Was ist Flash-Speicher?

Wenn Sie eine SSD kaufen oder Speicherkarten für Ihre Kameras verwenden, werden Sie wahrscheinlich auf den Begriff „Flash-Speicher“ stoßen. Aber was ist Flash-Speicher und wie funktioniert er? Wir werden es erklären.

Ursprünge des Flash-Speichers

In den frühen 1980er Jahren erfand eine Gruppe von Toshiba-Ingenieuren unter der Leitung von Dr. Fujio Masuoka einen neuen Typ von nichtflüchtigem Halbleiterspeicher namens Flash-Speicher.

Flash-Speicher stellten einen Durchbruch dar, da sie das schnelle Überschreiben von Daten ermöglichten und Daten ohne Strom speichern konnten. Da es sich um einen Festkörper handelte, wurden keine beweglichen Teile verwendet, daher war es stark und langlebig und benötigte weniger Energie für den Betrieb als herkömmliche Magnetplattenlösungen. Dieser geringere Stromverbrauch und die kompakte Größe haben Flash-Speicher ideal für tragbare Geräte gemacht.

Laut dem Computer History Museum hat Flash-Speicher seinen Namen von seiner Fähigkeit, Daten schnell zu löschen – im Handumdrehen. Frühere löschbare, nichtflüchtige Festkörperspeicherchips (wie EPROMs ) erforderten Minuten (manchmal bis zu 20 Minuten), um gelöscht zu werden, bevor ein Überschreiben erfolgen konnte. Es war diese Geschwindigkeit beim Schreiben, Löschen und Wiederbeschreiben, die Flash-Speicher später zu einem praktischen Ersatz für Disketten- oder Zip-Laufwerke in Form von Flash-Laufwerken und traditionellen Festplatten in Form von Solid-State-Laufwerken machte.

Wie funktioniert Flash-Speicher?

Flash-Speicher bestehen aus Floating-Gate-Transistoren, die Elektronen auf einem isolierten Gate speichern . Das Gate ist elektrisch geladen, um Elektronen zu halten, und diese Ladung kann verwendet werden, um Daten darzustellen. Flash-Speicher können gelöscht und überschrieben werden, da Elektronen aus dem schwebenden Gate entfernt werden können, wodurch der Transistor in seinen ursprünglichen Zustand zurückgesetzt wird. Dies geschieht durch Anlegen einer elektrischen Ladung durch einen Transistor, der Elektronen aus dem Gate freisetzt.

Flash-Speicher gibt es in drei Hauptformaten: NOR, NAND (benannt nach dem Typ von Logikgattern ) und EEPROM . Die meisten Flash-Speicher sind heute vom NAND-Typ, weil sie am billigsten sind und normalerweise weniger Strom verbrauchen als andere Typen.

Arten von Flash-Speicherkarten

Elektronikhersteller verwenden Flash-Speicher in einer Vielzahl von Anwendungen, darunter Smartphone-Speicher, USB-Flash-Laufwerke und Solid-State-Laufwerke (SSDs). SSDs werden als Ersatz für herkömmliche Festplatten immer beliebter. Solid-State-Laufwerke sind schneller, zuverlässiger und verbrauchen weniger Strom als Plattenlaufwerke.

In den 1990er und 2000er Jahren wurde Flash-Speicher am häufigsten von gewöhnlichen Computerbesitzern in Form von herausnehmbaren Flash-Speicherkarten verwendet, die häufig in Digitalkameras und PDAs eingesetzt wurden. Hier sind einige Grundformen von Lernkarten, einschließlich ihres Einführungszeitpunkts und ihrer maximalen Kapazität:

• CompactFlash : 1994 von SanDisk eingeführt. Kapazitäten bis zu 512 GB sind verfügbar, später erweitert mit CF 5.0.
• SmartMedia : 1995 von Toshiba eingeführt. Die maximale Kapazität betrug 128 MB.
• MultiMediaCard (MMC): 1997 von SanDisk und Siemens eingeführt. Es stehen Kapazitäten bis zu 512 GB zur Verfügung.
• Memory Stick : 1998 von Sony eingeführt. Es stehen Kapazitäten bis zu 128 MB zur Verfügung.
• Secure Digital (SD): 1999 von SanDisk eingeführt. Unterstützt bis zu 2 GB, erweiterte Formate unterstützen theoretisch bis zu 128 TB.
• xD-Picture Card : 2002 von Olympus und Fujifilm eingeführt. Es stehen Kapazitäten bis zu 2 GB zur Verfügung.
• XQD-Karte : Eingeführt von Sony im Jahr 2011. Es stehen Datenkapazitäten bis zu 4 TB zur Verfügung.
• CFexpress : 2017 von der CompactFlash Association eingeführt. Es stehen Kapazitäten bis zu 4 TB zur Verfügung.

Einige dieser Speicherkartentypen wurden um neue Standards erweitert, um im Laufe der Zeit höhere Kapazitäten zu unterstützen, wie z. B. SDHC, SDXC und MemoryStick Pro. Einige Flashkartenformate gibt es auch in mehreren Größen, wie z. B. miniSD und microSD, die durch die Verwendung von Adaptern miteinander kompatibel bleiben.

Lebensdauer des Flash-Speichers

So großartig Flash-Speicher auch sind, er hat keine unbegrenzte Lebensdauer. Tatsächlich kann es nur eine bestimmte Anzahl von Malen beschrieben werden, bevor es fehlschlägt. Bei modernen Flash-Geräten ist die Anzahl der Schreibzyklen jedoch ziemlich groß.

Laut den häufig gestellten Fragen der SD Association beträgt die typische Lebensdauer einer Consumer-SD-Karte etwa 10 Jahre. Dies kann jedoch je nach Qualität der Karte und den Bedingungen, unter denen sie verwendet wird, variieren.

Solid-State-Laufwerke halten im Allgemeinen länger als Flash-Speicherkarten, da sie für eine kontinuierlichere Verwendung ausgelegt sind. Achten Sie beim Kauf einer SSD auf die Zahl „TBW“ oder „Terabytes Writing“. Eine höhere Zahl bedeutet, dass das Laufwerk im Laufe der Zeit mehr Daten verarbeiten kann, die darauf geschrieben werden, und im Allgemeinen länger hält. Wenn Sie ein typischer Benutzer von Heimcomputern sind, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen, dass die SSD aufgrund zu vieler Schreibvorgänge abstürzt. Aber SSDs fallen von Zeit zu Zeit zufällig aus, also denken Sie daran, immer Backups zu machen. Bleiben Sie dort sicher!