U盘是如何存储数据的？

发布网友发布时间：2022-04-20 18:09

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热心网友时间：2022-03-31 20:10

FLASH 芯片是应用非常广泛的存储材料，与之容易混淆的是RAM芯片，我们经常在有关IT的文章里面谈到这两种芯片。由于它们的工作条件与方式不一样，决定它们性能和用途也有差异。
硬盘( FLASH芯片）——硬盘就是采用磁性物质记录信息的，磁盘上的磁性物质被磁化了就表示1，未被磁化就表示0，因为磁性在断电后不会丧失，所以磁盘断电后依然能保存数据。而内存的储存形式则不同，内存不是用磁性物质，而是用RAM芯片。现在请你在一张纸上画一个“田”，就是画一个正方形再平均分成四份，这个“田”字就是一个内存，这样，“田”里面的四个空格就是内存的储存空间了，这个储存空间极小极小，只能储存电子
内存（RAM芯片） ——内存通电后，如果我要把“1010”这个信息保存在内存（现在画的“田”字）中，那么电子就会进入内存的储存空间里。“田”字的第一个空格你画一点东西表示电子，第二个空格不用画东西，第三个空格又画东西表示电子，第四个格不画东西。这样，“田”的第一格有电子，表示1，第二格没有，表示0，第三格有电子，表示1，第四格没有，表示0，内存就是这样把“1010”这个数据保存好了。电子是运动没有规律的物质，必须有一个电源才能规则地运动，内存通电时它很安守地在内存的储存空间里，一旦内存断电，电子失去了电源，就会露出它乱杂无章的本分，逃离出内存的空间去，所以，内存断电就不能保存数据了。
再看看U盘、MP3，它们的储存芯片是Flash芯片，它与RAM芯片的工作原理相似但不同。现在你在纸上再画一个“田”字，这次要在四个空格中各画一个顶格的圆圈，这个圆圈不是表示电子，而是表示一种物质。好，Flash芯片工作通电了，这次也是保存“1010”这个数据。电子进入了“田”的第一个空格，也就是芯片的储存空间。电子把里面的物质改变了性质，为了表示这个物质改变了性质，你可以把“田”内的第一个圆圈涂上颜色。由于数据“1010”的第二位数是0，所以Flash芯片的第二个空间没有电子，自然里面那个物质就不会改变了。第三位数是1，所以“田”的第三个空格通电，第四个不通电。现在你画的“田”字，第一个空格的物质涂上了颜色，表示这个物质改变了性质，表示1，第二个没有涂颜色，表示0，以此类推。当Flash芯片断电后，物质的性质不会改变了，除非你通电擦除。当Flash芯片通电查看储存的信息时，电子就会进入储存空间再反馈信息，电脑就知道芯片里面的物质有没有改变。就是这样，RAM芯片断电后数据会丢失，Flash芯片断电后数据不会丢失，

热心网友时间：2022-03-31 21:28

闪存(Flash Memory)是非挥发存储的一种，具有关掉电源仍可保存数据的优点，同时又可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量，以及低功耗特性等优点。其存储物理机制实际上为一种新型EEPROM（电可擦除可编程只读存储）。是SCM（半导体存储器）的一种。

早期的SCM采用典型的晶体管触发器作为存储位元，加上选择、读写等电路构成存储器。现代的SCM采用超大规模集成电路工艺制成存储芯片，每个芯片中包含相当数量的存储位元，再由若干芯片构成存储器。目前SCM广泛采用的主要材料是金属氧化物场效应管（MOS），包括PMOS、NMOS、CMOS三类，尤其是NMOS和CMOS应用最广泛。

RAM（随机存取存储），是一种半导体存储器。必须在通电情况下工作，否则会丧失存储信息。RAM又分为DRAM（动态）和SRAM（静态）两种，我们现在普遍使用的PC机内存即是SDRAM（同步动态RAM），它在运行过程当中需要按一定频率进行充电（刷新）以维持信息。DDR DDR2内存也属于SDRAM。而SRAM不需要频繁刷新，成本比DRAM高，主要用在CPU集成的缓存（cache）上。

PROM（可编程ROM）则只能写入一次，写入后不能再更改。

EPROM（可擦除PROM）这种EPROM在通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除已有信息，并在专用设备上高电压写入信息。

EEPROM（电可擦除PROM），用户可以通过程序的控制进行读写操作。

闪存实际上是EEPROM的一种。一般MOS闸极(Gate)和通道的间隔为氧化层之绝缘(gate oxide)，而Flash Memory的特色是在控制闸(Control gate)与通道间多了一层称为“浮闸”(floating gate)的物质。拜这层浮闸之赐，使得Flash Memory可快速完成读、写、抹除等三种基本操作模式；就算在不提供电源给存储的环境下，也能透过此浮闸，来保存数据的完整性。

Flash Memory芯片中单元格里的电子可以被带有更高电压的电子区还原为正常的1。Flash Memory采用内部闭合电路，这样不仅使电子区能够作用于整个芯片，还可以预先设定“区块”(Block)。在设定区块的同时就将芯片中的目标区域擦除干净，以备重新写入。传统的EEPROM芯片每次只能擦除一个字节，而Flash Memory每次可擦写一块或整个芯片。Flash Memory的工作速度大幅领先于传统EEPROM芯片。

MSM（磁表面存储）是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息"0"和"1"。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。硬盘属于MSM设备。

ODM（光盘存储）和MSM类似，也是将用于记录的薄层涂敷在基体上构成记录介质。不同的是基体的圆形薄片由热传导率很小，耐热性很强的有机玻璃制成。在记录薄层的表面再涂敷或沉积保护薄层，以保护记录面。记录薄层有非磁性材料和磁性材料两种，前者构成光盘介质，后者构成磁光盘介质。
ODM是目前辅存中记录密度最高的存储器，存储容量很大且盘片易于更换。缺点是存储速度比硬盘低一个数量级。现已生产出与硬盘速度相近的ODM。CD-ROM、DVD-ROM等都是常见的ODM。