瘦身不瘦量――閃存盤完全解剖

2020-07-21 19:34:04

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供稿：網友

閃存盤是今年市場上的熱點產品之一。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、免驅型、加密型、隨身郵、隨身Q……數不勝數。到底這些閃存盤有什么本質的區別嗎？實際上并沒有什么區別。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，帶領大家走近閃存盤的內心世界。

　一、閃存盤的工作原理
　　雖然閃存盤（Flash Memory Disk）是1.44MB軟盤的替代產品，但是原理卻完全不同。1.44MB軟盤是傳統的磁介質存儲產品，而閃存盤是以Flash Memory為介質，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、安全穩定等許多傳統移動存儲設備無法替代的優點。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備。
　　閃存芯片內分為多個存儲“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”是寫數據的最小單位（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據時先按存儲“塊”擦除，再按“頁”順序寫入。

　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損壞。
　　二、打探閃存盤的內心世界
　　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，還可以發現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，結構非常簡單。

　仔細觀察PCB電路板后，就可以發現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，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中樞。常見的專業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封裝有更高的穩定性，適合更高的工作頻率。但是由于針腳的焊接工藝復雜，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品中我們可以經常看到采用該技術的芯片。邦定封裝的生產過程是將測試好的核心未經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位表示閃存結構，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×閃存結構÷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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