Wie funktioniert der Speicher eines Flash-Laufwerks?

Flash-Laufwerke sind Speichergeräte wie Festplatten, jedoch mit einem wesentlichen Unterschied. Sie lesen und schreiben keine Daten mit Köpfen, die von einer mikroskopisch dünnen Luftschicht über einer Platte aufgehängt werden, die sich tausende Male pro Minute dreht. Stattdessen verwenden sie Flash-Speicherchips, die klein, leicht und ohne bewegliche Teile sind.

Geschichte

Flash-Speicher wurde erstmals 1984 von einem Wissenschaftler des japanischen Elektronikherstellers Toshiba erfunden. Der Name stammt von dem Verfahren, mit dem die Blitzzellen gelöscht wurden – es war wie ein Kamerablitz. Der Erfinder, Dr. Fujio Masuoka, präsentierte seine Erfindung im selben Jahr auf einer Konferenz des Institute of Electrical and Electronics Engineers, wo Intel sie sah. Sie lizenzierten die Technologie, produzierten 1988 den ersten kommerziell erhältlichen Chip und seitdem wird der Flash-Speicher immer häufiger eingesetzt.

Wie RAM funktioniert

Um zu verstehen, wie Flash-Speicher funktioniert, müssen Sie wissen, wie regulärer RAM funktioniert. Ein Bit RAM enthält einen Transistor mit einem Gate, das eingeschaltet werden kann. Wenn das Gate eingeschaltet ist, kann Strom durch den Transistor fließen und es speichert effektiv einen Eins. Wenn Sie jedoch den Chip ausschalten, wird das Gate geschlossen. Wenn Sie den Chip wieder einschalten, merkt sich das Gate nicht, ob es zunächst geöffnet oder geschlossen wurde. Aus diesem Grund wird der Arbeitsspeicher gelöscht, wenn Sie Ihren Computer ausschalten.

Grundlegendes zum Flash-Speicher

Der Flash-Speicher besteht ebenfalls aus Arrays von Transistoren, jedoch mit einem Unterschied. In einem Flash-Speicherchip haben die Transistoren zwei Gates - ein Floating-Gate und ein Control-Gate. (Ref. 1) Wenn Sie den Strom einschalten, fließt der Strom durch die Gates und in den Transistor, genau wie bei einem normalen RAM-Chip. Wenn der Strom jedoch ausgeschaltet wird, bleibt ein Teil des Stroms im Floating Gate stecken und bleibt dort. Auf diese Weise wird ein Wert gespeichert, auch wenn er ausgeschaltet ist. Sie können es lesen, indem Sie die Leistung senden, oder sie löschen, indem Sie einen negativen Strom senden, der die Leistung effektiv aus dem Transistor saugt. (Ref. 2)

Flash-Laufwerke

Ein Flash-Laufwerk besteht aus einem oder mehreren Flash-Speicherchips, einem Controller, der bestimmt, wie Daten auf die Chips geschrieben und gelesen werden, und einem Anschluss, damit es mit einem Computer oder einem anderen Gerät verwendet werden kann. Viele Flash-Laufwerke verfügen über USB-Anschlüsse. Flash-Speicherkarten, die eigentlich nur kleine und dünne Flash-Laufwerke sind, gibt es in verschiedenen physischen Größen und Anschlusstypen, je nachdem, für welchen Kartentyp sie entwickelt wurden. Solid-State-Laufwerke, die Computer-Festplatten durch Flash-Speicher ersetzen, sind normalerweise kleine Boxen, die eine Reihe von Flash-Chips zusätzlich zu einem Super-ATA-Anschluss enthalten, mit dem Sie sie als interne Festplatte verwenden und direkt an das Motherboard Ihres Computers anschließen können oder Antriebsregler. (Ref. 1)

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