瘦身不瘦量――閃存盤完全解剖

2020-07-21 19:34:04

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供稿：網(wǎng)友

閃存盤是今年市場上的熱點產(chǎn)品之一。市面上一下子涌出了許多品牌的閃存盤，而且賣點也是千奇百怪，啟動型、免驅(qū)型、加密型、隨身郵、隨身Q……數(shù)不勝數(shù)。到底這些閃存盤有什么本質(zhì)的區(qū)別嗎？實際上并沒有什么區(qū)別。筆者以集防水和十五合一功能的美達海神二代鍍金版閃存盤（如圖1）為例，帶領(lǐng)大家走近閃存盤的內(nèi)心世界。

　一、閃存盤的工作原理
　　雖然閃存盤（Flash Memory Disk）是1.44MB軟盤的替代產(chǎn)品，但是原理卻完全不同。1.44MB軟盤是傳統(tǒng)的磁介質(zhì)存儲產(chǎn)品，而閃存盤是以Flash Memory為介質(zhì)，所以具有可多次擦寫、容量超大、存取快捷、輕巧便捷、即插即用、安全穩(wěn)定等許多傳統(tǒng)移動存儲設(shè)備無法替代的優(yōu)點。此外，我們也把閃存盤稱之為“電子軟盤”或“閃盤”，因為絕大多數(shù)人都把其作為軟盤的替代品了，習慣用“盤”來稱呼它，雖然從原理上說閃存并非光磁存儲設(shè)備。
　　閃存芯片內(nèi)分為多個存儲“塊”，存儲“塊”是可擦寫可編程的最小單位。但是每個存儲“塊”又由多個“頁”組成，而“頁”是寫數(shù)據(jù)的最小單位（如圖2）。由于存儲信息必須先擦除才能寫入，閃存盤最大的特性就在于寫數(shù)據(jù)時先按存儲“塊”擦除，再按“頁”順序?qū)懭搿?br />

　小提示：為何實際可用的容量總小于標稱容量？
　　閃存盤廠商一般是將1000000byte認定為1MB，而Windows認為10480576byte才是1MB。所以，128MB的閃存盤實際可用的容量一般在122MB左右是屬于正常現(xiàn)象。如果閃存盤實際可用容量和標稱容量相差較遠，這說明閃存盤有可能已經(jīng)損壞。
　　二、打探閃存盤的內(nèi)心世界
　　美達的海神二代鍍金版閃存盤，在黑色塑料外殼表面附著一層柔性材料，大大提升了防碰撞和抗摔能力。打開外殼后，除了金色的USB接口外，還可以發(fā)現(xiàn)正面的控制芯片和晶振，以及背面的閃存芯片（如圖3）。其他就什么都沒有了，結(jié)構(gòu)非常簡單。

　仔細觀察PCB電路板后，就可以發(fā)現(xiàn)原來美達海神二代鍍金版閃存盤所說的防水功能是將PCB電路板的表面裹了一層透明的塑膠實現(xiàn)的（如圖4）。

　　值得注意的是，海神二代鍍金版閃存盤在USB接口處做了5mm的鍍金處理（如圖5），增加了接口的耐磨損性和插拔的次數(shù)，防止海神二代鍍金版閃存盤在水里使用時氧化生銹，也使得用戶使用更加安全放心。

　　接下來，我們再來看看閃存盤的核心――控制芯片。閃存盤的讀寫速度、硬件功能（比如：啟動、硬件加密）全由這塊控制芯片所決定，它相當于整個閃存盤的神經(jīng)中樞。常見的專業(yè)控制芯片廠商主要有：OTI、PROLIFIC、ST、CYPRESS、ICSI、3S等公司。其中最常見到的控制芯片是OTI 006803/006808和PROLIFIC PL2315控制芯片。海神二代鍍金版閃存盤是采用SOP（small outline package，小型外形封裝）封裝的OTI006808控制芯片（如圖6），這是基于USB 1.1標準的控制芯片。SOP封裝有更高的穩(wěn)定性，適合更高的工作頻率。但是由于針腳的焊接工藝復(fù)雜，無法通過手工進行，只能通過專門的焊接機器進行操作。目前，也有一些低檔閃存盤的控制芯片是采用邦定（bonding）封裝。邦定封裝是一種比較古老的封裝形式，在一些早期的電子產(chǎn)品中我們可以經(jīng)?？吹讲捎迷摷夹g(shù)的芯片。邦定封裝的生產(chǎn)過程是將測試好的核心未經(jīng)過封裝處理便直接焊接在PCB電路板上，然后將具有保護功能的有機材料融化覆蓋到芯片上作為封裝。由于封裝形式簡單（甚至收工都能完成），其成本會得到很大的降低。但其缺點就是用戶無法從外觀上了解控制芯片的廠家和規(guī)格。

　　最后，我們就來看看閃存盤的大腦――閃存芯片。常見的閃存芯片廠商有SUMSUNG、TOSHIBA、FUJITSU、SANDISK等公司，而絕大多數(shù)閃存盤是采用SUMSUNG的閃存芯片。海神二代鍍金版閃存盤是采用一顆48TSOP1封裝、編號為K9K1G08U0M-YC80的SUMSUNG閃存芯片（如圖7）。這塊閃存芯片的規(guī)格為：128M×8bit、50ns速度，單顆容量128MB。工作電壓2.4～2.9V。

　小技巧：從SUMSUNG閃存芯片編號識容量
　　三星的閃存芯片均以K9打頭，與容量相關(guān)的字段是從第4位到第7位。第4～5位表示閃存密度，12代表512M、16代表16M、28代表128M、32代表32M、40代表4M、56代表256M、64代表64M、80代表8M、1G代表1G 、2G代表2G、4G代表4G、8G代表8G、00代表沒有。第6～7位表示閃存結(jié)構(gòu)，00代表沒有、08代表×8、16代表×16、32代表×32。
　　閃存芯片的容量=閃存密度×閃存結(jié)構(gòu)÷8
　　通過上述公式就可以計算出閃存芯片的真實容量了。

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