga flash drive para sa pangmatagalang pag-backup?
Hindi. Ang data ay maaaring maglaho sa paglipas ng panahon. Gumamit ng mga SSD, HDD, o cloud storage para sa pangmatagalang pag-archive.
Maaari bang makaapekto ang isang sirang shell sa isang flash drive?
Oo. Inilalantad nito ang circuit board sa alikabok, static, at pinsala, na binabawasan ang pagiging maaasahan.