نحوه عملکرد فلش درایو

احتمالاً در اغلب اوقات از فلش درایو یا فلش مموری استفاده می‌کنید. اما آیا از نحوه کارکرد آن اطلاع دارید؟ این مقاله را به منظور ‏یادگیری چگونگی عملکرد فلش درایوها مطالعه نمایید.‏

فلش درایو وسیله‌ای جهت ذخیره اطلاعات است که برای این کار از حافظه فلش یا لحظه‌ای استفاده می‌کند. حافظه لحظه‌ای نوعی حافظه غیر فرار است که می‌تواند به وسیله جریان الکتریکی اطلاعات آن پاک شده و دوباره برنامه ریزی شود. بنابراین نوعی حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی و قابل پاک شدگی الکتریکی است که به آن EEPROM گفته می‌شود. فلش درایوها شبیه به هارد درایوهای متداول بوده و می‌توانند جایگزین آنها شوند. از حافظه فلش جهت ذخیره و انتقال آسان و سریع اطلاعات استفاده می‌شود.
 

آنچه بایستی در مورد حافظه فلش بدانید

فلش درایوها اغلب در محصولاتی بکار برده می‌شوند که با توان کم کار کرده و نیز محصولاتی که ممکن است تحت شرایط سخت قرار گیرند. حافظه فلش یک حافظه غیر فرار است و از اینرو نیازی نیست بوسیله باتری از فلش درایوها پشتیبان گیری شود. حافظه فلش نیمه هادی است. بدین معنی که هیچ چیز درون آن مکانیکی نبوده و همه چیز کاملاً الکترونیکی است. حافظه فلش از شبکه‌ای عمودی و افقی و یک سلول که در هر نقطه تقاطع در شبکه دارای دو ترانزیستور می‌باشد، تشکیل شده است. یک لایه اکسید نازک ترانزیستورها را در هر جفت از یکدیگر جدا می‌کند. یکی از جفت ترانزیستورها تحت عنوان دریچه یا گِیت شناور (floating gate‎) نامیده شده در حالی که ترانزیستور دیگر تحت عنوان گیت کنترل (control gate) شناخته می‌شود. گیت شناور می‌تواند شارژ الکتریکی را در خود نگاه دارد. این ترانزیستور به دلیل وجود لایه اکسید که آن را از گیت کنترل جدا می‌کند در ایزولاسیون الکتریکی قرار دارد. بنابراین هر الکترون قرار داده شده بر روی گیت شناور، روی آن باقی می‌ماند. این امر حافظه فلش را به حافظه غیر فرار تبدیل می‌سازد. کار حافظه فلش دقیقاً افزودن الکترونها به گیت شناور و برداشتن آنها از این گیت است.
 

نحوه کار یک فلش درایو

فلش درایو بایستی در پورت یا درگاه یواس‌بی (USB) کامپیوتر وارد شود. سیستم عامل‌های امروزی می‌توانند فلش درایوها را شناسایی و درایورهای مورد نیاز را به تنهایی نصب نمایند. این وسیله به محض شناسایی، می‌تواند جهت ذخیره اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد و ضرورت دارد هنگامی که کار آن به پایان رسید از کامپیوتر جدا شود. هنگامی که خارج ساختن فلش درایو بدون مانع و خطر باشد، سیستم به شما پیغام لازم را داده و سپس می‌توان آن را خارج ساخت.

یک فلش درایو از یک PCB تشکیل شده است که یک برد مدار چاپی است. این برد در یک محفظه پلاستیکی یا لاستیکی پوشانده شده است که موجب محکم شدن آن می‌شود. اکثر فلش درایوها از اتصال نوع A یواس‌بی استفاده کرده که آن را با منبع استاندارد نوع A سازگار می‌سازد. از اینرو می‌توان آنها را به طور مستقیم به یک درگاه کامپیوتر متصل ساخت.

به هنگام اتصال یک فلش درایو به یک کامپیوتر، آنچه به سیستم عامل کامپیوتر ارائه می‌شود یک واحد منطقی با ساختار بلوکی است. به طور خلاصه می‌توان گفت که سیستم عامل با آن مانند یک هارد درایو رفتار می‌کند. هنگامی که یک فلش درایو وصل شد، وارد حالت تقلید یا نمونه سازی می‌شود بدین معنی که از یک هارد درایو تقلید می‌کند. این امر انتقال اطلاعات میان حافظه فلش و کامپیوتر را بسیار آسان‌تر می‌سازد.
فلش درایوها به دلیل کم مصرف بودن و میزان خطای پایین نسبت به سایر دستگاه‌ها برتری دارندبه منظور تبدیل ساختن کامپیوترهای شخصی به تجهیزات شبکه، از فلش درایوها برای به اجرا گذاشتن سیستم عامل‌های سبک استفاده می‌کنند. در چنین مواردی، آنها حاوی سیستم عامل بوده و جهت بوت کردن سیستم بکار می‌روند. احتمالاً با سی دی یا فلاپی دیسک‌هایی که سابق بر این جهت اهداف بوت سیستم مورد استفاده قرار می‌گرفتند آشنایی دارید. فلش درایوها به دلیل کم مصرف بودن و میزان خطای پایین نسبت به سایر دستگاه‌ها برتری دارند. علاوه بر آن فلش درایوها در اندازه‌های کوچک عرضه شده و قابل حمل می‌باشند. آنها انتقال سریع داده‌ها را با دشواری کمتری امکان پذیر می‌کنند. بیشتر آنها دستگاه‌هایی هستند که برای کار تنها نیاز به اتصال به کامپیوتر دارند. برای استفاده از آنها نیازی به هیچ گونه آموزش خاصی نیست. آنها از ظرفیت ذخیره سازی زیاد یعنی ظرفیتی بیشتر از سی دی و فلاپی دیسک برخوردارند.

فلش درایوها در طول سالهای نخست تکامل‌شان نمی‌توانستند چرخه حذف یا پاک کردن بیش از حد را تحمل کنند. این امر موجب شد فلش درایوهای اولیه برای بروز رسانی‌های مکرر اطلاعات ناکارآمد باشند. سازندگان فلش درایو جهت رفع این مشکل، از تکنیک‌هایی جهت تغییر محل نوشته‌ها به محل‌های حافظه فیزیکی استفاده کردند. دستگاه‌های امروزی تعداد بیشتری حذف اطلاعات را به انجام می‌رسانند.
 

فلش درایوهای یواس‌بی

امروزه فلش درایو یواس‌بی یک واژه مرسوم در دنیای فناوری کامپیوتری است. این وسیله یک دستگاه ذخیره ساز با حافظه فلش از نوع NAND است. اجزاء اصلی این فلش درایو شامل، یک رابط یا کانکتور یواس‌بی نوع A، یک کنترل کننده ذخیره انبوه یواس‌بی، یک تراشه حافظه فلش NAND و یک نوسان ساز کریستالی است. کانکتور یواس‌بی به عنوان یک رابط میان دستگاه و کامپیوتر عمل می‌کند. کنترل کننده ذخیره از یک پردازنده کوچک RISC تشکیل شده است. همچنین دارای مقداری حافظه روی تراشه است (که می‌تواند ROM و RAM باشد). تراشه حافظه فلش کار اصلی ذخیره سازی اطلاعات را برعهده دارد. نوسان ساز کریستالی سیگنالهای ساعتی تولید کرده و خروجی داده از دستگاه را کنترل می‌کند. ال‌ای‌دی‌هایی در نقش نشانگر و سوئیچ‌هایی با قابلیت محافظت از اطلاعات نوشته شده از دیگر اجزائی هستند که می‌توانند در فلش درایوها به کار برده شوند.
 

نحوه استفاده از فلش درایو

* فلش درایو را به کامپیوتر خود وصل کنید.

* کامپیوتر شناسایی یک وسیله خارجی را خاطر نشان می‌کند.

* با مراجعه به «My Computer» می‌توانید آن را در میان سایر درایوها مشاهده کنید.

* شما قادر هستید همانند هر هارد درایو دیگر به فلش خود دسترسی داشته باشید.
 

مزایای فلش درایوها

* وزن کم و قابلیت حمل

* مقاوم در برابر شوک و خراشیدگی و قرار نگرفتن تحت تأثیر میدانهای مغناطیسی

* کاربرد آسان به دلیل آنکه تنها نیاز دارند به سیستم اتصال یابیند.

* انتقال آسان اطلاعات به دلیل آنکه یک کامپیوتر آنها را مانند هر هارد درایو دیگر در نظر می‌گیرد.
 

معایب فلش درایوها

* به دلیل کوچکی اندازه‌شان، احتمال گم شدن یا قرار نگرفتن در محل مناسب وجود دارد.

* استفاده مکرر از آنها موجب فرسودگی‌شان به ویژه از نقطه نظر اتصال به یک کامپیوتر می‌شود.

* دارای محدودیت تعداد چرخه حذف و اضافه اطلاعات هستند.

* به اشتراک گذاری یک فلش مموری میان کامپیوترهای مختلف آن را در معرض بروز عفونت و آلودگی می‌سازد. یک ویروس موجود در درایو می‌تواند اطلاعات آن را مخدوش ساخته یا غیر قابل خواندن نماید.
فلش درایوهای امروزی مجهز به امکانات امنیتی از جمله کدگذاری یا حتی زیست سنجی هستندفلش درایوهای امروزی مجهز به امکانات امنیتی از جمله کدگذاری یا حتی زیست سنجی هستند. آنها با محفظه‌های محافظ ارائه می‌شوند که موجب استحکام‌شان می‌شود. گرچه تعداد چرخه حذف و اضافه‌ای که می‌توانند انجام دهند محدود است اما بایستی بگوییم این تعداد هزاران حذف و اضافه را شامل می‌شود. از جمله مزایای افزوده فلش درایوها می‌توان به ظرفیت ذخیره سازی، سرعت، قابلیت حمل و کم مصرفی آنها اشاره کرد. واضح است که معایب فلش درایوها در مقایسه با سهولت استفاده از آنها، قابل اغماض هستند. امروزه فلش درایوها در میان محبوب‌ترین وسایل ذخیره اطلاعات قرار دارند. آنها می‌توانند برنامه‌های بوت را در خود نگه داشته، اسناد، پروژه‌ها و تکالیف مهم را ذخیر کرده و همچنین موسیقی، فیلم و تصاویر را ذخیره نمایند.

 
منبع: techspirited