Hallo,
ich würde gern einmal wissen, wie USB-Sticks und Flash-ROMs ihre Daten physikalisch speichern? Die Funktionsweise dürfte bei beiden gleich sein.
RAM seichert die Daten mit Kondensatoren, aber das funktioniert ja nur mit Spannung.
Vielen Dank im Voraus,
Sebastian
Hallo Sebastian,
USB Sticks bzw. Pendrives arbeiten meines wissen auf Basis von EEPROMS (Electrically eraseable programmable read only memory).
Hier ein Auszug aus einem anderen Forum:
Ein Flash ist ein EEPROM, das sektorweise löschbar ist. Die
Löschschaltungen sind so ausgeführt, daß die Sektorgröße des
Flash der Sektorgröße einer Festplatte entspricht. Die
Lebensdauer eines solchen Flashspeichers bemißt sich nach der
Anzahl der Löschvorgänge, am Ende der Lebensdauer des Speichers
beginnen die Bits „festzukleben“ und lassen sich nicht mehr
löschen oder beschreiben.
Du willst ein solches Medium so beschreiben, daß die Anzahl der
Löschvorgänge (die Anzahl der Änderungen eines Sektors) minimal
ist. Dies gilt besonders für die Sektoren, die besonders oft
geändert werden, mithin für die Sektoren, in denen die FAT
abgelegt wird.
Wenn Du das Ding mit Sync mountest, dann wirde JEDE Änderung an
dem Sektor sofort geschrieben, insbesondere auch JEDE Änderung
an den Sektoren, in denen die FAT abgelegt wird. Auf diese Weise
erreichst Du die 100.000 garantierten Schreibvorgänge, die für
ein Flash üblicherweise angegeben werden, in Windeseile…
Ohne Sync gehen die Writes üblicherweise nur in den Buffer Cache
Deines Linux und erst nach 30 Sekunden oder nach dem Unmount (je
nachdem, was zuerst kommt) auf das Flash.
Orginaltext unter: http://lists.suse.com/archive/suse-linux/2003-Mar/39…
Hoffe das hilft Dir, Gruß Jan
Hallo Sebastian,
ich würde gern einmal wissen, wie USB-Sticks und Flash-ROMs
ihre Daten physikalisch speichern? Die Funktionsweise dürfte
bei beiden gleich sein.
RAM seichert die Daten mit Kondensatoren, aber das
funktioniert ja nur mit Spannung.
Zuerst eine kleine Präzisierung:
Ein USB-Stick ist ein Gerät, nach USB-Norm.
FLASH ist eine Speichertechnologie, welche, unter anderem, in USB_Sticks verwendet wird.
EPROM und FLASH verwenden die gleiche Technologie um Daten zu speichern unterscheiden sich aber durch die Methode wie die Daten gelöscht werden.
Die Speicher-Zelle besteht aus einem MOS-FET bei welchem zwischen Gate und Kanal ein zusätzliches isoliertes Gate (floating Gate) eingefügt ist. Dadurch bilden die die zwei Gates einen Kondensator.
Ein, als Schalter eingesezter, FET hat, unter anderem, zwei wichtige Kennwerte:
Dijenige Gate-Spannung bei welcher er sperrt und diejenige bei welcher er ganz durchgeschaltet ist.
Wird jezt dieser Kondensator geladen, also Elektronen auf das floating Gate „aufgebracht“, so wird die Kondensator-Spannung, von der am Gate angelegten Spannung subtrahiert. Dadurch kann die Schaltspannung des FET verschoben werden, sodass er bei geladenem Kondensator und angelegter Gate-Spannung nicht mehr einschaltet.
Zum „aufbringen“ der Elektronen auf das isolierte floating Gate wird der Tunnel-Effekt ausgenutzt. Der Tunnel-Effekt ist ein Phänomen aus der Quantenmechanik, bei welchem sogenannte „heisse Elektronen“ eine Isolation überwinden können obwohl sie eigentlich nicht genügend Energie besizten dies zu tun (Die Spannung ist kleiner als die Isolations-Spannung).
Zum Löschen wird beim EPROM durch UV-Licht den Elektronen auf dem floating Gate Energie zugeführt, damit diese wieder Zurück-Tunneln können.
Beim FLASH-Speicher wird dies durch anlegen einer Spannung bewerkstelligt. Um den Schaltungsaufwand, und damit die Chip-Grösse, in wirtschaftlichen Grenzen zu halten, kann ein FLASH-Speicher nur Blockweise gelöscht werden.
Leider wandern, durch die nötigen hohen Energien zum Tunneln, einzelne Atome der Gates in die Isolations-Schicht, wodurch diese mit der Zeit beschädigt wird und die Speicherzelle unbrauchbar wird. EPROM „verkraften“ einige 100 Schreib-/Löschzyklen. FLASH-Speicher bis zu einigen 100’000.
MfG Peter(TOO)