Memoria USB

Un Memoria USB junto a una moneda de un cuarto de dólar (24mm) para comparar el tamaño

Una memoria USB (Universal Serial Bus) (en inglés USB flash drive) es un pequeño dispositivo de almacenamiento que utiliza la memoria flash para guardar la información sin necesidad de pilas. Estas memorias son resistentes a los rasguños y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portable, como los CD y los disquetes.

Los sistemas operativos más modernos pueden leer y escribir en las memorias sin necesidad de controladores adicionales. En los equipos antiguos (como por ejemplo los equipados con Windows 98) se necesita instalar un controlador de dispositivo.

Todas las versiones de Linux que soportan dispositivos USB o SCSI soportan dispositivos USB Flash, aunque algunos entornos de escritorio asumen que el dispositivo está particionado (Estas suposiciones no son del todo seguras).

Características

Las memorias actuales son USB 2.0, lo que les permite alcanzar velocidades de escritura/lectura de hasta 480 Mbit/s teóricos (aunque en la práctica, como mucho, alcanzan unos 20 Mbytes/s, es decir 160 Mbit/s). Tienen una capacidad de almacenamiento que va desde algunos Megabytes hasta 60 Gigabytes, aunque algunos llaveros que incorporan un minúsculo disco duro en vez de una memoria flash pudiendo almacenar muchísima más cantidad de información. Sin embargo, algunos ordenadores pueden tener dificultades para leer la información contenida en dispositivos de más 2 GB de capacidad.

Algunos de estos dispositivos en vez de incluir la memoria flash integrada, incorporan un minilector de tarjeta de memoria. Esto permite reutilizar la memoria de, por ejemplo, una cámara digital.

De todos modos cualquier tarjeta de memoria es más cara que una memoria USB, por lo que la combinación de tarjeta y lector USB no es lo más barato.

Otro formato de memoria USB es un Reproductor MP3 con conexión USB y una memoria flash interna. Una memoria USB, es esencialmente una memoria flash del tipo NAND integrada con una interface USB 1.1 ó 2.0. Son dispositivos de almacenamiento de datos pequeños, livianos, removibles y reescribibles de hasta 60 GB. El modelo más popular en venta es el de 512 MB (Hasta el 2006). Un llavero USB es un dispositivo de memoria muy rápido que es más confiable que los diskettes. Estos dispositivos utilizan el standard "USB mass storage" (Almacenamiento Masivo USB) para dispositivos de almacenamiento removible.

Utilidad

La mayoría de las memorias USB son pequeños y ligeros. Son populares entre personas que necesitan transportar datos entre la casa, escuela o lugar de trabajo. Teóricamente, la memoria flash puede retener los datos durante unos 10 años y escribirse un millón de veces.

Otra utilidad de estas memorias es que si la BIOS lo admite pueden arrancar un sistema operativo sin necesidad de otro disquete o CD. El arranque desde USB tiene la ventaja que esta muy extendido en ordenadores nuevos; un conector USB ocupa mucho menos que un lector de CD-ROM y una disquetera, y es mucho más barato; y se le puede conectar un disco duro "de verdad" si se necesita más capacidad; para hacer una copia de seguridad, por ejemplo. Asimismo, algunas distribuciones de GNU/Linux están contenidas completamente en un llavero USB y pueden arrancar desde allí (véase LiveCD).

También hay grabadoras y lectores de CD-ROM, DVD, disquetera o Zip.

Como medida de seguridad, algunos de estas memorias tienen posibilidad de impedir la escritura mediante un interruptor, como la pestaña de los antiguos disquetes.

Otros permiten reservar una parte para ocultarla mediante una clave.

A pesar de su bajo costo y garantía, se han reportado casos en que estos dispositivos de almacenamiento dejan de funcionar de un día para otro, bien por variaciones de voltaje mientras están conectadas o por dejarlas caer de una altura superior a un metro, o simplemente por traerlas en el bolsillo junto a monedas o llaves.

Historia

Las unidades flash USB fueron inventadas en 1998 por IBM como un reemplazo de las unidades de diskettes para su línea de productos ThinkPad. Aunque fue un invento de IBM, este no lo patentó. IBM contrato más tarde a M-Systems para desarrollarlo y fabricarlo en forma no exclusiva. M-Systems mantiene la patente de este dispositivo, como también otras pocas relacionadas.

Las primeras unidades flash fueron fabricadas por M-Systems bajo la marca "disgo" en tamaños de 8MB, 16MB, 32MB y 64MB. Estos fueron promocinados como los "verdaderos matadores del diskette", y su diseño continuó hasta los 256MB. Los fabricantes asiáticos pronto fabricaron sus propias unidades más baratas que las de la serie Disgo.

Las modernas unidades flash poseen conectividad USB 2.0. Sin embargo, todavía (2006) no se alcanza el máximo de la especificación, 480Mbit/s debido a limitaciones técnicas.

Aunque inicialmente fue concebido para guardar datos y documentos, actualmente las unidades flash tienen muchas más utilidades.

Como los auriculares iPod, un flash drive colgado del cuello se ha transformado en un símbolo de status.

Fortalezas y Debilidades

Las unidades flash son inmunes a rayaduras y al polvo que afecta a las formas previas de almacenamiento portable como discos compactos y disquettes, su diseño de estado sólido duradero significa que en muchos casos puede sobrevivir a abusos casuales(golpes, caídas, aplastadas, pasadas por la lavadora o salpicaduras de café). Esto lo hace ideal para el transporte persona de datos o archivos de trabajo desde un lugar a otro. O el transporte de datos personales a los que se quiere acceder en múltiples lugares. La casi onmipresencia de soporte USB en computadoras modernas significa que un dispositivo funcionara en casi todos lados. Sin embargo Windows 98 no soporta disposivos USB de almacenamiento masivo genericos, se debe instalar un driver separado para cada fabricante. Para Windows 95 dichos drivers son casi inexistentes.

Las Unidades Flash son una forma relativamente densa de almacenamiento, hasta el dispositivo más barato almacenará lo que docenas de disquetes, y por un precio moderado alcanza a los CDs en tamaño o los superan. Históricamente el tamaño de estas unidades fue de varios megabytes hasta unos pocos gigabytes. En el año 2003 las unidades corrían a velocidades USB1.0/1.1, unos 1.5Mbit/s o 12Mbit/s. En 2004 se lanzan los dispositivos con interfaces USB2.0. Aunque USB 2.0 puede entregar hasta 480Mbit/s, las unidades flash están limitadas por el ancho de banda del dispositivo de memoria interno. por lo tanto se alcanzan velocidades de lectura de hasta 100Mbit/s, realizando las operaciones de escritura un poco más lento. En condiciones optimas un dispositivo USB puede retener información por 10 años.

Las memorias flash implementan el estandar "USB mass storage device class" (clase de dispositivos de almacenamiento masivo USB). Esto significa que la mayoría de los sistemas operativos modernos pueden leer o escribir en dichas unidades sin drivers adicionales. En lugar de exponer los complejos detalles técnicos subyacentes, los dispositivos flash exportan una unidad lógica de datos estructurada en bloques al sistema operativo anfitrión. El sistema operativo puede usar el sistema de archivos o el esquema de direccionamiento de bloques que desee. Algunas computadoras poseen la capacidad de arrancar desde memorias flash, pero esta capacidad depende de la BIOS de cada computadora, además, para esto, la unidad debe estar cargada con una imagen de un disco de arranque.

Las memorias Flash pueden soportar un número finito de ciclos de lectura/escritura antes de fallar, Con un uso normal, el rango medio es de alrededor de varios millones de ciclos. Sin embargo las operaciones de escrituras serán cada vez más lentas a medida que la unidad envejezca.

Esto debe tenerse en consideración cuando usamos un dispositivos flash para correr aplicaciones de software o un sistema operativo. Para manejar esto (además de las limitaciones de espacio en las unidades comunes), algunos desarrolladores han lanzado versiones de sistemas operativos (como Linux) o aplicaciones comunes (como Mozilla Firefox) diseñadas especialmente para correr desde unidades flash. Esto se logra reduciendo el tamaño de los archivos de intercambio y almacenándolos en memoria

Componentes

Componentes internos de un llavero USB típico
1	Ficha/Conector USB
2	Dispositivo de control de almacenamiento masivo USB
3	Puntos de Test
4	Chip de memoria flash
5	Cristal Oscilador
6	LED
7	Interruptor de seguridad contra escrituras
8	Espacio disponible para un segundo chip de memoria flash

Componentes Primarios

Las partes de una memoria Flash típicas son las siguientes:

• Un Conector USB macho tipo A (Ítem 1): Provee de la interfaz física con la computadora anfitriona
• Controlador USB de almacenamiento masivo (Ítem 2): Implementa el controlador USB y provee la interfaz homogénea y lineal para dispositivos USB seriales orientados a bloques, mientras oculta la complejidad de la orientación a bloques, eliminación de bloques y balance de desgaste. Este controlador posee un pequeño microprocesador RISC y un pequeño número de chips de memoria RAM y ROM
• Chip de memoria Flash NAND (Ítem 4): Almacena datos, este tipo de chips también es usado comúnmente en cámaras digitales.
• Cristal Oscilador (Ítem 5): Produce la señal de reloj principal del dispositivo a 12MHz y controla la salida de datos a través de un bucle de fase cerrado (phase-locked loop)

Componentes Adicionales

Un dispositivo típico puede incluir también:

• Puentes(Jumpers) y Pines de prueba (Ítem 3): Utilizados en pruebas durante la fabricación de la unidad o para la carga de código dentro del procesador.
• LEDs (Ítem 6): Indican la transferencia de datos o las lecturas y escrituras.
• Interruptor para protección de escritura (Ítem 7): Utilizado para proteger los datos de operaciones de escritura o eliminaciones.
• Espacio Libre (Ítem 8): Se dispone de un espacio para incluir un segundo chip de memoria, esto le permite a los fabricantes utilizar el mismo circuito impreso para dispositivos de distintos tamaños y responder así a las necesidades del mercado
• Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños debido a la electricidad estática, mejora la apariencia del dispositivo, algunas unidades no presentan una tapa pero disponen de una ficha USB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapa giratoria que no se separa nunca del dispositivo y evita el riesgo de perderla.
• Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapa contiene una abertura adecuada para una cadena o collar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo de perder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tiene dicha abertura en el cuerpo del dispositivo y no en la tapa, la desventaja de este diseño que la cadena o collar queda unida al dispositivo mientras está conectado. Muchos diseños traen la abertura en ambos lugares.

Desarrollos Futuros

Las empresas de semiconductores están haciendo un gran esfuerzo en reducir los costos de los componentes mediante la integración de varias funciones de estos dispositivos en un solo chip, esto produce una reducción de la cantidad de partes y sobretodo del costo total.

Véase también

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre memoria USB.
• Aplicación portátil
• Flonix