Una unidad flash (también memoria USB [EE. UU.], tarjeta de memoria [Reino Unido] y pen drive / pendrive en otros lugares) [1] [nota 1] es un dispositivo de almacenamiento de datos que incluye memoria flash con una interfaz USB integrada . Una unidad USB típica es extraíble, regrabable y más pequeña que un disco óptico y normalmente pesa menos de 30 g (1 oz). Desde que se pusieron a la venta por primera vez a finales de 2000, las capacidades de almacenamiento de las unidades USB varían de 8 a 256 gigabytes (GB [nota 2] ), 512 GB y 1 terabyte (TB [nota 3] ). [4] [5] A partir de 2023, las unidades flash de 2 TB eran las más grandes actualmente en producción. [6] [7] Algunos permiten hasta 100.000 ciclos de escritura/borrado, dependiendo del tipo exacto de chip de memoria utilizado, y se cree que duran físicamente entre 10 y 100 años en circunstancias normales ( tiempo de almacenamiento [nota 4] ).
Los usos comunes de las unidades flash USB son el almacenamiento, copias de seguridad complementarias y la transferencia de archivos de computadora . En comparación con los disquetes o los CD , son más pequeños, más rápidos, tienen mucha más capacidad y son más duraderos debido a la falta de partes móviles. Además, son menos vulnerables a las interferencias electromagnéticas que los disquetes y no sufren daños en la superficie (a diferencia de los CD). Sin embargo, como ocurre con cualquier almacenamiento flash, la pérdida de datos por fuga de bits debido a una falta prolongada de energía eléctrica y la posibilidad de una falla espontánea del controlador debido a una fabricación deficiente podrían hacerlo inadecuado para el archivado de datos a largo plazo . La capacidad de retener datos se ve afectada por el firmware del controlador, la redundancia de datos interna y los algoritmos de corrección de errores . [8] [9]
Hasta aproximadamente 2005, la mayoría de las computadoras de escritorio y portátiles contaban con unidades de disquete además de puertos USB, pero las unidades de disquete quedaron obsoletas después de la adopción generalizada de los puertos USB y la mayor capacidad de la unidad USB en comparación con los "1,44 megabytes" (1440 kilobytes ) . Disquete de 3,5 pulgadas.
Las unidades flash USB utilizan el estándar de clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB , compatible de forma nativa con sistemas operativos modernos como Windows , Linux , macOS y otros sistemas similares a Unix , así como muchas ROM de arranque de BIOS . Las unidades USB compatibles con USB 2.0 pueden almacenar más datos y transferirlos más rápido que las unidades de discos ópticos mucho más grandes, como las unidades de CD-RW o DVD-RW, y pueden leerse en muchos otros sistemas, como Xbox One , PlayStation 4 , reproductores de DVD y entretenimiento para automóviles. sistemas y en una serie de dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes y tabletas, aunque la tarjeta SD electrónicamente similar es más adecuada para esos dispositivos, debido a su factor de forma estandarizado, que permite que la tarjeta se aloje dentro de un dispositivo sin sobresalir.
Una unidad flash consta de una pequeña placa de circuito impreso que contiene los elementos del circuito y un conector USB, aislado eléctricamente y protegido dentro de un estuche de plástico, metal o goma, que se puede llevar en un bolsillo o en un llavero, por ejemplo. Algunos están equipados con un LED de indicación de E/S que se enciende o parpadea al acceder. El conector USB puede protegerse mediante una tapa extraíble o retrayéndose dentro del cuerpo de la unidad, aunque no es probable que se dañe si no se protege. La mayoría de las unidades flash utilizan una conexión USB tipo A estándar que permite la conexión con un puerto de una computadora personal, pero también existen unidades para otras interfaces (por ejemplo, puertos micro-USB y USB-C). Las unidades flash USB obtienen energía de la computadora a través de la conexión USB. Algunos dispositivos combinan la funcionalidad de un reproductor multimedia portátil con almacenamiento flash USB; solo requieren batería cuando se usan para reproducir música mientras viaja.
La base de las unidades flash USB es la memoria flash , un tipo de memoria semiconductora de puerta flotante inventada por Fujio Masuoka a principios de los años 1980. La memoria flash utiliza transistores MOSFET de puerta flotante como celdas de memoria . [10] [11]
Varias personas han afirmado haber inventado la unidad flash USB. El 5 de abril de 1999, Amir Ban , Dov Moran y Oron Ogdan de M-Systems , una empresa israelí , presentaron una solicitud de patente titulada "Arquitectura para un disco flash de PC basado en bus serie universal". [12] [3] La patente se concedió posteriormente el 14 de noviembre de 2000 y estos individuos a menudo han sido reconocidos como los inventores de la unidad flash USB. [13] También en 1999, Shimon Shmueli, un ingeniero de IBM, presentó una divulgación de invención afirmando que había inventado la unidad flash USB. [3] [14] Una empresa de Singapur llamada Trek 2000 International es la primera empresa conocida que vendió una unidad flash USB y también ha sostenido que es la inventora original del dispositivo. [15] Finalmente Pua Khein-Seng , un ingeniero malasio, también ha sido reconocido por algunos como posible inventor del dispositivo. [dieciséis]
Dadas estas reclamaciones de inventores en competencia, a lo largo de los años han surgido disputas sobre patentes relacionadas con la unidad flash USB. Tanto Trek 2000 International como Netac Technology han acusado a otros de infringir sus patentes sobre la unidad flash USB. [17] [18] [19] Sin embargo, a pesar de estas demandas, la cuestión de quién fue el primero en inventar la unidad flash USB no se ha resuelto definitivamente y persisten múltiples reclamaciones.
Las unidades flash a menudo se miden por la velocidad a la que transfieren datos. Las tasas de transferencia se pueden dar en megabytes por segundo (MB/s), megabits por segundo (Mbit/s) o en multiplicadores de unidades ópticas como "180X" (180 x 150 KiB /s). [20] Las tasas de transferencia de archivos varían considerablemente entre dispositivos. Las unidades flash de segunda generación afirman poder leer hasta 30 MB/s y escribir a aproximadamente la mitad de esa velocidad, que era aproximadamente 20 veces más rápida que la velocidad de transferencia teórica alcanzable por el modelo anterior, USB 1.1, que está limitado a 12 Mbit/s. s (1,5 MB/s) con gastos generales contabilizados. [21] La tasa de transferencia efectiva de un dispositivo se ve significativamente afectada por el patrón de acceso a los datos. [22]
En 2002, las unidades flash USB tenían conectividad USB 2.0 , que tiene 480 Mbit /s como límite superior de velocidad de transferencia; después de tener en cuenta la sobrecarga del protocolo que se traduce en un rendimiento efectivo de 35 MB /s. [ cita necesaria ] Ese mismo año, Intel provocó el uso generalizado de USB de segunda generación al incluirlos en sus computadoras portátiles. [23]
En 2010, la capacidad máxima de almacenamiento disponible para los dispositivos había alcanzado más de 128 GB. [24] El USB 3.0 tardó en aparecer en las computadoras portátiles. Hasta 2010, la mayoría de los modelos de portátiles todavía contenían sólo USB 2.0. [23]
En enero de 2013, la empresa de tecnología Kingston lanzó una unidad flash con 1 TB de almacenamiento. [25] Las primeras unidades flash USB 3.1 tipo C , con velocidades de lectura/escritura de alrededor de 530 MB/s, se anunciaron en marzo de 2015. [26] En julio de 2016, las unidades flash con capacidad de 8 a 256 GB se vendían con mayor frecuencia. que aquellos con capacidades entre 512 GB y 1 TB. [4] [5] En 2017, Kingston Technology anunció el lanzamiento de una unidad flash de 2 TB. [27] En 2018, SanDisk anunció una unidad flash USB-C de 1 TB, la más pequeña de su tipo. [28]
En una unidad flash USB, un extremo del dispositivo está equipado con un único conector USB estándar A ; Algunas unidades flash ofrecen además un conector micro USB o USB-C, lo que facilita las transferencias de datos entre diferentes dispositivos. [29]
En una unidad flash USB, un extremo del dispositivo está equipado con un único conector USB ; Algunas unidades flash ofrecen además un conector micro USB , lo que facilita la transferencia de datos entre diferentes dispositivos.
Dentro de la carcasa hay una pequeña placa de circuito impreso, que tiene algunos circuitos de alimentación y una pequeña cantidad de circuitos integrados (CI) montados en la superficie . [ cita necesaria ] Normalmente, uno de estos circuitos integrados proporciona una interfaz entre el conector USB y la memoria integrada, mientras que el otro es la memoria flash . Las unidades suelen utilizar la clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB para comunicarse con el host. [30]
La memoria flash combina una serie de tecnologías más antiguas, con menor costo, menor consumo de energía y tamaño pequeño, posibles gracias a los avances en la tecnología de fabricación de dispositivos semiconductores . El almacenamiento de memoria se basa en tecnologías EPROM y EEPROM anteriores. Estos tenían una capacidad limitada, eran lentos tanto para lectura como para escritura, requerían complejos circuitos de accionamiento de alto voltaje y sólo podían reescribirse después de borrar todo el contenido del chip.
Posteriormente, los diseñadores de hardware desarrollaron EEPROM con la región de borrado dividida en "campos" más pequeños que podían borrarse individualmente sin afectar a los demás. Modificar el contenido de una ubicación de memoria particular implicaba copiar todo el campo en una memoria intermedia fuera del chip, borrar el campo, modificar los datos según fuera necesario en el buffer y reescribirlos en el mismo campo. Esto requirió un considerable soporte informático, y los sistemas de memoria flash EEPROM basados en PC a menudo llevaban su propio sistema de microprocesador dedicado. Las unidades flash son más o menos una versión miniaturizada de esto.
El desarrollo de interfaces de datos en serie de alta velocidad, como el USB, hizo viables los sistemas de memoria semiconductora con almacenamiento al que se accede en serie, y el desarrollo simultáneo de sistemas de microprocesadores pequeños, de alta velocidad y bajo consumo permitió incorporarlos en sistemas extremadamente compactos. El acceso en serie requiere muchas menos conexiones eléctricas para los chips de memoria que el acceso en paralelo , lo que simplifica la fabricación de unidades de varios gigabytes .
Las computadoras acceden a los sistemas de memoria flash modernos [actualizar]de manera muy similar a las unidades de disco duro, donde el sistema controlador tiene control total sobre dónde se almacena realmente la información. Sin embargo, los procesos reales de escritura y borrado de EEPROM siguen siendo muy similares a los sistemas anteriores descritos anteriormente.
Muchos reproductores de MP3 de bajo costo simplemente agregan software adicional y una batería a un microprocesador de control de memoria flash estándar para que también pueda servir como decodificador de reproducción de música. La mayoría de estos reproductores también se pueden utilizar como una unidad flash convencional para almacenar archivos de cualquier tipo.
Por lo general, una unidad flash consta de cinco partes:
El dispositivo típico también puede incluir:
La mayoría de las unidades flash USB pesan menos de 30 g (1 oz). [33] Mientras que algunos fabricantes compiten por el tamaño más pequeño, [34] con la mayor memoria, ofreciendo unidades sólo unos pocos milímetros más grandes que el propio conector USB, [35] algunos fabricantes diferencian sus productos mediante el uso de carcasas elaboradas, que a menudo son voluminosos y dificultan la conexión de la unidad al puerto USB. Debido a que los conectores del puerto USB en la carcasa de una computadora a menudo están muy juntos, conectar una unidad flash a un puerto USB puede bloquear un puerto adyacente. Dichos dispositivos pueden llevar el logotipo USB solo si se venden con un cable de extensión por separado. Estos cables son compatibles con USB pero no cumplen con el estándar USB. [36] [37]
Las unidades flash USB se han integrado en otros artículos que se llevan habitualmente, como relojes, bolígrafos, punteros láser e incluso la navaja suiza ; otros han sido equipados con estuches novedosos, como autos de juguete o ladrillos Lego . Las unidades flash USB con imágenes de dragones, gatos o extraterrestres son muy populares en Asia. [38] El tamaño pequeño, la robustez y el bajo costo de las unidades flash USB las convierten en un periférico cada vez más popular para modificar carcasas .
La mayoría de las unidades flash se envían preformateadas con los sistemas de archivos FAT32 o exFAT . La ubicuidad del sistema de archivos FAT32 permite acceder a la unidad desde prácticamente cualquier dispositivo host con soporte USB. Además, se pueden utilizar utilidades de mantenimiento FAT estándar (por ejemplo, ScanDisk ) para reparar o recuperar datos dañados . Sin embargo, debido a que una unidad flash aparece como un disco duro conectado por USB al sistema host, la unidad se puede reformatear en cualquier sistema de archivos compatible con el sistema operativo host.
Las unidades flash se pueden desfragmentar . Existe una opinión generalizada de que la desfragmentación aporta pocas ventajas (ya que no hay un cabezal mecánico que se mueva de un fragmento a otro) y que la desfragmentación acorta la vida útil de la unidad al realizar muchas escrituras innecesarias. [39] Sin embargo, algunas fuentes afirman [40] que desfragmentar una unidad flash puede mejorar el rendimiento (principalmente debido a un mejor almacenamiento en caché de los datos agrupados), y que el desgaste adicional de las unidades flash puede no ser significativo.
Algunos sistemas de archivos están diseñados para distribuir el uso en todo un dispositivo de memoria sin concentrar el uso en ninguna parte (por ejemplo, en un directorio) para prolongar la vida útil de los dispositivos de memoria flash simples. Algunas unidades flash USB tienen esta función de ' nivelación de desgaste ' integrada en el controlador de software para prolongar la vida útil del dispositivo, mientras que otras no, por lo que no es necesariamente útil instalar uno de estos sistemas de archivos. [41]
Los sectores tienen una longitud de 512 bytes, para compatibilidad con unidades de disco duro, y el primer sector puede contener un registro de arranque maestro y una tabla de particiones . Por lo tanto, las unidades flash USB se pueden particionar del mismo modo que las unidades de disco duro.
La memoria de las unidades flash se diseñó comúnmente con memoria basada en celdas multinivel (MLC) que es válida para alrededor de 3000 a 5000 ciclos de borrado de programas. [42] Hoy en día, también se utiliza a menudo la celda de triple nivel (TLC), que tiene hasta 500 ciclos de escritura por sector físico, mientras que algunas unidades flash de alta gama tienen memoria basada en celda de un solo nivel (SLC) que es buena para alrededor de 30.000 ciclos de escritura. escribe. [43] Prácticamente no hay límite para el número de lecturas de dicha memoria flash, por lo que una unidad USB desgastada puede estar protegida contra escritura para ayudar a garantizar la vida útil de las celdas individuales.
La estimación de la resistencia de la memoria flash es un tema desafiante que depende del tipo de memoria SLC / MLC / TLC , el tamaño de los chips de memoria flash y el patrón de uso real. Como resultado, una unidad flash USB puede durar desde unos pocos días hasta varios cientos de años. [44]
Independientemente de la resistencia de la memoria en sí, el hardware del conector USB está especificado para soportar sólo alrededor de 1.500 ciclos de inserción y extracción. [45]
Las unidades flash USB falsificadas a veces se venden con la afirmación de tener capacidades superiores a las que realmente poseen. Por lo general, se trata de unidades USB de baja capacidad con firmware de controlador de memoria flash modificado que emula unidades de mayor capacidad (por ejemplo, una unidad de 2 GB que se comercializa como unidad de 64 GB). Cuando se conectan a una computadora, informan que tienen la mayor capacidad con la que se vendieron, pero cuando se escriben datos en ellos, la escritura falla, la unidad se congela o sobrescribe los datos existentes. Existen herramientas de software para comprobar y detectar unidades USB falsas, [46] [47] y, en algunos casos, es posible reparar estos dispositivos para eliminar la información de capacidad falsa y utilizar su límite de almacenamiento real. [48]
Las velocidades de transferencia están técnicamente determinadas por el más lento de tres factores: la versión USB utilizada, la velocidad a la que el dispositivo controlador USB puede leer y escribir datos en la memoria flash y la velocidad del bus de hardware , especialmente en el caso de complementos. en puertos USB.
Las unidades flash USB suelen especificar sus velocidades de lectura y escritura en megabytes por segundo (MB/s); La velocidad de lectura suele ser más rápida. Estas velocidades son para condiciones óptimas; las velocidades del mundo real suelen ser más lentas. En particular, las circunstancias que a menudo conducen a velocidades mucho más bajas que las anunciadas son la transferencia (particularmente la escritura) de muchos archivos pequeños en lugar de unos pocos muy grandes, y la lectura y escritura combinadas en el mismo dispositivo.
En una revisión típica bien realizada de varias unidades USB 3.0 de alto rendimiento, una unidad que podía leer archivos grandes a 68 MB/s y escribir a 46 MB/s, solo podía administrar 14 MB/s y 0,3 MB/s. con muchos archivos pequeños. Al combinar la transmisión de lectura y escritura, la velocidad de otra unidad, la unidad podía leer a 92 MB/s y escribir a 70 MB/s, era de 8 MB/s. Estas diferencias difieren radicalmente de una pulsión a otra; algunos podían escribir archivos pequeños un 10% más rápido que los grandes. Los ejemplos dados se eligen para ilustrar los extremos. [49]
El uso más común de las unidades flash es transportar y almacenar archivos personales, como documentos, imágenes y vídeos. Las personas también almacenan información médica en unidades flash para emergencias y preparación para desastres. [ cita necesaria ]
Con una amplia implementación de unidades flash en diversos entornos (seguros o no), la seguridad de los datos y la información sigue siendo un problema crítico. La biometría y el cifrado se están convirtiendo en la norma a medida que aumentan las necesidades de seguridad de los datos; Los sistemas de cifrado sobre la marcha son particularmente útiles a este respecto, ya que pueden cifrar de forma transparente grandes cantidades de datos. En algunos casos, una unidad USB segura puede utilizar un mecanismo de cifrado basado en hardware que utiliza un módulo de hardware en lugar de software para cifrar fuertemente los datos. IEEE 1667 es un intento de crear una plataforma de autenticación genérica para unidades USB. Es compatible con Windows 7 y Windows Vista (Service Pack 2 con revisión). [50]
Un desarrollo reciente para el uso de una unidad flash USB como portador de aplicaciones es llevar la aplicación Computer Online Forensic Evidence Extractor (COFEE) desarrollada por Microsoft . COFEE es un conjunto de aplicaciones diseñadas para buscar y extraer evidencia digital en computadoras confiscadas a sospechosos. [51] Se requiere que el software forense no altere de ninguna manera la información almacenada en la computadora que se examina. Otras suites forenses se ejecutan desde CD-ROM o DVD-ROM , pero no pueden almacenar datos en el medio desde el que se ejecutan (aunque pueden escribir en otros dispositivos conectados, como unidades externas o tarjetas de memoria ).
El firmware de la placa base (incluidos BIOS y UEFI ) se puede actualizar mediante unidades flash USB. Por lo general, el nuevo firmware se descarga y se coloca en una unidad flash USB formateada en FAT16 o FAT32 conectada a un sistema que se va a actualizar, y la ruta a la nueva imagen del firmware se selecciona dentro del componente de actualización del firmware del sistema. [52] Algunos fabricantes de placas base también permiten este tipo de actualizaciones sin la necesidad de ingresar al componente de actualización del firmware del sistema, lo que permite recuperar fácilmente sistemas con firmware dañado. [53]
Además, HP ha introducido una llave de unidad de disquete USB , una unidad flash USB normal con capacidad para emular unidades de disquete, lo que permite utilizarla para actualizar el firmware del sistema cuando no se admite el uso directo de unidades flash USB. El modo de funcionamiento deseado, dispositivo de almacenamiento masivo USB normal o emulación de unidad de disquete, se selecciona deslizando un interruptor en la carcasa del dispositivo. [54] [55]
La mayoría del firmware de PC actual permite el arranque desde una unidad USB, lo que permite iniciar un sistema operativo desde una unidad flash de arranque . Esta configuración se conoce como Live USB . [56]
Los diseños originales de memoria flash tenían una vida útil estimada muy limitada. El mecanismo de falla de las celdas de memoria flash es análogo al modo de fatiga del metal ; el dispositivo falla al negarse a escribir nuevos datos en celdas específicas que han estado sujetas a muchos ciclos de lectura y escritura durante la vida útil del dispositivo. El fallo prematuro de un "USB en vivo" podría evitarse utilizando una unidad flash con un interruptor de bloqueo de escritura como dispositivo WORM , idéntico a un CD en vivo . Originalmente, este posible modo de falla limitaba el uso del sistema "live USB" a aplicaciones de propósito especial o tareas temporales, tales como:
A partir de 2011 [actualizar], los diseños de memoria flash más nuevos tienen una vida útil estimada mucho mayor. Varios fabricantes ofrecen ahora garantías de 5 años o más. Estas garantías deberían hacer que el dispositivo sea más atractivo para más aplicaciones. Al reducir la probabilidad de fallo prematuro del dispositivo, ahora se puede considerar el uso de dispositivos de memoria flash donde normalmente se habría requerido un disco magnético. Las unidades flash también han experimentado un crecimiento exponencial en su capacidad de almacenamiento a lo largo del tiempo (siguiendo la curva de crecimiento de la Ley de Moore ). A partir de 2013, se encuentran disponibles dispositivos de paquete único con capacidades de 1 TB , [57] y los dispositivos con 16 GB de capacidad son muy económicos. Tradicionalmente se ha considerado que las capacidades de almacenamiento de este rango ofrecen espacio adecuado, porque dejan suficiente espacio tanto para el software del sistema operativo como algo de espacio libre para los datos del usuario.
Los instaladores de algunos sistemas operativos se pueden almacenar en una unidad flash en lugar de en un CD o DVD, incluidas varias distribuciones de Linux , Windows 7 y versiones más recientes, y macOS . En particular, Mac OS X 10.7 se distribuye únicamente en línea, a través de Mac App Store o en unidades flash; para una MacBook Air con Boot Camp y sin unidad óptica externa, se puede usar una unidad flash para ejecutar la instalación de Windows o Linux.
Sin embargo, para la instalación de Windows 7 y versiones posteriores, se recomienda utilizar una unidad flash USB con emulación de unidad de disco duro detectada en el firmware de la PC para poder iniciar desde allí. Transcend es el único fabricante de unidades flash USB que contiene dicha característica.
Además, para la instalación de Windows XP , se recomienda utilizar una unidad flash USB con un límite de almacenamiento de 2 GB como máximo para poder arrancar desde ella.
En Windows Vista y versiones posteriores, la función ReadyBoost permite que las unidades flash (desde 4 GB en el caso de Windows Vista) aumenten la memoria del sistema operativo. [58]
Las unidades flash se utilizan para transportar aplicaciones que se ejecutan en la computadora host sin requerir instalación . Si bien, en principio, cualquier aplicación independiente se puede utilizar de esta manera, muchos programas almacenan datos, información de configuración, etc. en el disco duro y el registro de la computadora host.
La empresa U3 trabaja con fabricantes de unidades (la empresa matriz SanDisk y otras) para ofrecer versiones personalizadas de aplicaciones diseñadas para Microsoft Windows desde una unidad flash especial; Los dispositivos compatibles con U3 están diseñados para cargar automáticamente un menú cuando se conectan a una computadora con Windows. Las aplicaciones deben modificarse para que la plataforma U3 no deje ningún dato en la máquina host. U3 también proporciona un marco de software para proveedores de software independientes interesados en su plataforma.
Ceedo es un producto alternativo que no requiere modificar las aplicaciones de Windows para poder transportarlas y ejecutarlas en el disco.
De manera similar, otras soluciones de virtualización de aplicaciones y creadores de aplicaciones portátiles , como VMware ThinApp (para Windows) o RUNZ (para Linux) se pueden utilizar para ejecutar software desde una unidad flash sin instalación.
En octubre de 2010, Apple Inc. lanzó su versión más reciente del MacBook Air , que tenía los archivos de restauración del sistema contenidos en un disco duro USB en lugar de los tradicionales CD de instalación, porque el Air no incluía una unidad óptica. [59]
En la lista de software portátil se puede encontrar una amplia gama de aplicaciones portátiles , todas gratuitas y capaces de ejecutarse en una computadora que ejecuta Windows sin almacenar nada en las unidades o el registro de la computadora host .
Algunos revendedores de valor agregado ahora utilizan una unidad flash como parte de soluciones llave en mano para pequeñas empresas (por ejemplo, sistemas de punto de venta ). La unidad se utiliza como medio de copia de seguridad : cada noche, al cierre del negocio, se inserta la unidad y se guarda una copia de seguridad de la base de datos en la unidad. Alternativamente, la unidad se puede dejar insertada durante el día hábil y los datos se pueden actualizar periódicamente. En cualquier caso, la unidad se retira por la noche y se lleva fuera del sitio.
Las unidades flash también tienen desventajas. Son fáciles de perder y facilitan las copias de seguridad no autorizadas. Un inconveniente menor para las unidades flash es que tienen sólo una décima parte de la capacidad de los discos duros fabricados en su época de distribución.
El disco de restablecimiento de contraseña es una característica del sistema operativo Windows. Si un usuario configura un disco para restablecer contraseña, puede usarlo para restablecer la contraseña en la computadora en la que se configuró.
Muchas empresas fabrican pequeños reproductores de audio digitales de estado sólido , esencialmente produciendo unidades flash con salida de sonido y una interfaz de usuario sencilla. Los ejemplos incluyen Creative MuVo , Philips GoGear y el iPod shuffle de primera generación . Algunos de estos reproductores son verdaderas unidades flash USB y también reproductores de música; otros no admiten el almacenamiento de datos de uso general. Otras aplicaciones que requieren almacenamiento, como la grabación de voz o sonido digital , también se pueden combinar con la funcionalidad de unidad flash. [60]
Muchos de los reproductores más pequeños funcionan con una batería recargable instalada permanentemente que se carga desde la interfaz USB. Los dispositivos más sofisticados que funcionan como reproductores de audio digital tienen un puerto host USB (normalmente tipo A hembra).
Los archivos de audio digital se pueden transportar de una computadora a otra como cualquier otro archivo y reproducirse en un reproductor multimedia compatible (con advertencias para los archivos bloqueados por DRM ). Además, muchas unidades principales de equipos Hi-Fi domésticos y estéreo para automóviles ahora están equipadas con un puerto USB. Esto permite reproducir una unidad flash USB que contiene archivos multimedia en una variedad de formatos directamente en dispositivos que admitan el formato. Algunos monitores LCD para visualización de HDTV por parte del consumidor tienen un puerto USB dedicado a través del cual también se pueden reproducir archivos de música y video sin usar una computadora personal.
Los artistas han vendido o regalado unidades flash USB, y se cree que el primer caso fue en 2004, cuando la banda de punk alemana Wizo lanzó el Stick EP , sólo como una unidad USB. Además de cinco MP3 de alta tasa de bits , también incluía un vídeo, imágenes, letras y tablaturas de guitarra . [61] Posteriormente, artistas como Nine Inch Nails y Kylie Minogue [62] han lanzado música y material promocional en unidades flash USB. El primer álbum USB que se lanzó en el Reino Unido fue Kiss Does... Rave , un álbum recopilatorio lanzado por Kiss Network en abril de 2007. [63]
La disponibilidad de unidades flash económicas ha permitido su uso con fines promocionales y de marketing , particularmente en los círculos técnicos y de la industria informática (por ejemplo, ferias comerciales de tecnología ). Pueden regalarse, venderse a un precio inferior al mayorista o incluirse como bonificación con otro producto comprado.
Por lo general, estas unidades tendrán un sello personalizado con el logotipo de una empresa , como forma de publicidad . La unidad puede estar vacía o precargada con gráficos, documentación, enlaces web, animaciones Flash u otros multimedia y software gratuito o de demostración. Algunas unidades precargadas son de solo lectura, mientras que otras están configuradas con segmentos de solo lectura y de escritura por parte del usuario. Estas unidades de doble partición son más caras. [64]
Las unidades flash se pueden configurar para iniciar automáticamente presentaciones, sitios web, artículos y cualquier otro software almacenados inmediatamente después de insertar la unidad utilizando la función de ejecución automática de Microsoft Windows . [65] El software de ejecución automática de esta manera no funciona en todas las computadoras y normalmente los usuarios preocupados por la seguridad lo desactivan.
En el juego de arcade In the Groove y, más comúnmente, en In The Groove 2 , las unidades flash se utilizan para transferir puntuaciones altas, capturas de pantalla , ediciones de baile y combos a lo largo de las sesiones. A partir de la revisión de software 21 (R21), los reproductores también pueden almacenar canciones personalizadas y reproducirlas en cualquier máquina en la que esta función esté habilitada. Si bien el uso de unidades flash es común, la unidad debe ser compatible con Linux . [ cita necesaria ]
En los juegos de arcade Pump it Up NX2 y Pump it Up NXA , se utiliza una unidad flash especialmente producida como "archivo guardado" para las canciones desbloqueadas, así como para progresar en las secciones WorldMax y Brain Shower del juego. [ cita necesaria ]
En el juego de arcade Dance Dance Revolution X , Konami creó una unidad flash USB exclusiva para la función de enlace de su contraparte Sony PlayStation 2. Sin embargo, en este juego de arcade se puede utilizar cualquier unidad flash USB. [ cita necesaria ]
Las unidades flash consumen poca energía, no tienen partes móviles frágiles y, en la mayoría de sus capacidades, son pequeñas y livianas. Los datos almacenados en unidades flash son resistentes a golpes mecánicos, campos magnéticos, rayones y polvo. Estas propiedades los hacen adecuados para transportar datos de un lugar a otro y mantenerlos a mano.
Las unidades flash también almacenan datos de forma densa en comparación con muchos medios extraíbles. A mediados de 2009, estuvieron disponibles unidades de 256 GB, con capacidad para almacenar muchas veces más datos que un DVD (54 DVD) o incluso un Blu-ray (10 BD). [66]
Las unidades flash implementan la clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB para que la mayoría de los sistemas operativos modernos puedan leer y escribir en ellas sin instalar controladores de dispositivo . Las unidades flash presentan una unidad lógica estructurada en bloques simple para el sistema operativo host, ocultando los complejos detalles de implementación individuales de los diversos dispositivos de memoria flash subyacentes. El sistema operativo puede utilizar cualquier sistema de archivos o esquema de direccionamiento de bloques. Algunas computadoras pueden iniciarse desde unidades flash.
Se encuentran disponibles unidades flash especialmente fabricadas que tienen una resistente carcasa de goma o metal diseñada para ser impermeable y prácticamente "irrompible". Estas unidades flash conservan su memoria después de sumergirlas en agua e incluso después de lavarlas a máquina. Se sabe que dejar una unidad flash de este tipo para que se seque por completo antes de permitir que la corriente pase a través de ella da como resultado una unidad que funciona sin problemas en el futuro. Gadget Show de Channel Five cocinó una de estas unidades flash con propano, la congeló con hielo seco , la sumergió en varios líquidos ácidos, la atropelló con un jeep y la disparó contra una pared con un mortero. Una empresa especializada en recuperar datos perdidos de discos de computadora logró recuperar todos los datos del disco. [67] Todos los datos de los demás dispositivos de almacenamiento extraíbles probados, que utilizan tecnologías ópticas o magnéticas, fueron destruidos.
Las aplicaciones de los cartuchos de cinta de datos actuales apenas se superponen con las de las unidades flash: en la cinta, el costo por gigabyte es muy bajo para grandes volúmenes, pero las unidades y los medios individuales son caros. Los medios tienen una capacidad muy alta y velocidades de transferencia muy rápidas, pero almacenan datos de forma secuencial y son muy lentos para el acceso aleatorio a los datos. Si bien la copia de seguridad basada en disco es ahora el principal medio elegido por la mayoría de las empresas, la copia de seguridad en cinta sigue siendo popular para llevar datos fuera del sitio en los peores escenarios y para volúmenes muy grandes (más de unos pocos cientos de TB). Ver cintas LTO .
Las unidades de disquete rara vez se instalan en las computadoras modernas y están obsoletas para fines normales, aunque se pueden instalar unidades internas y externas si es necesario. Los disquetes pueden ser el método elegido para transferir datos hacia y desde computadoras muy antiguas sin USB o arrancar desde disquetes, por lo que a veces se utilizan para cambiar el firmware, por ejemplo, en chips BIOS . Los dispositivos con almacenamiento extraíble, como los antiguos teclados musicales de Yamaha , también dependen de los disquetes, que requieren computadoras para procesarlos. Los dispositivos más nuevos se construyen con soporte para unidades flash USB.
Existen emuladores de hardware de disquete que utilizan eficazmente las conexiones internas y los atributos físicos de una unidad de disquete para utilizar un dispositivo en el que una unidad flash USB emula el espacio de almacenamiento de un disquete en forma de estado sólido y se puede dividir en varios imágenes de disquetes virtuales individuales utilizando canales de datos individuales.
Las diversas formas grabables y regrabables de CD y DVD son medios de almacenamiento portátiles compatibles con la gran mayoría de las computadoras a partir de 2008. CD-R, DVD-R y DVD+R se pueden escribir solo una vez, las variedades RW hasta alrededor de 1.000 ciclos de borrado/escritura, mientras que las unidades flash modernas basadas en NAND suelen durar 500.000 o más ciclos de borrado/escritura. Los discos DVD-RAM son los discos ópticos más adecuados para el almacenamiento de datos que implican mucha reescritura.
Los dispositivos de almacenamiento óptico se encuentran entre los métodos más baratos de almacenamiento masivo de datos después del disco duro. Son más lentos que sus homólogos basados en flash. Los discos ópticos estándar de 120 mm son más grandes que las unidades flash y están más expuestos a sufrir daños. Existen medios ópticos más pequeños, como los CD-R para tarjetas de visita , que tienen las mismas dimensiones que una tarjeta de crédito, y los MiniCD y Mini DVD grabables de 80 mm, ligeramente menos prácticos pero de mayor capacidad . Los discos pequeños son más caros que los de tamaño estándar y no funcionan en todas las unidades.
La versión 1.50 y superiores del formato de disco universal (UDF) tiene funciones para admitir discos regrabables, como tablas de repuesto y tablas de asignación virtual , lo que distribuye el uso en toda la superficie de un disco y maximiza la vida útil, pero muchos sistemas operativos más antiguos no admiten este formato. Se encuentran disponibles utilidades de escritura de paquetes como DirectCD e InCD , pero producen discos que no son legibles universalmente (aunque se basan en el estándar UDF ). El estándar Mount Rainier aborda esta deficiencia en los medios CD-RW ejecutando los sistemas de archivos más antiguos sobre ellos y realizando la gestión de defectos para esos estándares, pero requiere soporte tanto de la grabadora de CD/DVD como del sistema operativo . Muchas unidades fabricadas hoy en día no son compatibles con Mount Rainier, y muchos sistemas operativos más antiguos, como Windows XP e inferiores, y kernels de Linux anteriores a 2.6.2, no lo son (las versiones posteriores sí lo son). Esencialmente, los CD/DVD son una buena manera de grabar una gran cantidad de información a bajo costo y tienen la ventaja de ser legibles por la mayoría de los reproductores independientes, pero no son buenos para realizar pequeños cambios continuos en una gran colección de información. La capacidad de las unidades flash para hacer esto es su principal ventaja sobre los medios ópticos.
Las tarjetas de memoria flash , por ejemplo, las tarjetas Secure Digital , están disponibles en varios formatos y capacidades y son utilizadas por muchos dispositivos de consumo. Sin embargo, aunque prácticamente todas las PC tienen puertos USB, lo que permite el uso de unidades flash USB, los lectores de tarjetas de memoria no suelen incluirse como equipo estándar (particularmente en las computadoras de escritorio). Aunque se encuentran disponibles lectores de tarjetas económicos que leen muchos formatos comunes, esto da como resultado dos equipos portátiles (tarjeta más lector) en lugar de uno.
Algunos fabricantes, con el objetivo de ofrecer la solución "lo mejor de ambos mundos", han producido lectores de tarjetas que se aproximan al tamaño y la forma de las unidades flash USB (por ejemplo, Kingston MobileLite, [68] SanDisk MobileMate [69] ). Estos lectores se limitan a una función específica. subconjunto de formatos de tarjetas de memoria (como SD, microSD o Memory Stick ) y, a menudo, encierran completamente la tarjeta, ofreciendo una durabilidad y portabilidad cercanas, si no iguales, a las de una unidad flash. Aunque el coste combinado de un minilector y una tarjeta de memoria suele ser ligeramente superior al de una unidad flash USB de capacidad comparable, la solución lector + tarjeta ofrece flexibilidad adicional de uso y una capacidad prácticamente "ilimitada". La ubicuidad de las tarjetas SD es tal que, alrededor de 2011, debido a las economías de escala , su precio ahora es menor que el de una unidad flash USB de capacidad equivalente, incluso con el costo adicional de un lector de tarjetas SD USB.
Una ventaja adicional de las tarjetas de memoria es que muchos dispositivos de consumo (por ejemplo, cámaras digitales , reproductores de música portátiles ) no pueden utilizar unidades flash USB (incluso si el dispositivo tiene un puerto USB), mientras que las tarjetas de memoria utilizadas por los dispositivos se pueden leer. mediante PC con lector de tarjetas.
Especialmente con la llegada del USB, los discos duros externos se han vuelto ampliamente disponibles y económicos. Actualmente, las unidades de disco duro externas cuestan menos por gigabyte que las unidades flash y están disponibles en mayores capacidades. Algunos discos duros admiten interfaces alternativas y más rápidas que USB 2.0 (por ejemplo, Thunderbolt , FireWire y eSATA ). Para escrituras y lecturas de sectores consecutivos (por ejemplo, de un archivo no fragmentado), la mayoría de los discos duros pueden proporcionar una velocidad de datos sostenida mucho más alta que la memoria flash NAND actual, aunque las latencias mecánicas afectan seriamente el rendimiento del disco duro.
A diferencia de la memoria de estado sólido, los discos duros son susceptibles a sufrir daños por golpes (por ejemplo, una caída corta) y vibraciones, tienen limitaciones de uso a gran altura y, aunque están protegidos por sus carcasas, son vulnerables cuando se exponen a fuertes campos magnéticos. En términos de masa total, los discos duros suelen ser más grandes y pesados que las unidades flash; sin embargo, los discos duros a veces pesan menos por unidad de almacenamiento. Al igual que las unidades flash, los discos duros también sufren fragmentación de archivos , lo que puede reducir la velocidad de acceso [ cita necesaria ] .
Los casetes de cinta de audio y los disquetes de alta capacidad (por ejemplo, Imation SuperDisk ) y otras formas de unidades con medios magnéticos extraíbles, como la unidad Iomega Zip y las unidades Jaz , ahora están en gran medida obsoletos y rara vez se utilizan. Existen productos en el mercado actual que emularán estas unidades heredadas tanto para cinta como para disco (SCSI1/SCSI2, SASI, Magnetoóptica, Ricoh ZIP, Jaz, IBM3590/Fujitsu 3490E y Bernoulli, por ejemplo) en formatos compactos de última generación. Dispositivos de almacenamiento flash – CF2SCSI.
Como medios altamente portátiles, las unidades flash USB se pierden o son robadas fácilmente. Se puede cifrar el contenido de todas las unidades flash USB mediante software de cifrado de disco de terceros, que a menudo se puede ejecutar directamente desde la unidad USB sin instalación (por ejemplo, FreeOTFE ), aunque algunas, como BitLocker, requieren que el usuario tenga derechos administrativos. en cada computadora en la que se ejecuta.
El software de archivo puede lograr un resultado similar creando archivos ZIP o RAR cifrados . [70] [71]
Algunos fabricantes han producido unidades flash USB que utilizan cifrado basado en hardware como parte del diseño, [72] eliminando la necesidad de software de cifrado de terceros. En circunstancias limitadas, se ha demostrado que estas unidades tienen problemas de seguridad y suelen ser más caras que los sistemas basados en software, que están disponibles de forma gratuita.
Una minoría de unidades flash admiten huellas dactilares biométricas para confirmar la identidad del usuario. A mediados de 2005 , [ necesita actualización ] esta era una alternativa costosa a la protección con contraseña estándar que se ofrece en muchos dispositivos de almacenamiento flash USB nuevos. La mayoría de las unidades de escaneo de huellas digitales dependen del sistema operativo host para validar la huella digital a través de un controlador de software, lo que a menudo restringe la unidad a computadoras con Microsoft Windows . Sin embargo, existen unidades USB con escáneres de huellas dactilares que utilizan controladores que permiten el acceso a datos protegidos sin ningún tipo de autenticación. [73][actualizar]
Algunos fabricantes implementan tokens de autenticación físicos en forma de unidad flash. Se utilizan para controlar el acceso a un sistema confidencial al contener claves de cifrado o, más comúnmente, comunicarse con el software de seguridad en la máquina de destino. El sistema está diseñado para que la máquina de destino no funcione excepto cuando la unidad flash esté conectada a ella. Algunos de estos dispositivos de "bloqueo de PC" también funcionan como unidades flash normales cuando se conectan a otras máquinas.
Como todos los dispositivos de memoria flash, las unidades flash sólo pueden soportar un número limitado de ciclos de escritura y borrado antes de que falle. [74] [ ¿ fuente poco confiable? ] [75] Esto debe tenerse en cuenta al utilizar una unidad flash para ejecutar software de aplicación o un sistema operativo. Para abordar esto, así como las limitaciones de espacio, algunos desarrolladores han producido versiones especiales de sistemas operativos (como Linux en Live USB ) [76] o aplicaciones comunes (como Mozilla Firefox ) diseñadas para ejecutarse desde unidades flash. Por lo general, están optimizados en tamaño y configurados para colocar archivos temporales o intermedios en la RAM principal de la computadora en lugar de almacenarlos temporalmente en la unidad flash.
Cuando se utilizan de la misma manera que las unidades giratorias externas (discos duros, unidades ópticas o unidades de disquete), es decir, sin conocer su tecnología, es más probable que el fallo de las unidades USB sea repentino: si bien las unidades giratorias pueden fallar instantáneamente, fallan con mayor frecuencia. dar alguna indicación (ruidos, lentitud) de que están a punto de fallar, a menudo con suficiente antelación para advertir que los datos se pueden eliminar antes de una falla total. Las unidades USB dan poca o ninguna advertencia previa de falla. Además, cuando se aplica la nivelación del desgaste interno para prolongar la vida útil de la unidad flash, una vez que ocurre una falla de incluso parte de la memoria, puede ser difícil o imposible usar el resto de la unidad, lo que difiere de los medios magnéticos, donde los sectores defectuosos pueden estar marcado permanentemente para no ser utilizado. [77]
La mayoría de las unidades flash USB no incluyen un mecanismo de protección contra escritura . Esta característica, que gradualmente se volvió menos común, consiste en un interruptor en la carcasa de la propia unidad, que evita que la computadora host escriba o modifique datos en la unidad. Por ejemplo, la protección contra escritura hace que un dispositivo sea adecuado para reparar computadoras host contaminadas por virus sin el riesgo de infectar una unidad flash USB. A diferencia de las tarjetas SD , la protección contra escritura en las unidades flash USB (cuando esté disponible) está conectada al circuito de la unidad y es manejada por la propia unidad en lugar del host (en las tarjetas SD, el manejo de la muesca de protección contra escritura es opcional).
Una desventaja del pequeño tamaño físico de las unidades flash es que se extravían o se pierden fácilmente. Este es un problema particular si contienen datos confidenciales (consulte seguridad de datos ). Como consecuencia, algunos fabricantes han agregado hardware de cifrado a sus unidades, aunque los sistemas de cifrado de software que pueden usarse junto con cualquier medio de almacenamiento masivo lograrán el mismo resultado. La mayoría de las unidades se pueden conectar a llaveros o cordones. El conector USB suele ser retráctil o estar equipado con una tapa protectora extraíble.
La mayoría de la tecnología flash basada en USB integra una placa de circuito impreso con una punta de metal, que simplemente se suelda. Como resultado, el punto de tensión es donde se unen las dos piezas. El control de calidad de algunos fabricantes no garantiza una temperatura de soldadura adecuada, lo que debilita aún más el punto de tensión. [78] [79] Dado que muchas unidades flash sobresalen de las computadoras, es probable que reciban golpes repetidamente y se rompan en el punto de tensión. La mayoría de las veces, una rotura en el punto de tensión arranca la unión de la placa de circuito impreso y provoca daños permanentes. Sin embargo, algunos fabricantes producen unidades flash discretas que no sobresalen, y otros utilizan un cuerpo sólido de metal o plástico que no tiene un punto de tensión fácilmente discernible. Las tarjetas SD son una buena alternativa a las unidades USB, ya que se pueden insertar al ras.
En apariencia similar a una unidad flash USB, un USB Killer es un circuito que carga condensadores a alto voltaje utilizando los pines de fuente de alimentación de un puerto USB y luego descarga pulsos de alto voltaje en los pines de datos. Este dispositivo completamente independiente puede dañar o destruir instantánea y permanentemente cualquier hardware host al que esté conectado. [80]
La Fundación de Derechos Humanos con sede en Nueva York colaboró con Forum 280 y USB Memory Direct para lanzar el programa "Flash Drives for Freedom". [81] [82] El programa fue creado en 2016 para contrabandear unidades flash con películas y programas de televisión estadounidenses y surcoreanos , así como una copia de la Wikipedia coreana , a Corea del Norte para difundir el sentimiento pro-occidental. [83] [84]
También se han informado sobre unidades USB "hechas a mano", que contienen películas y otros contenidos relacionados. [85]
Las corporaciones de semiconductores han trabajado para reducir el costo de los componentes de una unidad flash integrando varias funciones de la unidad flash en un solo chip, reduciendo así el número de piezas y el costo general del paquete.
Las capacidades de las unidades flash en el mercado aumentan continuamente. La alta velocidad se ha convertido en un estándar para las unidades flash modernas. Ya en 2009 estaban disponibles en el mercado capacidades superiores a 256 GB. [66]
Lexar está intentando introducir una USB FlashCard , que sería una unidad flash USB compacta destinada a reemplazar varios tipos de tarjetas de memoria flash. Pretec presentó una tarjeta similar, que también se conecta a cualquier puerto USB, pero tiene sólo un cuarto del grosor del modelo Lexar. [86] Hasta 2008, SanDisk fabricaba un producto llamado SD Plus, que era una tarjeta SecureDigital con un conector USB. [87]
SanDisk también ha introducido una nueva tecnología para permitir el almacenamiento y uso controlado de materiales protegidos por derechos de autor en unidades flash, principalmente para uso de estudiantes. Esta tecnología se denomina FlashCP .
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