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U盘硬件构成
U盘体积小巧,构造简单,其主要由外壳、控制芯片、NANDFLASH闪存芯片、PCB电路板以及少量元气件组成。其中NANDFLASH闪存芯片是整个优盘的核心部件,它负责储存数据,占整体成本的70%左右。因此,NAND FLASH闪存芯片的价格走势直接影响到优盘的最终零售价格。
U盘的组成
U盘硬件主要由USB接口、主控芯片、flash芯片、晶体振荡器组成。USB接口有四根边接线,有5V、地和两根数据线。
其中主控芯片相当于闪存的“灵魂”,它控制着闪存的工作。主控芯片也是处理单元,在里面写入的程序对整个电路做控制。主控IC是把flash跟host 连接的桥梁,它可以决定flash的可用空间,还有LBA <-->PBA,平均抹除、耗损均衡等算法的实行。
U盘芯片
U盘中用的flash芯片的品牌主要有三星Samsung、现代Hynix、晟碟SANDISK、镁光Micron等。FLASH芯片按类型又分为SLC和MLC。SLC全称是Single-Level Cell,即单层单元闪存,而MLC全称则是Multi-Level Cell,即为多层单元闪存。它们之间的区别,在于SLC每一个单元,只能存储一位数据,MLC每一个单元可以存储两位数据,MCL的数据密度要比SLC 大一倍。SLC因单一存储单元只能存放一个Bit的资料,所以成本高价格贵,但是效率高速度快,可靠性高,MLC正相反。它们的主要差别:
:SLC 10万次 MLC 1万次
:SLC 8MB/S、MLC为2MB/S
:SLC能耗比MLC低,在相同使用条件下比MLC少15%左右的电流消耗。
:由于SLC是使用单层的单元存储,相对与MLC的多层单元存储来说容量方面有限制,市面上也比较少见2G以上的SLC单颗闪存芯片。
虽然与SLC相比,MLC看起来缺点很多,但在单颗芯片容量方面,目前MLC还是占了绝对的优势。MLC在架构上取胜SLC,而且国内外厂商也针对MLC做了很多的优化和开发,未来很有可能取代SLC闪存芯片。
随着技术的不断进步,纳米制程不断微缩,从而加速TLC(Triple-Level Cell)NAND闪存技术不断升温,TLC也是生产NAND闪存的一种架构,并且此架构1个记忆体储存单元可存放3位元。TLC NAND闪存技术是目前最先进的技术。我们以4GB、8GB容量的闪存卡Micro SD为例来说明,在4GB容量闪存卡上目前普遍作法都是用2颗16Gb晶片去堆叠,在堆叠的过程中,良率会降低,但如果用1颗32Gb的TLC晶片去生产4GB容量的闪存卡,成本结构会较划算,良率也会提高很多;在8GB容量闪存卡上,则可用2颗32Gb TLC芯片。由此以来,采用TLC N