闪存盘
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闪存盘與0.25美元硬幣的比較。
闪存盘(又称優盤、U盤、電子盤、随身碟、手指等),是一种用NAND闪存来进行数据存储的介质,通常使用USB插頭。通常闪存盘體積極小、重量輕、可熱插拔也可以重複寫入。在2006年11月時,市面上販售的闪存盘的儲存容量介於32MB到64GB之間[1]。容量大小因為闪存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闪存盘。但是這類設備的記憶晶片並不是內建的,而是可以抽換的闪存卡片。 相較於其他可攜式儲存裝置(尤其是軟碟片),闪存盘有許多優點: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。 闪存盘通常使用塑膠或金屬外殼,內部含有一張小的印刷電路板,讓闪存盘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。大多數的闪存盘使用標準的Type-A USB接頭,這使得它們可以直接插入個人電腦上的USB端口中。 要存取闪存盘的資料,就必須把闪存盘連接到電腦;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端口時,闪存盘才會啟動,而所需的電力也由USB連線供給。然而,有些闪存盘(尤其是使用USB 2.0標準的高速闪存盘)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,這些闪存盘將無法工作,除非將它們直接插到控制器(也就是電腦本身提供的USB端口)或是一個外接電源的USB集線器上。
[编辑] 歷史自1998年至2000年,有很多公司声称自己是第一个发明了USB闪存盘。还有一些不同的公司声称是他们第一个设想了或详细解释了、或制造了、或申请了专利;甚至有的公司声称是自己第一个在市场上销售这种闪存盘。 Trek是已知的第一个在市场上销售这种以闪存为介质的USB数据存儲器的公司。但是他们所申请的专利并没有详细说明这种全新意义的USB闪存儲存器,而只是普遍意义上的数据存儲设备。 来自以色列的M-Systems公司(即现在的 SanDisk)自1998年起就开始着手研发这种设备。他们于1999年的10月份注册了diskonkey.com 的域名,并明确地指出这种全新意义的USB闪存设备正在被研发。2000年,丹·哈克比加盟M-System团队并领导DiskOnKey的开发。由Ziba完成工业设计的产品赢得了2001年的IDEA大奖。M-System在专利描述中严格地为这种新设备做了全面的叙述。 IBM的發明文件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的文件,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]
雖然如此,闪存盘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闪存盘產品——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。 現在的闪存盘都支援USB 2.0標準;然而,因為NAND闪存技術上的限制,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。目前最快的闪存盘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。 闪存盘已經成為某種「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)。 [编辑] 裝置元件
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端口連線的功能,另有一個IC用來驅動電路板上的記憶體,而另外一個IC則是闪存。 [编辑] 必要元件通常一個闪存盘有三個部份:
[编辑] 額外元件闪存盘也可能含有:
[编辑] 尺寸大小及外型
作成壽司樣式的闪存盘。
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,這款闪存盘有時太大而難以插入USB端口中,因為電腦上的USB端口常常十分接近,插入過大的闪存盘有可能會擋住鄰近的端口。 過重或是過大的闪存盘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端口的壓力來解決。這些連接線相容於USB,但不是USB的標準。[4][5] [编辑] 一般用途
[编辑] 優缺點
,但當闪存盘變舊時,寫入的動作會更耗費時間。當我們用闪存盘來執行應用程式或作業系統時,便不能不考慮這點。有些程式開發者特別針對這個特性以及容量的限制,為闪存盘撰寫了特別版本的作業系統(例如Linux)或是應用程式(例如Mozilla Firefox)。它們通常對使用空間做最佳化,並且將暫存檔儲存在電腦的主記憶體中,而不是闪存盘裡。
[编辑] 與其他可攜儲存裝置的比較闪存儲存裝置常常被拿來跟其他常見可攜式的数据存儲裝置(例如軟碟片、Zip碟片、LS-120、miniCD/miniDVD、CD-R/CD-RW與DVD-RW)做比較。 軟碟片是第一個普遍的檔案傳輸媒介,但它馬上因為低容量、慢速度與低使用生命而不受歡迎。目前所有的新電腦都不內建軟碟機,但都有USB端口;蘋果電腦的iMac是第一個這樣的電腦。然而,因為軟碟片的低價,它們仍然被使用著;它們也是最簡單或唯一的與舊電腦交換檔案的方法。軟碟機可以內接或外接在新的電腦系統上。 許多擴充軟碟標準的嘗試(例如Imation的SuperDisk)都不成功。這是因為評價後不可靠或是缺乏給個人電腦製造商遵循的標準所致。有部份的使用者使用Iomega Zip磁碟機,但並沒有達到在電腦上無所不在的地步。另外,容量較大的Zip磁碟(目前最大750MB)並不能在舊的磁碟機上使用。除非使用者隨身攜帶外接磁碟機,否則在攜帶資料的用途來說它們是有限制的。另外,每MB的成本也十分高昂,單片常常要花費美金10元以上。由於使用了機械裝置,且Zip碟片儲存媒體與軟碟片的類似,所以Zip碟片比起闪存盘來說有較高的故障危險與資料遺失風險。容量更大的可攜式儲存媒體(例如Iomega的Jaz磁碟),磁碟機與碟片的成本更高,且更不普及;但在2007年,這些技術跟軟碟一樣仍然有人使用。 CD-R 與 CD-RW 是另一種可攜式的儲存媒體。與 Zip 和軟碟機不同的是,DVD 與 CD 燒錄器在現今的個人電腦系統上十分普及。CD-R 只能夠寫入一次,而 CD-RW 只能重覆寫入約 1000 次,但現在的 NAND 闪存製的闪存盘可以重複寫入 500,000 或更多次。光學儲存裝置通常比起闪存儲存裝置慢。直徑12公分的CD也不像闪存盘一樣方便攜帶;12公分的CD不能夠放進口袋或是鑰匙圈上。也有較小的CD,例如名片或信用卡大小的CD,或是較不方便但容量較大的直徑8公分CD-R。然而,這些CD較難買到,且價格也比12公分的CD-R貴。另外,目前可複寫的光學儲存媒體也沒有標準的檔案系統:封包寫入(packet-writing)工具(如DirectCD與InCD)所燒錄的光碟並不能在所有的系統上讀取,儘管它們宣稱遵守通用碟片格式(UDF)。接下來的Mount Rainier標準提出了CD-RW的這個缺點,但在大多數的DVD與CD燒錄器以及作業系統中仍然不被支援。因此,CD與DVD是便宜地紀錄資料的好方法,但當要對大量資料中的少部份做小改變時並不適合;這是闪存盘主要的優點。 [编辑] 安全性有些闪存盘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闪存盘上的資料;缺點則是因為沒有統一的標準,此闪存盘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闪存盘上。加密的檔案可以在執行微軟Windows的電腦上存取。其它的闪存盘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。 新款的闪存盘支援生物指紋功能來確認使用者的身份。在2005年年中,在闪存盘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,因而這些闪存盘就只能用在執行微軟Windows作業系統的電腦。 有些廠商將闪存盘作為執行認證的裝置之一。其方式是使用闪存盘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闪存盘被接上主機,否則系統不會運作。有些「電腦鎖」被插入電腦時,表現得也像闪存盘一樣。 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。 闪存盘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闪存盘放入惡意軟體,例如rootkit或是封包擷取軟體等。為了防止這些問題,有些組織禁止使用闪存盘,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端口的連接線或乾脆用樹脂堵住USB端口。 [编辑] 其它名稱目前「闪存盘」是這些裝置事實上的標準名稱。許多主要的廠商,如SanDisk、Lexar、Kingston與經銷商使用闪存盘來描述它們。然而,從過去到現在有數不清的品牌名稱與術語來描述闪存盘,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])。 [编辑] 未來發展半導體廠商努力地將各種闪存盘的功能整合在單一晶片中,以降低闪存盘元件的成本,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與更小的闪存盘了,而128 MB 的闪存盘也即將退出市場。Kanguru最近發表了一款64GB的USB2.0闪存盘,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闪存盘,並且被希望能夠取代各種快閃記憶卡。 SanDisk發表了能夠在闪存盘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。 [编辑] 小知識
[编辑] 參見
[编辑] 參考資料
[编辑] 外部連結
[编辑] HOWTO
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