优盘是一种什么半导体储存器
⑴ U盘是半导体存储设备还是磁存储设备
电脑是如何工作的? --外部存储器之半导体存储设备篇
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在外部存储器之中。半导体存储设备是真正小巧和便携的外部移动存储器。它有着与磁存储介质设备和光存储设备完全不同的存储原理,下面就让我们一起来了解一下吧!
一、半导体存储设备的原理
目前市面上出现了大量的便携式存储设备,这些设备大部分是以半导体芯片为存储介质。采用半导体存储介质的优点在于可以把体积变的很小,便于携带;与硬盘类存储设备不同,它没有机械结构,所以不怕碰撞,没有机械噪声;与其它存储设备相比,耗电量很小;读写速度也非常快。半导体存储设备的主要缺点就是价格较高和容量有限。
现在的半导体存储设备普遍采用了一种叫做“Flash Memory”的技术。从字面上可理解为闪速存储器,它的擦写速度快是相对于EPROM而言的。Flash Memory是一种非易失型存储器,因为掉电后,芯片内的数据不会丢失,所以很适合用来作电脑的外部存储设备。它采用电擦写方式、可重复擦写10万次、擦写速度快、耗电量小。
1.NOR型FIaSh芯片
我们知道三极管具备导通和不导通两种状态,这两种状态可以用来表示数据“0”和数据“1”,因此利用三极管作为存储单元的三极管阵列就可作为存储设备。Flash技术是采用特殊的浮栅场效应管作为存储单元。这种场效应管的结构与普通场效应管有很大区别。它具有两个栅极,一个如普通场效应管栅极一样,用导线引出,称为“选择栅”;另一个则处于二氧化硅的包围之中不与任何部分相连,这个不与任何部分相连的栅极称为“浮栅”。通常情况下,浮栅不带电荷,则场效应管处于不导通状态,场效应管的漏极电平为高,则表示数据“1”。编程时,场效应管的漏极和选择栅都加上较高的编程电压,源极则接地。这样大量电子从源极流向漏极,形成相当大的电流,产生大量热电子,并从衬底的二氧化硅层俘获电子,由于电子的密度大,有的电子就到达了衬底与浮栅之间的二氧化硅层,这时由于选择栅加有高电压,在电场作用下,这些电子又通过二氧化硅层到达浮栅,并在浮栅上形成电子团。浮栅上的电子团即使在掉电的情况下,仍然会存留在浮栅上,所以信息能够长期保存(通常来说,这个时间可达10年)。由于浮栅为负,所以选择栅为正,在存储器电路中,源极接地,所以相当于场效应管导通,漏极电平为低,即数据“0”被写入。擦除时,源极加上较高的编程电压,选择栅接地,漏极开路。根据隧道效应(即微观粒子具有波动性的表现)和量子力学的原理,浮栅上的电子将穿过势垒到达源极,浮栅上没有电子后,就意味着信息被擦除了。NOR型Flash Memory的存储原理如图1所示。
由于热电子的速度快,所以编程时间短,并且数据保存的效果好,但是耗电量比较大。
每个场效应管为一个独立的存储单元。一组场效应管的漏极连接在一起组成位线,场效应管的栅极连接在一起组成选择线,可以直接访问每一个存储单元,也就是说可以以字节或字为单位进行寻址,属于并行方式(图2)。因此可以实现快速的随机访问,但是这种方式使得存储密度降低,相同容量时耗费的硅片面积比较大,因而这种类型的Flash芯片的价格比较高。
特点:数据线和地址线分离、以字节或字为单位编程、以块为单位擦除、编程和擦除的速度慢、耗电量大和价格高。
2.NAND型FlaSh芯片
NAND型Flash芯片的存储原理(图3)与NOR型稍有不同,编程时,它不是利用热电子效应,而是利用了量子的隧道效应。在选择栅加上较高的编程电压,源极和漏极接地,使电子穿越势垒到达浮栅,并聚集在浮栅上,存储信息。擦除时仍利用隧道效应,不过把电压反过来,从而消除浮栅上的电子,达到清除信息的结果。
利用隧道效应,编程速度比较慢,数据保存效果稍差,但是很省电。
一组场效应管为一个基本存储单元(通常为8位、16位等)。一组场效应管串行连接在一起,一组场效应管只有一根位线,属于串行方式,随机访问速度比较慢。但是存储密度很高,可以在很小的芯片上做到很大的容量(图4)。
特点:读写操作是以页为单位的,擦除是以块为单位的, 因此编程和擦除的速度都非常快;数据线和地址线共用,采用串行方式,随机读取速度慢,不能按字节随机编程。体积小,价格低。芯片内存在失效块,需要查错和效验功能。
3.AND型FlaSh芯片
AND技术是Hitachi公司的专利技术。AND是一种结合了NOR和NAND的优点的串行Flash芯片,它结合了Intel公司的MLC技术(见注),加上0.18μm的生产工艺,使生产出的芯片容量更大、功耗更低、体积更小,且因为采用单一操作电压、块比较小。并且由于内部包含与块一样大的RAM缓冲区,所以克服了因采用MLc技术带来的性能降低。
特点:功耗特别低,读电流为2mA,待机电流仅为1μA。芯片内部有RAM缓冲区,写入速度快。
注:MLC(Multi-level Cell)技术,这是Intel提出的一种旨在提高存储密度的新技术,通常数据存储中存在一个阙值电压,低于这个电压表示数据“0”,高于这个电压表示数据“1”,所以一个基本存储单元(即一个场效应管)可存储一位数据(“0”或者“1”)。现在将阙值电压变为4种,则一个基本存储单元可以辅出四种不同的电压,令这四种电压分别对应二进制数据00、0l、10、ll,则可以看出,每个基本存储单元一次可存储两位数据(00、0l、10或者11)。如果阙值电压变为8种,则一个基本存储单元一次可存储3位数据。阙值电压越多,则一个基本存储单元可存储的数据位数也越多。这样一来,存储密度大大增加,同样面积的硅片上就可以做到更大的存储容量。不过阙值电压越多,干扰也就越严重。
二、各种各样的半导体存储卡
1.ATA FIaSh卡
这种存储卡是基于Flash技术(通常采用NAND型)的ATA接口的PC卡。在电源管理方面,具备休眠、待命、运行和闲置等4种模式,整体功耗比较小。具有I/0、内存和ATA三种接口方式。由于体积比较大,所以可以使用更多的存储芯片,因而也可以做到更大的容量。主要用于笔记本电脑、数码相机和台式PC机。
ATA Flash卡由控制芯片和存储模块两部分组成。智能化的控制芯片有两个作用,一是对Flash芯片的控制,另外就是完成PC卡的ATA(lDE)接口功能。由于接口支持IDE模式,所以可以通过简单的转接到PC机的IDE接口。它支持扇区方式读写,可以像操作硬盘一样对它进行各种操作。接口有68个引脚。因为引脚中的电源和地两个引脚比其它引脚要长,保证了信号脚先分离,最后断电,所以支持热插拔。
主要特点:存储容量大(可达1GB)、即插即用、支持热插拔和传输速率约10MB/s。
ATA FLASH卡需要专用的,读写设备,通常笔记本电脑内置了这种读写器。
2.CF卡
CF(Compact Flash)卡是一种小型移动存储设备。这种标准是在1994年由ScanDisk公司提出的。CF卡兼容PCMCIA-ATA、TRUEIDE和ATA/ATAPI—4标准。其体积为 43mm X 36mm x 3.3mm,有50条引脚。主要用于数码相机、MP3播放器和PDA等便携式产品。
CF卡的内部结构与ATA Flash卡类似,也是由控制芯片和存储模块组成。智能化的控制芯片提供一个连接到计算机的高电平接口,这个接口运行计算机发布命令对存储卡以块为单位进行读写操作。块的大小为16K,有ECC效验。控制芯片管理着接口协议、数据存储、通过ECC效验修复数据、错误诊断、电源管理和时钟控制,一旦CF卡通过计算机的设置,它将以一个标准的 ATA硬盘驱动器出现,你可以像对其它硬盘一样对它进行操作。
CF卡需要专用的读写设备。但是因为它兼容PCMCIA—ATA标准,所以可以通过一个转接卡当做PCMCIA设备来使用。
3.SM卡
Smart Media Card简称SM卡,它是基于NAND型Flash芯片的存储卡。它的最大特点是体积小(45.0mm x 37.0mm x 0.76mm)、重量轻(2克)。主要用于数码相机、PDA、电子音乐设备、数码录音机、打印机、扫描仪以及便携式终端设备等。
从结构上讲, SM卡非常简单,卡的内部没有任何控制电路,仅仅是一个Flash存储器芯片而已,芯片被封装到一个塑料卡片中,引脚与卡片表面的铜箔相连。
SM卡采用NAND型的Flash芯片,因而与其它存储卡相比具有较低的价格。但因为它只用了一个存储芯片,所以受到了很大的限制,不容易做到大容量。
SM卡可以采用专用的读写器进行读写,也可以通过一个转接卡当做PC卡来读写。
主要特点:NAND结构适合于文件存储;高速的读写操作;价格低廉,
4.Memory StiCk
Memory Stick(记忆棒)是SONY公司推出的一种小体积的存储卡。它可用于各种消费类电子设备:数码摄像机、便携式音频播放设备、掌上电脑和移动电话等。对于音乐等一些收保护的内容具备数字版权保护功能。
SONY的Memory Stick具有写保护开关,采用10个引脚的串行连接方式,具有很高的可靠性。通过一个PC卡适配器,它也可作为一个PC卡在各种PC卡读写设备上使用。
Memory stick内部包括控制器和存储模块,控制芯片负责控制各种不同类型的Flash存储芯片,并将负责并行数据和串行数据之间的相互转换。另外 Memory Stick采用了一种专用的串行接口,发送数据时附加了一位效验码,最高工作频率为20MHz。
5.MultiMedia卡(MMC)
MultiMedia卡(MMC)是由美国SanDisk公司和德国西门子公司共同开发的一种通用的低价位的可用于数据存储和数据交换的多功能存储卡。作为一种低价位、小体积、大容量的存储卡,它的应用范围很广。可用于数码相机、数码摄像机、PDA、数码录音机、MP3和移动电话等设备。
MMC卡的数据通讯是基于一种可工作在低电压范围下的串行总线,它有7条引线。它支持MMC总线和SPI总线。MMC卡的结构。
特点:由于工作电压低,耗电量很小;体积小,与一张邮票差不多大小;可对数据实行密码保护;内置写保护功能。
6.Secure Digital Memory卡
SD卡是由Panasonic、Toshiba及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制的一种基于NAND技术的Flash存储卡。它的体积非常小,仅有一张邮票大小,但是容量却很大。SD卡的另一个特点是具有非常好的数据安全性和版权保护功能。
7.UDISK
优递卡,也称邮递卡。这是台湾八达创新科技开发的一种存储卡,它的存储部分仍是普通的Flash Memory。不同的是,它的内部具有两种接口:一个是与电脑相连的USB接口,这是由专用的USB接口芯片来完成;另一方面有单片机构建了一个Device Interface(设备接口),这个接口可支持Serial Mode、 Byte Mode及Word Mode(图20)。
优递卡的一个优点是它可以支持各种类型的 Flash存储芯片,例如:串行或并行Flash——NAND、 AND、NOR、Gate Flash及Mask ROM等。
编者按
电脑的外部存储器包含磁存储介质、光存储设备和半导体存储设备几个方面的内容,对它们的介绍到本期就暂告一段落。下期我们将为大家介绍电脑的BIOS,这是电脑内部重要的信息储存器,敬请期待!
⑵ U盘是什么类型存储器啊
U盘是外部存储来器,属于自FLASH类型的存储器。
USB盘,简称U盘,另作优盘,是U盘的谐音。属于移动存储设备,用于备份数据,方便携带。U盘是闪存的一种,因此也叫闪盘。特点是小巧便与携带、存储容量大、价格便宜。
计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号(加入分配、核对、堆栈等指令)读写到USB芯片适配接口,通过芯片处理信号分配给EPROM2存储芯片的相应地址存储二进制数据,实现数据的存储。EPROM2数据存储器,其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值,栅晶体管的结电容可长时间保存电压值,也就是为什么USB断电后能保存数据的原因。
U盘有USB接口,是USB设备。如果操作系统是Windows 2000/XP/2003/Vista或是苹果系统的话,将U盘直接插到机箱前面板或后面的USB接口上,系统就会自动识别。如果系统是98的话,需要安装U盘驱动程序才能使用。
⑶ U盘是一种,可移动的半导体集成电路存储器。 是对还是错为什么
你好,是对的。USB是英文Universal Serial Bus的缩写,中文含义是“通用串行总线”,用第一个字母专U命名,所属以简称“U盘”。U盘是半导体存储器,U盘内集成的是Flash芯片,存储介质为半导体,为mos管。而mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconctor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。所以你的判断是对的。如有问题,欢迎继续讨论。祝开心!
⑷ U盘是半导体存储器!!
是啊,提问者经常受到答题者的误导而采纳错误答案。这也是对电脑知识的极度缺乏的表现之一。
⑸ 优盘是一种可移动的半导体集成电路存储器吗
U盘即USB盘的简称,而优盘只是U盘的谐音称呼。U盘是闪存的一种,因此也叫闪盘。最大的特点就是:小巧便于携带、存储容量大、价格便宜。是移动存储设备之一。一般的U盘容量有64M、128M、256M、512M、1G、2G、4G、8G等,价格上以最常见的1G为例,40元左右就能买到。2G的Kingston才65元.U盘容量有了很大程度的提高,如:4G、8G,16G的U盘。它携带方便,属移动存储设备,所以当然不是插在机箱里了,我们可以把它挂在胸前、吊在钥匙串上、甚至放进钱包里。
编辑本段存储原理
计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号(加入分配、核对、堆栈等指令)读写到U盘芯片适配接口,通过芯片处理信号分配给EPROM2存储芯片的相应地址存储二进制数据,实现数据的存储。 EPROM2数据存储器,其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值(高低电位),栅晶体管的结电容可长时间保存电压值,也就是为什么U盘在断电后能保存数据的原因。
编辑本段使用方法
U盘有USB接口,是USB设备。如果操作系统是Windows 2000/XP/2003/Vista或是苹果系统的话,将U盘直接插到机箱前面板或后面的USB接口上,系统就会自动识别。如果系统是Windows 98的话,需要安装U盘驱动程序才能使用。驱动可以附带的光盘中或者到生产商的网站上找到。
每次使用U盘(当你把U盘插到USB接口时)系统会报告“发现新硬件”。稍候,会提示:“新硬件已经安装并可以使用了”。(有时还可能需要重新启动)这时打开“我的电脑”,可以看到多出来一个图标,叫“可移动磁盘”。经过这一步后,以后再使用U盘的话,可以插上后,直接打开“我的电脑”了。此时注意,在屏幕最右下角,会有一个小图标,就是USB设备的意思。(U盘是USB设备之一), 接下来,你可以象平时操作文件一样,在U盘上保存、删除文件。但是,要注意,U盘使用完毕后,关闭一切窗口,尤其是关于U盘的窗口,正确拔下U盘前,要右键点右下角的USB设备图标,再左键点“安全删除硬件”,按“停止”按钮,在弹出的窗口中,再点“确定”。当右下角出现提示:“你现在可以安全地移除驱动器了”这句提示后,才能将U盘从机箱上拔下。拔下还有另外一种更方便的方法是直接左击多出的那一个图标,然后再点击 停止USB接口 ,等提示你现在可以安全地移除驱动器了”这句提示后,左击确定就可以拔下了。
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。包括中国朗科科技,以色列M-Systems,新加坡Trek公司。但是真正获得U盘基础性发明专利的却是中国朗科公司。 2002年7月,朗科公司“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”(专利号:ZL 99 1 17225.6)获得国家知识产权局正式授权。该专利填补了中国计算机存储领域20年来发明专利的空白。该专利权的获得引起了整个存储界的极大震动.包括以色列M-Systems立即向中国国家知识产权局提出了无效复审,一度成为全球闪存领域震惊中外的专利权之争.但是2004年12月7日,朗科获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利,美国专利号US6829672。这一专利权的获得,最终结束了这场争夺.中国朗科公司才是U盘的全球第一个发明者.美国时间2006年2月10日,朗科委托美国摩根路易斯律师向美国德克萨斯州东区联邦法院递交诉状,控告美国PNY公司侵犯了朗科的美国专利(美国专利号US6829672)。2008年2月,朗科与PNY达成庭外和解。朗科向PNY签订专利许可协议,PNY向朗科公司缴纳专利许可费用1000万美元。这是中国企业第一次在美国本土收到巨额专利许可费用.也进一步证明了朗科是U盘的全球发明者.
现在的闪存盘都支持USB2.0标准;然而,因为NAND闪存技术上的限制,它们的读写速度目前还无法达到标准所支持的最高传输速度480Mbit/s。目前最快的闪存盘已使用了双通道的控制器,但是比起目前世代的硬盘,或是USB2.0能提供的最大传输速率来说,仍然差上一截。目前最高的传输速率大约为20-40MB/s,而一般的文件传输速度大约为10MB/s。较旧型的「fullspeed」12Mbit/s设备传输速率最大约只有1MB/s。其中业界的表表者有香港公司深圳朗科公司,M-Systems公司,新加坡Trek公司。U盘、USB接口与即插即用.通俗地讲,USB就是一种外围设备与计算机主机相连的接口类型之一.除了USB接口外,还有如并行总线等接口.然而USB接口却有个极大的优点使得它在这个领域非常的普及,那就是具有这种接口的设备可以在电脑上即插即用(即插即用有时也叫热插拨). 电脑开机的时候要先开外围设备再开主机电源,而关机时候的顺序恰好相反。之所以要遵循这种开机顺序,就是因为在电脑启动之前必须先让所有的外围设备的电源都打开做好准备,然后等待主机对这些设备逐一进行检查并安装相应的软件.只有这样电脑才能正常运行,否则将可能出现外围设备不可用或者电脑不能识别外围设备的情况. 而USB接口的出现却改变了这种状况,如果某个设备是USB接口,那么它就可以随时插入电脑主机不管电脑此时处于什么样的状态,而如果要取走这个设备,只需按照规范操作便可以将这个设备安全的从电脑上移走.这无疑给人们的学习和生活提供了极大的便利. 因此,从U盘这个名称上我们可以看出,这个存储盘是USB接口的,因为这个存储盘是USB接口,所以这个存储盘也就能够在电脑上即插即用,也就是说这个存储盘是可以移动的存储盘,它可以随身携带.因此,广义上的U盘实际上就是指的移动存储设备.
然而,狭义上的U盘仅仅指闪盘. 闪盘是指采用闪存技术来存储数据信息的可移动存储盘.闪存技术是计算机领域刚刚兴起没有几年的存储技术.它与传统的电磁存储技术相比有许多优点:一,这种存储技术在存储信息的过程中没有机械运动,这使得它的运行非常的稳定,从而提高了它的抗震性能,使它成为所有存储设备里面最不怕震动的设备.二,由于它不存在类似软盘,硬盘,光盘等的高速旋转的盘片,所以它的体积往往可以做得很小.而现在的MP3播放器可以做得很小的原因就是因为采用了这种存储技术. 举个例子来讲,如果某个人说他有一个U盘,那它可能只是普通的移动硬盘,也可能是最近几年刚刚出现的微硬盘,还有可能是闪盘.当然了,正如前文所说,现在的U盘一般指闪盘,因此,我们通常理解为他拥有的是一块闪盘. 相关软件与病毒 Vista ReadyBoost ReadyBoost是windows vista中的新技术,它利用了闪存随机读写及零碎文件读写上的优势来提高系统性能。如果你的U盘达到规格,可以通过启动ReadyBoost来提升系统速度。 在线存储——“网络U盘” 有断点“上载”、断点“下载”功能,不仅实现大文件下载,还有断点续传功能,可以将文件分段传输,也大大节约传输时间。 但 上传/下载 速度较慢,且对于超过200M的文件,实用性不高。 “U盘寄生虫”(Checker/Autorun) “U盘寄生虫”是一个利用U盘等移动设备进行传播,并利用autorun.inf自动播放文件触发的蠕虫病毒。autorun.inf文件一般存在于U盘、MP3、移动硬盘和硬盘各个分区的根目录下,当用户双击U盘等设备的时候,该文件就会利用Windows系统的自动播放功能,优先执行所要加载的病毒程序,从而破坏用户计算机,使用户计算机遭受损失。
⑹ u盘是什么存储器
U盘,全来称“USB闪存盘”,英文自名“USB flash disk”。
1、它是一个USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品,可以通过USB接口与电脑连接,实现即插即用。
2、U盘的称呼最早来源于朗科公司生产的一种新型存储设备,名曰“优盘”,使用USB接口进行连接。
3、USB接口就连到电脑的主机后,U盘的资料可与电脑交换。而之后生产的类似技术的设备由于朗科已进行专利注册,而不能再称之为“优盘”,而改称谐音的“U盘”。后来U盘这个称呼因其简单易记而广为人知,而直到现在这两者也已经通用,并对它们不再作区分,是移动存储设备之一。
⑺ U盘属于什么储存介质
U盘属于闪存存储介质,集磁盘存储技术、闪存技术及通用串行总线技术于一体。
U盘机芯包括一块PCB+USB主控芯片+晶振+贴片电阻、电容+USB接口+贴片LED(不是所有的U盘都有)+FLASH(闪存)芯片。
(7)优盘是一种什么半导体储存器扩展阅读
计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号(加入分配、核对、堆栈等指令),读写到USB芯片适配接口,通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据,实现数据的存储。
U盘从所有浮动栅中导出电子。即将有所数据归“1”。写入时只有数据为0时才进行写入,数据为1时则什么也不做。写入0时,向栅电极和漏极施加高电压,增加在源极和漏极之间传导的电子能量。
⑻ 优盘是一种可移动的半导体集成电路存储器吗
对,情况就是这样。