闪存盘

U盘，全称USB闪存驱动器，英文名“USB flash disk”。它是一种使用USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过USB接口与电脑连接，实现即插即用。U盘的称呼最早来源于朗科科技生产的一种新型存储设备，名曰“优盘”，使用USB接口进行连接。U盘连接到电脑的USB接口后，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因而广为人知，是移动存储设备之一。

 U 盘，又称优盘，中文全称 “ USB 闪存盘 ”，英文名“USB Flash Disk”，是一种小型的移动存储盘。闪存盘接口有RS-232、USB、SCSI、IEEE-1394、E-SATA等多种，严格地说只有 USB 接口 的闪存盘才能叫 U 盘。用于存储照片、资料、影像，只有拇指大小，实现便携式移动存储、大大提高了办公效率，使人类生活更便捷。

U盘的组成很简单：外壳+机芯
1．机芯：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
2．外壳：按材料分类，有塑胶、竹木、金属、皮套、硅胶、PVC等；按风格分类，有卡片、笔型、迷你、卡通、商务、仿真等；按功能分类，有加密、杀毒、防水、智能等。
3．对一些特殊外形的PVCU盘，有时会专门制作特定配套的外包装。

相较于其他可携式存储设备（尤其是软盘片），闪存盘有许多优点：占空间小，通常操作速度较快（USB1.1、2.0、3.0标准），能存储较多数据，并且可能较可靠（由于没有机械设备），在读写时断开而不会损坏硬件（软盘在读写时断开马上损坏），只会丢失数据。这类的磁盘使用USB大量存储设备标准，在近代的操作系统如Linux、Mac OS X、Unix与Windows2000、XP、Win7中皆有内置支持。

闪存盘通常使用塑胶或金属外壳，内部含有一张小的印刷电路板，让闪存盘尺寸小到像钥匙圈饰物一样能够放到口袋中，或是串在颈绳上。只有USB连接头突出于保护壳外，且通常被一个小盖子盖住。大多数的闪存盘使用标准的Type-A USB接头，这使得它们可以直接插入个人电脑上的USB端口中。

要访问闪存盘的数据，就必须把闪存盘连接到电脑；无论是直接连接到电脑内置的USB控制器或是一个USB集线器都可以。只有当被插入USB端口时，闪存盘才会启动，而所需的电力也由USB连接供给。然而，有些闪存盘（尤其是使用USB 2.0标准的高速闪存盘）可能需要比较多的电源，因此若接在像是内置在键盘或屏幕的USB集线器，这些闪存盘将无法工作，除非将它们直接插到控制器（也就是电脑本身提供的USB端口）或是一个外接电源的USB集线器上。有些U盘是驱动器和U盘组成，因此结束时要分辨清（DOS/win32环境下）。

U盘最大的优点就是：小巧便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠。U盘体积很小，仅大拇指般大小，重量极轻，一般在15克左右，特别适合随身携带，我们可以把它挂在胸前、吊在钥匙串上、甚至放进钱包里。一般的U盘容量有1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G等，价格上以最常见的8GB为例，30-50元左右就能买到，16G的70元左右。存盘中无任何机械式装置，抗震性能极强。另外，闪存盘还具有防潮防磁、耐高低温等特性，安全可靠性很好。

闪存盘几乎不会让水或灰尘渗入，也不会被刮伤，而这些在旧式的携带式存储设备（例如光盘、软盘片）等是严重的问题。而闪存盘所使用的固态存储设计让它们能够抵抗无意间的外力撞击。这些优点使得闪存盘非常适合用来从某地把个人数据或是工作文件携带到另一地，例如从家中到学校或是办公室，或是一般来说需要携带到并访问个人数据的各种地点。由于USB在现今的个人电脑中几乎无所不在，因而到处都可以使用闪存盘。不过，小尺寸的闪存盘也让它们常常被放错地方、忘掉或遗失。

闪存盘虽然小，但相对来说却有很大的存储容量。早期闪存盘容量较小，仅可存储16-32M文件，即便是这样，也相当于当时通用的可擦写移动存储介质软盘容量的10-20倍。随着科技的发展，U盘容量也依摩尔定律飞速猛增。到2012年为止，4G容量U盘已基本处于淘汰的边缘，主流U盘容量发展为8-16G，相当于2-4张DVD光盘的容量。最大容量则已达到1T，相当于240余张DVD光盘的容量。
 
闪存盘使用USB大量存储设备的类别，这表示大多数现代的操作系统都可以在不需要另外安装驱动程序的情况下读取及写入闪存盘。闪存盘在操作系统里面显示成区块式的逻辑单元，隐藏内部闪存所需的复杂细节。操作系统可以使用任何文件系统或是区块寻址的方式。也可以制作启动U盘来引导计算机。

与其它的闪存设备相同，闪存盘在总读取与写入次数上也有限制。中阶的闪存盘在正常使用状况下可以读取与写入数十万次，但当闪存盘变旧时，写入的动作会更耗费时间。当我们用闪存盘来运行应用程序或操作系统时，便不能不考虑这点。有些程序开发者特别针对这个特性以及容量的限制，为闪存盘撰写了特别版本的操作系统（例如Linux）或是应用程序（例如Mozilla Firefox）。它们通常对使用空间做优化，并且将暂存盘存储在电脑的主存中，而不是闪存盘里。

许多闪存盘支持写入保护的机制。这种在外壳上的开关可以防止电脑写入或修改磁盘上的数据。写入保护可以防止电脑病毒文件写入闪存盘，以防止该病毒的传播。没有写保护功能的闪存盘，则成了多种病毒随自动运行等功能传播的途径。

闪存盘比起机械式的磁盘来说更能容忍外力的撞击，但仍然可能因为严重的物理损坏而故障或遗失数据。在组装电脑中，错误的USB连接端口接线也可能损坏闪存盘的电路。

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。EEPROM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，断电后能保存数据的原因主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅。在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动栅。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传输电流的选择/控制栅。数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子。有电子为0，无电子为1。闪存就如同其名字一样，写入前删除数据进行初始化。具体说就是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。这样一来，电子就会突破氧化膜绝缘体，进入浮动栅。读取数据时，向栅电极施加一定的电压，电流大为1，电流小则定为0。浮动栅没有电子的状态（数据为1）下，在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压，源极和漏极之间由于大量电子的移动，就会产生电流。而在浮动栅有电子的状态（数据为0）下，沟道中传导的电子就会减少。因为施加在栅电极的电压被浮动栅电子吸收后，很难对沟道产生影响。