چطور فلش مموری اطلاعات را ذخیره می‌کند؟ | آشنایی با ساختار داخلی USB Flash

به گزارش خبرگزاری صداوسیما کیش، فلش مموری یکی از پرکاربردترین ابزارهای ذخیره‌سازی در زندگی روزمره است. شاید هر روز از آن استفاده می‌کنید، اما تا به حال فکر کرده‌اید یک فلش USB دقیقاً چطور اطلاعات را نگه می‌دارد؟ در این ویدئو به زبانی ساده، ساختار داخلی و عملکرد این ابزار کوچک و شگفت‌انگیز را بررسی می‌کنیم.

اجزای اصلی فلش مموری

فلش مموری از پنج بخش اصلی تشکیل شده است:

۱- بدنه فلزی یا پلاستیکی که از مدار‌های داخلی محافظت می‌کند.

۲- کانکتور USB برای اتصال به کامپیوتر، لپ‌تاپ یا تلویزیون.

۳- کریستال اسیلاتور برای حفظ زمان‌بندی دقیق تبادل داده.

۴- چیپ کنترلر (Controller Chip) که نقش مغز دستگاه را دارد و ارتباط بین سیستم و حافظه را مدیریت می‌کند.

۵- حافظه نَند (NAND Flash Memory) که تمام فایل‌ها، عکس‌ها و اسناد شما در آن ذخیره می‌شوند.

عملکرد حافظه نَند در ذخیره اطلاعات

درون چیپ حافظه، میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی به نام Floating Gate MOSFET وجود دارد.

هر کدام از این ترانزیستورها، بسته به وجود یا نبود الکترون، مقدار ۱ یا ۰ را ذخیره می‌کنند — همان زبان باینری داده‌ها.

وقتی الکترون‌ها در گیت گیر می‌افتند، جریان قطع شده و عدد صفر ذخیره می‌شود. وقتی گیت خالی است، جریان عبور می‌کند و عدد یک ثبت می‌شود.

به‌وسیله اعمال ولتاژ، دستگاه می‌تواند الکترون‌ها را وارد یا خارج کند؛ به این ترتیب داده‌ها نوشته یا پاک می‌شوند.

محدودیت عمر فلش مموری

هر بار نوشتن و پاک کردن باعث فرسودگی تدریجی سلول‌های حافظه می‌شود. به همین دلیل، عمر فلش مموری محدود است.

با این حال، فناوری‌های جدید مثل wear leveling کمک می‌کنند سلول‌ها به‌صورت برابر استفاده شوند تا عمر حافظه افزایش یابد.

نتیجه‌گیری

فلش مموری در ظاهر وسیله‌ای ساده است، اما در درون خود میلیون‌ها عملیات پیچیده انجام می‌دهد تا داده‌های شما را در فضایی بسیار کوچک ذخیره کند.

این فناوری شگفت‌انگیز ترکیبی از رایانش، مهندسی الکترونیک و طراحی در مقیاس نانو است که زندگی دیجیتال امروز را ممکن ساخته است.