Techniek en geschiedenis

Techniek en geschiedenis

Een usb stick bestaat uit een NAND type geheugenopslag voorzien van een geïntegreerde USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) interface. Kenmerkend van usb sticks zijn dat ze eenvoudig te beschrijven zijn met data en deze data kan ook weer eenvoudig verwijderd worden. Ook staan usb sticks er om bekend dat ze stukken kleiner zijn dan bijvoorbeeld de ondertussen verouderde floppydisk.

Qua gewicht wegen ze over het algemeen minder dan 30 gram en leverbaar in verschillende grote geheugen capaciteiten (van 1 GB t/m wel 128 GB.) De kwaliteit wordt ook steeds beter, zo zijn er al sticks die in staat zijn om ruim een miljoen keer te schrijven en data te verwijderen. De data blijft zeker 10 jaar op de usb stick staan. Op dit moment zijn usb sticks voorzien van de 2.0 het meest gangbaar en zijn de nieuwe USB technologie SuperSpeed usb 3.0 ook leverbaar. Deze zijn vele malen sneller is dan zijn voorganger.

USB memory sticks hebben grotere voordelen te bieden dan andere portable storage devices. Sticks hebben een compacter formaat, zijn in staat veel sneller te werken, kunnen meer data bevatten, hebben een duurzamer design en de prestaties zijn betrouwbaar doordat er geen bewegende delen zijn.

USB poorten zijn op iedere PC of laptop te vinden. Deze USB poorten maken gebruik van de USB mass Storage standaard en worden prima ondersteund door de meest actuele besturingssystemen zoals Windows, Mac OS X, Linux en andere UNIX achtige systemen. De USB poorten die zijn voorzien van de USB 2.0 technologie zijn stukken sneller dan optische disc drives terwijl er een veel grotere hoeveelheid aan data opgeslagen kan worden in een veel kleiner oppervlak. Tegenwoordig worden de nieuwste computers ook uitgerust met een snelle USB 3.0 poort.

Een USB Stick heeft geen bewegende delen waardoor de kwaliteit constant is. Een memory stick is voorzien van een klein printplaatje, beschermd door een plastic, metalen of rubberachtige coating. Altijd is de robuustheid in ogenschouw genomen zodat de usb stick bestand is tegen het bewaren in bijvoorbeeld een broekzak of contact met een sleutelbos. De USB connector wordt vaak beschermd door een kapje of door een functie waardoor de connector in de behuizing te draaien is. Standaard heeft een stick een aansluiting voor de USB poort, echter zijn er ook sticks bekend die in andere interfaces van de computer gestopt kunnen worden.

Technologie

USB memory sticks maken gebruik van een combinatie van oudere technologieen. Door de huidige lage kosten, laag stroomgebruik en klein formaat chip mogelijk gemaakt door de huidige verbeteringen in de microprocessor technologie is de usb stick een handig en klein apparaat met ongekende mogelijkheden t.b.v. opslag.

De techniek die gebruikt is voor het opslaan van gegevens zijn gebaseerd op de vroegere EPROM en EEPROM technologie. De zojuist genoemde technologieen hadden slechts zeer gelimiteerde capaciteiten, erg langzaam voor zowel lezen als schrijven, maakten gebruik van een complexe en hoog voltage schakelingen. Ook was het alleen mogelijk om de gehele inhoud te wissen ipv een paar bestanden.

Hardware ontwikkelaars hebben later de EEPRONs ontwikkeld die het mogelijk maakte om het wisbare veld op te splitsen in kleinere velden die individueel gewist kunnen worden zonder dat het invloed heeft op de andere velden. Het aanpassen van de inhoud van een specifieke geheugen locatie gaat als volgt te werk: Eerst wordt een volledig veld gekopieerd in een off-chip buffer geheugen, het veld wordt vervolgens gewist, daarna wordt het bestand weer terug geschreven in hetzelfde veld met de door u aangegeven data aanpassing.

Om een en ander goed te laten werken was er redelijke computerkennis en ondersteuning nodig. De PC EEPROM geheugen systemen droegen hun eigen toegewijde geheugen microprocessor systeem. De USB memory sticks zijn min of meer miniatuur versies van de EEPRONs.

De ontwikkeling van high-speed seriele data interfaces zoals USB maakten het voor geheugensystemen met de seriele toegankelijkheid mogelijk om op kleine, high speed en lage stroom maakten het mogelijk om alles te integreren in exreem kleine en compacte systemen, de usb stick.

Seriele toegang hebben het aantal van electronische connecties die nodig zijn voor geheugen chips extreem gereduceerd waardoor het mogelijk geworden is om multi-gigabyte capaciteiten te kunnen produceren. Elke vorm van electronische schakelingen zijn een potentiele kans die storingen kan veroorzaken.

De computers van tegenwoordig kunnen moderne usb flash systemen eenvoudig benaderen zoals bijvoorbeeld een harde schijf waar het controller systeem volledige toegang heeft over waar de informatie ook werkelijk is opgeslagen.

De EEPROM schrijf en wis procedures zijn toch erg vergelijkbaar met de huidige systemen zoals boven beschreven.

Een groot aantal goedkope mp3 spelers maken gebruik van een beetje extra software die geplaatst wordt op een standaard Flash geheugen microprocessor zodat het dienst kan doen als een muziek speler.

De meeste van deze mp3 spelers kunnen ook gebruikt worden als een conventionele usb stick, voor de opslag van data.

Geschiedenis

Het eerste commerciele product

Trek Technology en IBM begonnen met de verkoop van de eerste usb sticks als commercieel product in het jaar 2000. Trek Technology uit Singapore verkocht een model die gedoopt werd tot de 'Thumbdrive' en IBM heeft vervolgens de eerste sticks op de markt gezet in Noord Amerika met het product genaamd de 'DiskOnkey' (Gefabriceerd door het Israelische bedrijf M-systems).

De usb stick van IBM werd eschikbaar op 15 december 2000 en beschikte over een capaciteit van 8 mb, meer dan 5 keer de hoeveelheid aan data die op een standaard floppy disk gezet kon worden. Floppy disks hebben overigens een capaciteit van 1.44MB.

In het jaar 2000 introduceerde Lexar de Compact Flash (CF) kaart met een USB connectie en een meegeleverde kaart (lezen/schrijven) die ervoor zorgde dat er niet langer een USB hub nodig was.

Op 24 juli 2002 kreeg Netac Technology een Chinees patent toegewezen voor de USB memory stick.

In 2004 is Trek Technology een hele reeks aan rechtzaken gestart tegen andere USB stick fabrikanten in een poging om hun patent te laten gelden. Een rechtbank in Singapore besloot dat alle andere fabrikanten de verkoop van usb sticks moesten staken zodat Trek de enige patenthouder zou worden. De uitspraak werd enige tijd later vernietigd in Engeland.

Tweede generatie

Moderne usb sticks hebben een USB 2.0 of 3.0 aansluiting, echter maken de huidige sticks geen gebruik van de volledige 480 mbit per seconde (60 mb/s) die een USB 2.0 poort te bieden heeft. Dit is te wijten aan technische limieten inherent aan het NAND geheugen.

De snelste usb sticks van dit moment hebben een dubbel kanaals controller. In vergelijking tot de normale harde schrijven van dit moment komen de usb sticks nog te kort.

De overall gegevensoverdracht van verschillende usb sticks varieren flink en dienen goed vergeleken te worden alvorens men overgaat tot de aanschaf. Snelheden van usb sticks worden aangegeven in Mbyte per seconde, Mbit per seconde of optische drives zoals bijvoorbeeld '180x' wat staat voor 180 x 150 KiB per seconde.

Typische snelle usb sticks claimen snelheden te halen tot wel 30 megabytes per seconde en schrijfsnelheden tot ongeveer de helft. Oudere full speed usb sticks 12 Mbit/s halen snelheden tot maximaal 1 MB per seconde.