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U盘的组成很简单，主要由外壳+机芯组成，其中：

1．机芯：机芯包括一块PCB+USB主控芯片+晶振+贴片电阻、电容+USB接口+贴片LED（不是所有的U盘都有）+FLASH（闪存）芯片；

U盘机芯

2．外壳：按材料分类，有ABS塑料、竹木、金属、皮套、硅胶、PVC软件等；按风格分类，有卡片、笔型、迷你、卡通、商务、仿真等；按功能分类，有加密、杀毒、防水、智能等；

3．对一些特殊外形的PVCU盘，有时会专门制作特定配套的外包装；

相较于其他可携式存储设备（尤其是软盘片），闪存盘有许多优点：占空间小，通常操作速度较快（USB1.1、2.0、3.0、3.1标准），能存储较多数据，并且性能较可靠（由于没有机械设备），在读写时断开而不会损坏硬件质量差的有可能会（软盘在读写时断开马上损坏），只会丢失数据。这类的磁盘使用USB大量存储设备标准，在近代的操作系统如Linux、Mac OS X、Unix与Windows2000、XP、Win7、Win8、Win8.1、Win10中皆有内置支持；

闪存盘通常使用ABS塑料或金属外壳，内部含有一张小的印刷电路板，让闪存盘尺寸小到像钥匙圈饰物一样能够放到口袋中，或是串在颈绳上。只有USB连接头突出于保护壳外，且通常被一个小盖子盖住。大多数的闪存盘使用标准的Type-A USB接头，这使得它们可以直接插 入个人电脑上的USB端口中。

要访问闪存盘的数据，就必须把闪存盘连接到电脑；无论是直接连接到电脑内置的USB控制器或是一个USB集线器都可以。只有当被插入USB端口时，闪存盘才会启动，而所需的电力也由USB连接供给。然而，有些闪存盘（尤其是使用USB 2.0标准的高速闪存盘）可能需要比较多的电源，因此若接在像是内置在键盘或屏幕的USB集线器，这些闪存盘将无法工作，除非将它们直接插到控制器（也就是电脑本身提供的USB端口）或是一个外接电源的USB集线器上。有些U盘是驱动器和U盘组成，因此结束时要分辨清（DOS/win32环境下）。

2优点分析

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U盘最大的优点就是：小巧便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠。U盘体积很小，仅大拇指般大小，重量极轻，一般在15克左右，特别适合随身携带，我们可以把它挂在胸前、吊在钥匙串上、甚至放进钱包里。一般的U盘容量有2G、4G、8G、16G、32G、64G（1GB已没有了，因为容量过小），除此之外还有128G、256G、512G、1T等。价格上以最常见的8GB为例，20-40元左右就能买到，16G的50元左右。闪存盘中无任何机械式装置，抗震性能极强。另外，闪存盘还具有防潮防磁、耐高低温等特性，安全可靠性很好。

闪存盘几乎不会让水或灰尘渗入，也不会被刮伤，而这些在旧式的携带式存储设备（例如光盘、软盘片）等是严重的问题。而闪存盘所使用的固态存储设计让它们能够抵抗无意间的外力撞击。这些优点使得闪存盘非常适合用来从某地把个人数据或是工作文件携带到另一地，例如从家中到学校或是办公室，或是一般来说需要携带到并访问个人数据的各种地点。由于USB在现今的个人电脑中几乎无所不在，因而到处都可以使用闪存盘。不过，小尺寸的闪存盘也让它们常常被放错地方、忘掉或遗失。

闪存盘虽然小，但相对来说却有很大的存储容量。早期闪存盘容量较小，仅可存储16-32M文件，即便是这样，也相当于当时通用的可擦写移动存储介质软盘容量的10-20倍。随着科技的发展，U盘容量也依摩尔定律飞速猛增。到2012年为止，4G容量U盘已基本处于淘汰的边缘，主流U盘容量发展为8-16G，相当于2-4张DVD光盘的容量。最大容量则已达到1T，相当于240余张DVD光盘的容量。

闪存盘使用USB大量存储设备的类别，这表示大多数现代的操作系统都可以在不需要另外安装驱动程序的情况下读取及写入闪存盘。闪存盘在操作系统里面显示成区块式的逻辑单元，隐藏内部闪存所需的复杂细节。操作系统可以使用任何文件系统或是区块寻址的方式。也可以制作启动U盘来引导计算机。

与其它的闪存设备相同，闪存盘在总读取与写入次数上也有限制。中阶的闪存盘在正常使用状况下可以读取与写入数十万次，但当闪存盘变旧时，写入的动作会更耗费时间。当我们用闪存盘来运行应用程序或操作系统时，便不能不考虑这点。有些程序开发者特别针对这个特性以及容量的限制，为闪存盘撰写了特别版本的操作系统（例如Linux）或是应用程序（例如Mozilla Firefox）。它们通常对使用空间做优化，并且将暂存盘存储在电脑的主存中，而不是闪存盘里。

许多闪存盘支持写入保护的机制。这种在外壳上的开关可以防止电脑写入或修改磁盘上的数据。写入保护可以防止电脑病毒文件写入闪存盘，以防止该病毒的传播。没有写保护功能的闪存盘，则成了多种病毒随自动运行等功能传播的途径。

闪存盘比起机械式的磁盘来说更能容忍外力的撞击，但仍然可能因为严重的物理损坏而故障或遗失数据。在组装电脑中，错误的USB连接端口接线也可能损坏闪存盘的电路。

3系统分析

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U盘FAT32使用4个字节（也就是32位）的空间来表示每个扇区(Sector)配置文件的情形，故称之为FAT32。FAT16的分区容量上限是2047MB，而FAT32的分区容量下限是512MB，不同操作系统的上限不同，例如Win2000最大支持32GB FAT32分区，而WinXP最大可达2TB FAT32分区。

FAT32相比FAT16，优点如下：

• 可支持大于2TB的分区。最大可达2TB。

• 空间利用率更高。FAT32采用了更小的簇，可以更有效率的保存数据，比如两个分区大小都为2GB，一个分区采用了FAT16文件系统，另一个分区采用了FAT32文件系统。采用FAT16的分区的簇大小为32KB，而FAT32分区的簇只有4KB的大小。这样在存储碎文件时FAT32就比FAT16的存储效率要高很多，通常情况下可以提高15。

• 安全性更好。FAT32文件系统可以重新定位根目录和使用备份副本。另外FAT32分区的启动记录被包含在一个含有关键数据的结构中，减少了计算机系统崩溃的可能性。

• 灵活性更高。FAT32分区上的根文件夹是普通的簇链，因此它可以位于驱动器上的任何位置。以前对根文件夹数量的限制不复存在。此外，可以禁用文件分配表镜像，这样就可以让文件分配表的副本而不是让第一个文件分配表处于活动状态。这些功能允许您动态重调FAT32分区的大小。不过要注意，虽然FAT32的设计允许这一功能，但微软自己的分区软件不支持此功能，需要使用第三方分区软件。FAT32相比FAT16，缺点如下：

• 虽然对于最大分区容量的支持上面，FAT32 2TB最大分区的容量时至今日仍不过时，但FAT32只能存储最大4GB的单个文件，所以FAT32无法存放光盘ISO镜像、高清视频、各种图形作品文件等等，这是其致命的弊端。

4功能简介

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U盘主要目的是用来存储数据资料的，经过爱好者及商家们的努力，把U盘开发出了更多的功能：加密u盘、启动U盘、杀毒u盘、测温u盘以及音乐u盘等。

加密U盘

加密u盘分为两类，第一类：硬件加密技术，这种技术一般是通过U盘的主控芯片进行加密，安全级别高，不容易被破解、成本较高；第二类：软件加密技术，通过外置服务端或内置软件操作，对U盘文件进行加密，一般采用AES算法，这种技术繁多，安全性，因工而异，成本相对较低。

启动U盘

u盘启动u盘分为两类，第一类：专门用来做系统启动用的功能性U盘，当电脑一时间不能正常开启时进入系统进行相关操作，功能比较单一。第二类：专门是电脑城或电脑技术员用来维护电脑而专门制作的强大的功能性U盘，除了可以启动电脑外。还可以进行磁盘分区，系统杀毒，系统修复，文件备份，密码修改等功能。较适合有一定技术性的人员使用，还可以自己加入一些功能如一键安装系统等。

杀毒U盘

杀毒U盘是一种将各种杀毒软件U盘版嵌入U盘中，使杀毒软件使用方便快捷，安全，操作简单。与电脑USB接口相连后即会被主机识别而并不需要繁琐的安装。并在“我的电脑”下自动出现一个新的盘符，杀毒U盘版自动运行。杀毒U盘从性能上分为写入式、嵌入式两种。写入式杀毒程序要装到电脑里才可以起到杀毒作用；而嵌入式杀毒程序写在U盘的控制芯片里，不需要安装，随时可以杀毒。

其实上面说到的启动U盘中，杀毒U盘其实是启动U盘中的一种。只不过杀毒U盘是专用的。

测温U盘

第一类：这类温度显示是在电脑上安装了一个软件通过U盘中的一个测试温度，并通过软件，感应出U盘所获取的温度。这种方式要依靠电脑软件来测试出温度。

第二类：这种方式直接将测试温度的硬件封装在U盘内，并直接显示出在U盘输出LED屏上。软件已经封装到了硬件中。

音乐U盘

音乐U盘，是一款既有U盘的全部存储功能，同时还具备音乐文件的播放功能。一般的音乐U盘外观和普通U盘并无异样，不同之处在于其内置了电池，并多出一个插孔，用来接入配备的耳机，插进去后即可听取MP3、WMA等常见格式音乐，支持上下曲播放选取，可设置随机播放功能。

音乐U盘的优点在于：相比起普通U盘它具备了音乐播放功能，而相比MP3又具有低廉实惠的优势，是将U盘的功能作了延伸和发展的新一代移动存储产品。

5类别介绍

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u盘可分为广告U盘、发光u盘、防水u盘、创意U盘等。

广告

通常为商家所利用，用来给自己的企业或产品组宣传。分为两类，第一类广告U盘，即阅读器预先存储了一个商务网站网址，具有普通U盘的任何功能，当网站U盘阅读器插入电脑的USB接口时，电脑会马上自动进入该商务网站网址；第二类广告u盘：可以把客户的LOGO进行数码彩印加工处理后，形成各种彩色效果，还可以进行亚光亮光效果处理。非常漂亮！

发光

发光u盘分为两类，第一类：这种U盘可以在U盘外壳加入一种特殊的可以发光的材质，类似发光荧光棒的效果。比较简单但是很实用。第二类：这种U盘是通过U盘的PCB板上牵引出一组供电电路为发光装置供电，发光装置有很多种有LED灯，有LED屏，也有小灯泡的（但这很少见）。这种U盘的只能在插入电脑后才能发出灿烂的光彩来。

防水

防水U盘：这种u盘，市场上很少有卖的。一般是高档奢侈品，商务人士专用。一般上工艺进行了防水处理：外壳防水，USB与PCB板隔离。有很多采用一种COB封装工艺的mini U盘，也具有了防水防震的性能，性能非常好。

创意

创意u盘，集数据存储与家居生活在一起：在这个庞大的家族中，有心形u盘、鱼形u盘、易拉罐u盘、水晶拖鞋u盘、钥匙扣u盘、迷你安逗u盘、京剧脸谱造型u盘、别针u盘等。这些u盘有的可用于摆设、有的可用作吊饰、有的可作文件夹，是在u盘的数据储存功能上往现代家居生活延伸和发展的新一代移动存储产品。

6存储原理

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计算机把二进制数字信号转为复合二进制数字信号（加入分配、核对、栈栈等指令），读写到USB芯片适配接口，通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据，实现数据的存储。EEPROM数据存储器，其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值，栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，断电后能保存数据的原因主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅。在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动栅。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传输电流的选择/控制栅。数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子。有电子为0，无电子为1。

闪存就如同其名字一样，写入前删除数据进行初始化。具体说就是从所有浮动栅中导出电子。即将有所数据归“1”。写入时只有数据为0时才进行写入，数据为1时则什么也不做。写入0时，向栅电极和漏极施加高电压，增加在源极和漏极之间传导的电子能量。这样一来，电子就会突破氧化膜绝缘体，进入浮动栅。读取数据时，向栅电极施加一定的电压，电流大为1，电流小则定为0。浮动栅没有电子的状态（数据为1）下，在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压，源极和漏极之间由于大量电子的移动，就会产生电流。而在浮动栅有电子的状态（数据为0）下，沟道中传导的电子就会减少。因为施加在栅电极的电压被浮动栅电子吸收后，很难对沟道产生影响。

7发明历史

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自1998年至2000年，有很多公司声称自己是第一个发明了USB闪存盘。包括中国朗科科技，以色列M-Systems，新加坡Trek公司。但是真正获得U盘基础性发明专利的却是中国朗科公司。2002年7月，朗科公司“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”（专利号：ZL 99 1 17225.6）获得国家知识产权局正式授权。该专利填补了中国计算机存储领域20年来发明专利的空白。该专利权的获得引起了整个存储界的极大震动。包括以色列M-Systems立即向中国国家知识产权局提出了无效复审，一度成为全球闪存领域震惊中外的专利权之争。但是2004年12月7日，朗科获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利，美国专利号US6829672。这一专利权的获得，最终结束了这场争夺。中国朗科公司才是U盘的全球第一个发明者。