Comment fonctionne une clé USB? Expliqué simplement
Les données sous forme d'électrons sont stockées sur une clé USB dans des cellules dites de mémoire flash. Dans cet article, nous expliquons comment une clé USB fonctionne de manière simple et compréhensible.
Construire une clé USB
La structure de la mémoire est importante pour comprendre comment les données peuvent être stockées et appelées sur la clé USB:
- Chaque clé USB contient des cellules dites de mémoire flash qui fonctionnent comme des transistors. Pour la plupart, ils sont constitués d'un matériau semi-conducteur, par exemple du silicium. Il existe deux zones plus petites constituées d'un matériau beaucoup plus conducteur, source et drain.
- Séparée du reste par un isolateur, la grille flottante est située entre la source et le drain. Ce composant est l'emplacement de stockage réel de la cellule flash. Une tension positive ou négative peut être appliquée via la grille de commande, qui est connectée à la grille flottante.
- Si une tension positive est maintenant appliquée à la grille de commande (environ 3, 3 volts), un canal est créé entre la source et le drain, et le courant circule. Cet état est appelé l'état 0.
- Chacune des cellules peut être à l'état 0 ou à l'état 1. Un ordinateur peut alors lire les données stockées à partir d'un grand nombre de ces cellules.
Enregistrer des données sur l'USB-Sick
L'état normal d'une cellule de mémoire flash est l'état 0, il n'y a aucune information dans la grille flottante.
- Pour stocker des informations dans une cellule, l'état 1 doit être établi.
- Pour atteindre l'état 1, une tension positive très élevée doit être appliquée (environ 10 volts). Les électrons sautent de la source et se drainent dans la grille flottante, il est chargé négativement.
- En raison de l'isolement de la grille flottante, les électrons ne peuvent pas s'échapper, les informations sont stockées.
Lire les données sur la clé USB
Pour lire les informations, l'ordinateur doit savoir si l'état 1 ou 0 est présent.
- Une petite tension positive (3, 3 volts) est appliquée et le flux de courant entre la source et le drain est mesuré.
- Dans l'état 0, le courant traverse le canal entre la source et le drain comme décrit ci-dessus.
- Dans l'état 1, le canal entre la source et le drain reste fermé car la grille flottante chargée négativement contrecarre la tension. Il n'y a pas d'électricité.
Supprimer des données de la clé USB
Afin de supprimer des informations de la cellule mémoire, la charge négative dans la grille flottante doit être supprimée, l'état 0 doit être restauré.
- Pour rétablir à nouveau l'état 0, une tension négative élevée doit être appliquée à la grille de commande. La charge dans la grille flottante est supprimée et le canal entre la source et le drain s'ouvre à nouveau.
Comment les états 1 deviennent-ils des données lisibles?
- Il y a des milliards de cellules de mémoire flash individuelles dans une clé USB. Chaque cellule de mémoire représente un bit. Un bit est la plus petite unité de stockage, huit bits forment un octet. Une clé USB de 4 Go contient environ 32 milliards de cellules de mémoire flash individuelles.
- Chaque cellule de mémoire a l'état 0 ou 1, ce qui crée un code dit binaire, que l'ordinateur lit et sort sous forme de texte, fichier audio, image ou autre.
- Pour illustration, vous pouvez convertir du texte en ligne en un code binaire.
Dernière norme USB: USB 3.1 Type-C
La mémoire flash est également intégrée aux disques durs SSD rapides. Les nouvelles mémoires 3D Xpoint d'Intel sont encore plus rapides que les mémoires flash.