USB闪存盘

USB闪存盘（简称:UFD）简称“u盘”，是一种大容量、小体积、无需驱动器、即插即用的新型移动存储设备。1996年，USB 1.0的第一个版本出现。2000年，中国朗科公司推出了USB闪存驱动器。2007年，优盘的应用领域扩大，出现了电视优盘、DVD播放器优盘等家用电器。u盘具有便携性、通用性、存储容量大、安全可靠等特点，已成为移动存储产品的代名词。USB闪存驱动器广泛应用于出版业，例如，存储教材、音乐和视频的USB闪存驱动器等。

1994年，包括英特尔、康柏、数字、IBM、微软、NEC和北方电信在内的七家世界著名的计算机和通信公司成立了USB论坛。1995年11月，USB 0.9通用串行总线的规范正式制定，1996年出现了USB 1.0的第一个版本，速度只有1.5Mbps。

2000年9月，中国朗科公司自主研发了一种USB闪存盘（一种基于USB接口、以闪存为存储介质的移动存储产品——闪存盘），并申请了一项发明专利，名为OnlyDisk。2001年，数百家IT公司相继推出了Easy Disk、Time Disk、Patriot Mini King等产品，u盘的价格逐渐下降。从1998年到2000年，许多公司声称他们是第一个发明USB闪存驱动器的公司，包括在中国和美国获得专利的中国朗科技术公司、以色列M-Systems公司、新加坡Trek公司、中国朗科公司和在新加坡获得专利的新加坡Trek公司。

从2004年到2023年，u盘技术发展迅速，其中传输速度不断提高，出现了USB2.0、USB3.0、USB3.1Gen1和USB3.2Gen2等版本，最高速度为USB3.2Gen2，理论最高传输速率可达10GBps。还有更多物理接口适配设备，包括Type-A接口、MicroUSB接口、Type-C接口和Lightin接口。2005年，爱国者公司推出了世界上第一个指纹加密闪存盘，其嵌入式指纹识别系统最多可同时容纳五个不同的指纹。2007年，电视闪存盘正式进入实际应用程序，这是一种新型的闪存盘，可以插入电视上的USB接口观看电影。此外，传统家用电器（如DVD播放器和DVD播放机）中已开始出现大量USB接口，这些接口与闪存驱动器直接连接。在其他领域，如传统银行业务，已经引入了USB KEY（也称为u盾）来实现网上银行交易的安全性。2013年，Intellipaper发布了首款采用“智能纸”技术的纸质u盘。它使用纸张代替闪存芯片和塑料外壳，它的形状是一张纸，这是世界上第一个可以折叠、撕裂和回收的USB闪存驱动器。2015年，PNY公司推出了双接口闪存驱动器，即Type-C和USB3.0，使产品能够适应大多数电子设备。2017年3月，西部数据公司推出了256GB Sandisk超快USB3.1固态闪存驱动器，这是一款创下新速度纪录的大容量USB闪存驱动器，读取速度为420MB/ s，写入速度为380MB/ s..

u盘由USB接口、主控芯片、闪存芯片、晶体振荡器、LED、开关、空载空间、PCB板、稳压IC（LDO）、贴片电阻、电容等功能部件组成。

1.USB接口，用于连接电脑主机；

2.主控芯片负责闪存和USB的连接，是u盘的核心；

3.测试点，用于将代码加载到微控制器中；

4.用于存储数据的闪存芯片；

5.晶体振荡器，用于产生时钟信号并控制数据输出；

6.LED，用于指示数据传输处于活动状态；

7.写保护开关，用于启用和禁用数据写入；

8.空载空间被预留给第二闪存芯片。

闪存：闪存主要分为两种类型，NOR型和NAND型。NAND闪存的地址线和数据线共用I/O线，主要用于存储数据。u盘的闪存是NAND型的。

闪存芯片：闪存芯片的类型有SLC、MLC、TLC、QLC和PLC。其中，SLC（英文全称:Single-Level Cell）被称为单层存储，即每个单元可存储1bit信息（1bit/cell），SLC的擦除寿命在四种颗粒中最长，可达10万次左右；MLC（英文全称:Multi-Level Cell）称为双层存储，即每个单元可以存储2位信息（2位/单元）；TLC（triary-Level Cell）称为三层存储，即每个单元可以存储3位信息（3位/单元）。

优盘的闪存芯片有SLC、MLC、TLC和QLC。根据闪存芯片的应用，闪存盘的使用寿命是不同的。例如，最常见的TLC闪存芯片可以每天擦除和写入一次，理论上大约是3年（1000/365=2.7）。

文件系统：u盘的文件系统是NTFS、FAAT32和EXFAT。NTFS（new technology File System）是一种新技术文件系统，具有良好的稳定性，可以支持更多样化的文件传输，适用于Windows电脑的硬盘和移动硬盘，但不适合u盘和存储卡选择这种格式。FAT32指文件分配表，是一种32位二进制数记录管理的磁盘文件管理方法，具有兼容功能，可用于u盘；EXFAT（Extended File Allocation Table）是一个具有兼容性和跨平台操作功能的扩展文件分配表，可用于u盘和移动硬盘。

u盘的工作原理:USB口负责连接电脑，是数据输入或输出的通道；主控芯片负责所有部件的协调管理和发出各种动作指令，并使计算机将u盘识别为“可移动磁盘”，是u盘的“大脑”；闪存芯片的原理与计算机中的存储芯片基本相同，是一个保存数据的实体。其特点是断电后数据不会丢失，并可长期保存。PCB底板提供相应的数据处理平台，并将组件连接在一起。

防病毒USB闪存驱动器：防病毒u盘是一种在u盘中嵌入各种防病毒软件的u盘。当它连接到计算机的USB接口时，无需安装即可被主机识别，并且“我的电脑”下会自动出现一个新的驱动器盘符，并且杀毒u盘会自动运行。防病毒u盘在性能上可分为写入式和嵌入式。写入式防病毒程序只有安装在计算机中才能发挥防病毒作用；嵌入式杀毒程序写在u盘的控制芯片中，无需安装即可随时杀毒。

加密USB闪存驱动器：加密u盘分为两类:第一类:硬件加密技术，一般由u盘主控芯片加密，安全级别高；第二类:软件加密技术，通过外部服务器或内置软件操作对u盘文件进行加密，一般采用AES算法。

启动USB闪存驱动器：启动u盘分为两类。第一类:专门用于系统启动的功能性u盘，在电脑暂时无法正常开机时进入系统进行相关操作。第二类:电脑城或电脑技术人员专门为维护电脑而制作的功能强大的u盘，不仅可以启动电脑，还可以执行磁盘分区、系统杀毒、系统修复、文件备份、修改密码等功能。

用于温度测量的u盘：第一类:这种温度显示是在电脑上安装一个软件通过u盘测试温度，通过软件感知u盘获得的温度。这种方式依靠计算机软件来测试温度；第二种:这种方法直接将测试温度的硬件封装在u盘中并直接显示在u盘的输出LED屏幕上，并且软件已经封装在硬件中。

音乐u盘：音乐u盘是一款兼具存储功能和音乐文件播放功能的u盘。u盘的结构有一个内置电池和一个额外的插孔，用于连接配备的耳机。插入后，您可以收听MP3和WMA等常用格式的音乐，支持上下音乐选择，并设置随机播放功能。

产品的虚拟标准容量：2012年，北京市消费者协会发布了30个品牌u盘的比较试验结果，结果显示市场上的u盘存在虚标容量的现象。其中包括朗科、PNY、金士顿、闪迪、联想、爱国者、索尼、惠普和紫光等知名品牌。比较试验结果显示，所有样品均未达到产品包装上注明的容量。同时，u盘的性能差异很大，拷贝的速度也相差好几倍。在抽检的30款样品中，包括索尼、惠普等u盘普遍存在产品信息标注混乱、中文描述缺失等问题，严重影响消费者购买和使用。

USB闪存盘

本次比较试验结果反映出的问题:一是企业虚假标注容量，误导消费者。二是相关标准规定的容量误差范围大，访问速度低。为此，北京市消协建议降低GB /T26225-2010《信息技术移动存储闪存盘通用规范》中u盘可用容量的允许误差，提高读写速度。建议生产企业在产品包装上同时标明闪存芯片的容量和可用容量，并提供读写速度等真实的产品质量信息，确保标识信息与实际产品一致。

打击假冒伪劣产品：2008年，为了打击假冒产品，维护消费者的合法权益，金士顿公司为其Data Traveler推出了新的防伪标识。一方面，不同的产品使用不同颜色的防伪标签，1GB浅灰色、2GB浅绿色、4GB紫色和8GB深灰色的配色方案将使金士顿的防伪功能更加完善。另一方面，新标签增加了金士顿经典的人头像标志，并在标签的后半部分采用了独特的变色处理。从不同的角度看，新标签将显示两种不同的颜色，使消费者更容易区分闪存盘的真伪。

专利纠纷：2002年，在朗科与华旗信息就闪存技术专利产生争议时，11月21日下午，一家以色列M-Sy stems公司（艾蒙公司）在北京香格里拉举行了一场关于USB闪存技术的“M-Systems闪存技术专利介绍会”，声称自己是USB闪存驱动器的发明者并拥有其核心技术。另据介绍，早在1999年4月，M-SYS-TEMS就在美国申请了u盘技术专利（专利号6，148，354），并为IBM、惠普、戴尔等公司提供产品，在海外市场的占有率极高，其中美国市场占有率为40%，日本市场占有率为60%，欧洲市场占有率为50%。公司认为“M-Sy stems与朗科的技术专利非常接近，属于同一专利类别，且时间早于朗科”。