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1 # V佟掌櫃V
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2 # 山海皆可平z
隨身碟屬於快閃記憶體儲存介質,集磁碟儲存技術百、快閃記憶體技術及通用序列匯流排技術於一體。
隨身碟是USB(universal serial bus)盤的簡稱,據諧音也稱“優盤”。隨身碟是快閃記憶體的一種,故有時也稱作閃盤。
隨身碟集磁碟儲存技術、快閃記憶體技術及通用序列匯流排技術於一體。USB的埠連線電腦,是資料輸入/輸出的通道;主控晶片使計算機將隨身碟識別為可移動磁碟,是隨身碟的“大腦”;隨身碟Flash(快閃記憶體)晶片儲存資料,與計算機的記憶體不同,即使在斷電後資料也不會丟失;PCB底板將各部件連線在一起,並提供資料處理的平臺。
隨身碟
計算機把二進位制數字訊號轉為複合二進位制數字訊號(加入分配、核對、堆疊等指令),讀寫到USB晶片適配介面,透過晶片處理訊號分配給EEPROM儲存晶片的相應地址儲存二進位制資料,實現回資料的儲存。
隨身碟從所有浮動柵中匯出電子。即將有所資料歸“1”。寫入時只有資料為0時才進行寫入,資料為1時則什麼也不做。寫入0時,向柵電極和漏極施加高電壓,增加答在源極和漏極之間傳導的電子能量。
從上面的分析來看,U盤裡面的介質的狀態分為0和1兩個狀態,由許許多多的0和1來表示資料,這些0和1本身實際就是儲存介質,改寫0和1狀態是不會影響儲存介質的重量的。
綜上所述:一個裝32G檔案,一個空的,前者不會比後者“重”,本質上改寫U盤裡面的資料,不會引起隨身碟本身重量的變化。
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3 # 樺科技
很樂意回答這個問題。能提出這個問題,想必您是個很講科學的人。下面我們進入正題。
兩個完全相同的隨身碟,存入資料後,質量會增加嗎?
要搞清楚這個問題,我們必須先明白一個問題,那就是資料儲存的原理。
隨身碟資料儲存後會發生什麼變化?原理是什麼?優盤的快閃記憶體介質,與筆記本和桌上型電腦的機械硬碟的工作原理是不一樣的。
快閃記憶體儲存資料的過程,就是透過俘獲電子區分1和0,雖然電子的數量不會改變,但是一旦它們被俘獲(或者資料被儲存),它們就有了更高的能量等級。電子資料有質(重)量嗎?電子資料確實是有重量的,只是這種數值小得可以幾乎忽略不計。
1. 2011年,一位英國數學家根據單個電子的重量和因特網電子的數量,計算出整個因特網重量約為50克,僅等同於一顆草莓。而美國加州大學計算機科學家約翰·庫比亞托維奇教授根據愛因斯坦著名的質能方程E=mc^2計算出,一臺4GB的Kindle(電子書裝置)裝滿電子書資料後,它的質量增量是10的18次方分之一克,即0.000000000000000001g。
2. 加州大學伯克利分校的計算機科學家John D. Kubiatowicz也解釋說,一個位元組的資料確實會有重量,雖然極其微小——大約是1阿克,也就是1克的1/10^30。
那麼,回到我們的問題——
儲存資料後儲存介質會變重嗎?儲存32G的電子資料的優盤是否重變重了呢?
答案是——確確實實、實實在在地變重了,這點是毫無疑問的。
說到這裡,可能有人要問了,那我是否能感覺到這點變化呢?這個真有點懸。因為那麼一丁點的質量變化,哪怕你使用的是比較精密的稱量儀器也恐怕真正測出來質量差異。
換句話說,即便你以非常快的速率不斷儲存電子資料,儘管每位元組都在增加著質量,但是距離你能感覺到還遠太多太多了……^_^
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4 # 匯聚魔杖
隨身碟儲存了檔案後,因為鎖住了很多的電子(但要記住,是0變多了,而不是1),所以變重了。但是這些重量人是無法感知的,目前也沒有沒有儀器可測量這點重量的。
隨身碟的儲存原理(快閃記憶體的儲存原理源自“回形針”,鳴謝。)隨身碟的儲存過程是透過改變基本儲存單元(浮柵電晶體)中的電子數量來表示0和1。其中的浮柵極被二氧化矽包裹,和上下絕緣,在斷電時也能夠儲存電子,當電子數量高於一箇中間值就表示 0 ,低於中間值就表示 1 。
電晶體每次寫入資料前都要先擦除,在 P 極上加一個電壓,浮柵中原有的電子會因為量子隧穿效應透過絕緣層被吸出來,讓浮柵中的電子數量低於中間值,還原成 1 ;
如果要寫入 0 ,就在控制極加一個電壓,讓電子穿過絕緣層再注回浮柵,使電子數量高於中間值,表示 0 。
但在讀取時,快閃記憶體無法直接得知浮柵中有多少電子,只能曲線救國。
我們首先要知道,往控制極加一定大小的電壓,會導通這兩個 N 極。控制極上的電壓越大,N 極間的電流也越大。
然而,儲存 0 的浮柵,相比儲存 1 的浮柵,有更多的電子,會抵消控制極上的電壓,所以控制極需要更大的電壓才能導通兩個 N 極。
因此,當我們不知道浮柵中有多少電子時,就可以往控制極加一箇中間值電壓,如果兩個 N 極導通,就能反推出浮柵中的電子較少,識別為 1;如果沒有導通,就說明浮柵中的電子較多,識別為 0 。
傳統的單階儲存單元 SLC ,電子數量只有兩種狀態,只能儲存一位元的資料。而多階儲存單元 MLC、TLC 和 QLC ,它們的電子數量有 4~16 種狀態,一個單元可儲存 2~4 位元。
多階儲存單元大大降低了固態硬碟單位容量的成本,但也影響了硬碟壽命和效能。
電晶體擦寫資料時,二氧化矽絕緣層會困住一部分電子,這些電子的累積會逐漸抵消控制極上的電壓,使得控制極為了導通兩個 N 極所需的電壓越來越大,當這個偏移超過中間值,那麼讀取時也就無法分辨 0 和 1 。
而多階儲存單元由於不同狀態之間分得非常細,也就更容易受這種偏移的影響,所以從 SLC 到 QLC ,它們總的擦寫次數呈幾何級數遞減。
快閃記憶體儲存的資料通常在斷電一年後就會因浮柵內的電子衰減而慢慢丟失資料。
電子有重量嗎?根據粒子物理學的標準模型,電子是基本粒子,凡是自旋為半奇數的基本粒子都是費米子,電子是費米子,因為電子的自旋是1/2,費米子又分為輕子與重子兩種,它們的主要不同之處是輕子不涉及強相互作用,因此,電子是輕子。在所有帶電的輕子中,電子的質量最小,屬於第一代基本粒子。
電子的質量大約為9.109 × 10^(−31)kg或5.489 × 10^(−4)amu。
電子是有重量的,只是我們人無法感知,就算捕獲了一億個電子,我們的測量儀器還沒有這種靈敏度。其他的干擾因素,如風吹啊,灰塵啊等等帶來的影響就比這增加的一點點質量要高得多。
所以,隨身碟存了資料後,電子多了,實際就更重了,但這點重量是沒法測量,可以忽略不計。
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5 # 趣聞知識局
終於逮到一個和我有一樣有這個問題困擾的人了。我也有一個困擾我十多年關於隨身碟的問題。我們都知道能量守恆定律,那麼在這個定律的前提下,你從PC中複製一堆檔案到隨身碟,等於說原有的檔案還在,你這U盤裡冒出來的檔案是消耗的哪兒的能量?
回覆列表
首先,你這個問題問的不太嚴謹。因為目前人類的科技水平,是無法做到2個隨身碟完全一樣重量的。換句話說,你沒有往U盤裡複製資料之前,2個隨身碟的重量就不相同。
先看看隨身碟的結構隨身碟的結構比較簡單,主要是由USB插頭、主控晶片、穩壓IC(LDO)、晶振、快閃記憶體(FLASH)、PCB板、帖片電阻、電容、發光二極體(LED)等組成。
隨身碟的基本工作原理USB埠負責連線電腦,是資料輸入或輸出的通道;主控晶片負責各部件的協調管理和下達各項動作指令,並使計算機將隨身碟識別為“可移動磁碟”,是隨身碟的“大腦”;FLASH晶片與電腦中記憶體條的原理基本相同,是儲存資料的實體,其特點是斷電後資料不會丟失,能長期儲存;PCB底板提供相應處理資料平臺,且將各部件連線在一起。
隨身碟的資料儲存原理隨身碟的儲存原理是:計算機把二進位制數字訊號轉為複合二進位制數字訊號(加入分配、核對、堆疊等指令)讀寫到USB晶片適配介面,透過晶片處理訊號分配給EPROM2儲存晶片的相應地址儲存二進位制資料,實現資料的儲存。
寫入時只有資料為0時才進行寫入,資料為1時則什麼也不做。寫入0時,向柵電極和漏極施加高電壓,增加在源極和漏極之間傳導的電子能量。這樣一來,電子就會突破氧化膜絕緣體,進入浮動柵。
總結從上文中介紹的原理可以看出來,在隨身碟中儲存資料時,所有二進位制資料1均在浮動刪內匯入了電子。因此,儲存了32G資料的隨身碟,是要比空白隨身碟重的。
但是,電子的重量太小了,每個電子的重量為 9.10956×10^-31kg。因此,別說32G了,就是32T,加起來的重量也遠遠小於重量測試儀器的精度。因此是無法感知或測量出來的。