USBフラッシュドライブ
USB Flash Drive
USB インターフェースでホストに接続し、NAND フラッシュにデータを保存する携帯型記憶装置。通常フラッシュチップ、コントローラ、インターフェース回路で構成される。
詳細説明
USB フラッシュドライブ(USB メモリ)は、非易失性フラッシュメモリでデータを保存し、USB インターフェースでコンピュータなどのホストに接続する携帯型記憶装置である。通常、NAND フラッシュ、コントローラ、クロックと電源回路を小型筐体に封入し、機械的シーク部品は持たない。USB メモリは記憶媒体であり、オーディオやビデオの符号化形式ではない。容量とファイルシステムが許す任意のデータを保存できる。
ホストは通常、デバイスをブロックストレージとして認識し、論理ブロックを読み書きする。コントローラは論理アドレスと実フラッシュページを対応づけ、誤り訂正、不良ブロック管理、ウェアレベリング、ガベージコレクションを担う。NAND セルは書き換え前にブロック単位で消去が必要で、消去回数に限りがあるため、コントローラは更新を異なる物理位置に分散する。OS の「削除」や「フォーマット」は通常論理構造だけを変え、すべてのフラッシュセルが即座に消去されたことを意味しない。USB 2.0、USB 3.x 以上のインターフェースや Type-A、Type-C などのコネクタを採用しうる。インターフェースの公称速度は転送上限に過ぎず、実際の読み書きはフラッシュ種別、チャンネル数、コントローラ、キャッシュ、ファイルサイズ、持続書き込み後の回収にも依存する。同じ外形や容量でも連続・ランダムアクセス性能は大きく異なりうる。コネクタ形状だけでは対応プロトコル速度を証明できない。
USB メモリは通常 FAT32、exFAT、NTFS、APFS などでフォーマットされる。テレビ、カーオーディオ、プレーヤー、ディスクプレーヤーの USB ポートは一部のファイルシステムのみ支持し、パーティション方式、単一ファイルサイズ、ディレクトリ階層、AV 符号化、給電にも追加制限を設けることが多い。FLAC、MP4 などを USB メモリにコピーしてもファイル符号化は変わらず、再生可否は受信機のファイルシステムとデコード能力次第である。
フラッシュは電源断後後もデータを保持するが、電荷は時間とともに漏れ、保存寿命はセル種別、消去摩耗、温度、製造品質に左右される。コントローラ故障、コネクタ損傷、ファーム異常ですべての論理データに同時アクセス不能になることもあり、フラッシュセル自体に電荷が残っていても同様である。USB メモリは移動・交換に適するが、ソリッドステートで機械部品がないからといって永久アーカイブ媒体と断定できない。
公称容量は通常 10 進バイトで計算され、OS は 2 進単位や別ラベルで表示するため、表示値は包装表示より小さくなりうる。ファイルシステム構造と予約領域も容量の一部を占める。異常に小さい空き容量、書き込み後のファイル破損、読み戻しのデータ重複は偽容量ファームウェアの兆候になりうる。容量と完全性は実書き込みと検証で確認すべきである。