Kuinka USB-tikku toimii? Yksinkertaisesti selitetty
Elektronien muodossa olevat tiedot tallennetaan USB-tikulle niin kutsuttuihin flash-muistisoluihin. Tässä artikkelissa selitetään kuinka USB-tikku toimii yksinkertaisella ja ymmärrettävällä tavalla.
USB-tikun rakentaminen
Muistin rakenne on tärkeä, jotta voidaan ymmärtää, kuinka tietoja voidaan tallentaa ja kutsua USB-tikulle:
- Jokainen USB-tikku sisältää niin kutsuttuja flash-muistisoluja, jotka toimivat kuten transistorit. Ne koostuvat pääosin puolijohdemateriaalista, esimerkiksi piistä. On olemassa kaksi pienempää aluetta, jotka on valmistettu paljon johtavammasta materiaalista, lähteestä ja viemäristä.
- Erotettu muusta eristimellä, kelluva hila sijaitsee lähteen ja viemärin välissä. Tämä komponentti on salamakennon todellinen tallennuspaikka. Positiivinen tai negatiivinen jännite voidaan antaa ohjausportin kautta, joka on kytketty kelluvaan porttiin.
- Jos ohjausporttiin johdetaan nyt positiivinen jännite (noin 3, 3 volttia), lähteen ja viemärin väliin luodaan kanava, ja virta virtaa. Tätä tilaa kutsutaan 0-tilaksi.
- Jokainen solu voi olla joko 0- tai 1-tilassa. Tietokone voi sitten lukea tallennetun datan suuresta määrästä näitä soluja.
Tallenna tiedot USB-sairaalaan
Flash-muistisolun normaali tila on 0-tila, kelluvassa portissa ei ole tietoa.
- Tietojen tallentamiseksi soluun 1-tila on luotava.
- 1-tilan saavuttamiseksi on käytettävä erittäin suurta positiivista jännitettä (noin 10 volttia). Elektronit hyppäävät lähteestä ja valuvat kelluvaan porttiin, se latautuu negatiivisesti.
- Kelluvan portin eristyksen takia elektronit eivät pääse pakenemaan, tiedot tallennetaan.
Lue tiedot USB-tikulta
Tietojen lukemiseksi tietokoneen on tiedettävä, onko tilassa 1 tai 0.
- Pieni positiivinen jännite (3, 3 volttia) syötetään ja virranlähde lähteen ja viemärin välillä mitataan.
- 0-tilassa virta virtaa lähteen ja tyhjennyskanavan läpi yllä kuvatulla tavalla.
- 1-tilassa kanava lähteen ja viemärin välillä pysyy suljettuna, koska negatiivisesti varautunut kelluva hila estää jännitettä. Ei ole sähköä.
Poista tiedot USB-tikulta
Tietojen poistamiseksi muistisolusta on kelluvan hilan negatiivinen varaus poistettava, 0-tila on palautettava.
- 0-tilan palauttamiseksi uudelleen, ohjausporttiin on kohdistettava korkea negatiivinen jännite. Kelluvan hilan varaus poistetaan ja kanava lähteen ja viemärin välillä aukeaa uudelleen.
Kuinka 1-tiloista tulee luettavissa olevia tietoja?
- USB-tikussa on miljardeja yksittäisiä flash-muistisoluja. Jokainen muistisolu edustaa bittiä. Yksi bitti on pienin tallennusyksikkö, kahdeksan bittiä muodostavat tavun. 4 Gt: n USB-muistitikulla on noin 32 miljardia yksittäistä flash-muistisolua.
- Jokaisella muistisolulla on 0 tai 1 tila, joka luo ns. Binaarikoodin, jonka tietokone lukee ja tulostaa tekstinä, äänitiedostona, kuvana tai muuna.
- Havainnollistamiseksi voit muuntaa tekstiä verkossa binaarikoodiksi.
Uusin USB-standardi: USB 3.1 Type-C
Flash-muisti on myös rakennettu nopeisiin SSD-kiintolevyihin. Intelin uudet 3D Xpoint -muistit ovat jopa nopeampia kuin flash-muistot.