一、簡介

U盤，中文全稱“通用串行總線接口的無需物理驅動器的微型高容量存儲盤”，英文名“USB Flash Disk”。其最大的優點就是：體型小巧便于攜帶、存儲容量大、價格便宜、性能可靠。U盤僅大拇指般大小，重量極輕，一般15g左右，特别适合随身攜帶，我們可以把它挂在胸前、吊在鑰匙串上、甚至放進錢包裡。一般的U盤容量有1GB、2GB、4GB、8GB、16GB、32GB等，最常見的4GBU盤70元左右就能買到。U盤中無任何機械式裝置，抗震性能極強。另外，U盤還具有防潮防磁、耐高低溫等特性，安全可靠性很好。

二、存儲原理

計算機把二進制數字信号轉為複合二進制數字信号（加入分配、核對、堆棧等指令）讀寫到USB芯片适配接口，通過芯片處理信号分配給EEPROM存儲芯片的相應地址存儲二進制數據。EEPROM數據存儲器的控制原理是用電壓控制栅晶體管的電壓高低值。栅晶體管的結電容可長時間保存電壓值，斷電後能保存數據的原因主要就是在原有的晶體管上加入了浮動栅和選擇栅。源極和漏極之間電流單向傳導的半導體上會形成儲存電子的浮動栅。浮動栅包裹着一層矽氧化膜絕緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導電流的選擇/控制栅。數據是0或1取決于在矽底闆上形成的浮動栅中是否有電子。有電子為0，無電子為1。USB閃存盤就如同其名字一樣，寫入前删除數據進行初始化。具體來說就是從所有浮動栅中導出電子，将有所數據歸為1。數據為0時才進行寫入，數據為1時則什麼也不做。寫入0時，向栅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，進入浮動栅。讀取數據時，向栅電極施加一定的電壓，電流大為1，電流小則為0。在浮動栅沒有電子的狀态（數據為1）下，栅電極施加電壓時向漏極施加電壓，源極和漏極之間由于有大量電子的移動會産生電流。而在浮動栅有電子的狀态（數據為0）下，溝道中傳導的電子會減少，因為施加在栅電極的電壓被浮動栅電子吸收後很難對溝道産生影響。

三、發明曆史

自1998年至2000年，很多公司聲稱自己首先發明了USB閃存盤，包括朗科、以色列M-Systems公司（簡稱M-Systems）、新加坡Trek公司（簡稱Trek）。但真正獲得U盤基礎性發明專利的是朗科。 2002年7月，朗科 “用于數據處理系統的快閃電子式外存儲方法及其裝置”（專利号：ZL 99 1 17225.6）獲得中國國家知識産權局正式授權。該專利填補了中國計算機存儲領域20年來發明專利的空白。該專利權的獲得引起了整個存儲界的極大震動。M-Systems立即向中國國家知識産權局提出了無效複審。2004年12月7日，朗科獲得美國國家專利局正式授權的閃存盤基礎發明專利，美國專利号為US6829672。這一專利權的獲得結束了這場專利權之争。美國時間2006年2月10日，朗科委托美國摩根路易斯律師向美國德克薩斯州東區聯邦法院遞交訴狀，控告美國PNY公司（簡稱PNY）侵犯其專利(美國專利号US6829672)。2008年2月，朗科與PNY達成庭外和解。朗科同PNY簽訂專利許可協議，PNY向朗科繳納專利許可費用1000萬美元。這是中國企業第一次在美國本土收到巨額專利許可費用,也進一步證明了朗科是U盤的全球發明者。

現在的U盤都支持USB2.0标準，然而，因為NAND閃存技術上的限制，它們的讀寫速度目前還無法達到标準所支持的最高傳輸速度480MB/s。目前最快的閃存盤已使用了雙通道控制器，但是比起硬盤或USB2.0能提供的最大傳輸速率仍然差一截。目前最高的傳輸速率為20～40MB/s，一般的文件傳輸速度大約為10MB/s。舊型的12MB/s設備傳輸速率最大約為1MB/s。業界的佼佼者有朗科、M-Systems、Trek。

四、

使用與維護

1．使用方法

U盤有USB接口，屬于USB設備。如果操作系統是Windows 2000/XP/2003/2008/Vista/win7/LINUX/prayaya Q3或是蘋果系統，将U盤直接插到機箱的USB接口上，系統就會自動識别。如果系統是Windows 98，則需要安裝U盤驅動程序才能使用。驅動程序可以在附帶的光盤中或生産商的網站上找到。

在一台計算機上第一次使用U盤時，系統會發出一聲提示音，然後報告“發現新硬件”。稍候會提示 “新硬件已經安裝并可以使用了”。這時打開“我的電腦”（有時還可能需要重新啟動），可以看到多出一個硬盤圖标，名稱一般是U盤的品牌名，例如KINGSTON等。以後再使用U盤時，直接插上去，打開“我的電腦”就可以找到可移動磁盤，此時在任務欄最右邊會有一個小圖标，上有一個綠色箭頭，表示安全删除USB硬件設備。接下來就可以在U盤上保存、删除文件，或将文件通過右鍵直接發送到U盤中。U盤使用完畢後要關閉所有關于U盤的窗口。拔下U盤前，要用左鍵雙擊右下角的安全删除USB硬件設備圖标，選擇“停止”，然後左鍵點擊“确定”，當右下角出現 “USB設備現在可安全地從系統移除了”的提示後，才能将U盤從機箱上拔下。或者直接單擊圖标，點擊“安全移除USB設備”，等出現提示後即可将U盤從機箱上拔下。

2．提高性能的方法

在Windows XP操作系統下，U盤能正常工作後，在“我的電腦”中右擊可移動磁盤，選擇“屬性”命令，在彈出的對話框中選擇“硬件”選項卡，雙擊該移動磁盤後在新對話框裡選擇“策略”選項卡。

若選擇“為快速删除而優化”單選按鈕，則這個設備不會用磁盤的寫入緩存，所以不用“安全删除”就可以拔掉設備插口。

若選擇“為提高性能而優化” 單選按鈕，則這個設備會用磁盤的寫入緩存來提高磁盤性能，傳入和傳出速度将大大提高，但要斷開設備就須點擊“安全删除硬件”，否則U盤裡的數據很可能會丢失。

普通U盤沒有加密功能。如果有加密需求，可以選擇帶加密功能的U盤。簡單點兒的方法是選擇使用Windows優化大師等軟件附帶的加密功能。

3．壽命維護

U盤的壽命一般用可擦寫次數表示，采用MLC顆粒的U盤一般可擦寫1萬次以上，而采用SLC顆粒的U盤使用壽命長達10萬次。

絕對不要在指示燈閃得飛快時拔出U盤，因為這時U盤正在讀取或寫入數據，中途拔出可能會造成硬件或數據的損壞。不要在備份文檔後立即關閉相關的程序，因為那個時候程序很可能還沒完全結束，拔出U盤很容易影響備份，應過一些時間再關閉相關程序以防意外。在系統提示“無法停止”時也不要輕易拔出U盤，這樣也會造成數據遺失。注意将U盤放置在幹燥的環境中，不要讓U盤接口長時間暴露在空氣中，因為這樣容易造成表面金屬氧化，降低接口敏感性。不要将長時間不用的U盤一直插在USB接口上，這樣一方面容易引起接口老化，另一方面對U盤也是一種損耗。

4．注意事項

U盤一般有寫保護開關，但應該在U盤插入計算機接口之前切換，不要在工作狀态下進行切換。

U盤都有工作狀态指示燈，如果是一個指示燈，當插入主機接口時，燈亮表示接通電源，燈閃爍表示正在讀寫數據。如果是兩個指示燈，一般有兩種顔色，一個在接通電源時亮，一個在讀寫數據時亮。

有些品牌的U盤為文件分配表預留的空間較小，在複制大量小文件時容易報錯，這時可以停止複制，采取把多個小文件壓縮成一個大文件的方法解決。

如果對複制速度沒有要求，為了保護主闆及U盤的USB接口，預防變形以減少摩擦，可以使用USB延長線（一般随U盤贈送，如果需要買，盡量選擇知名品牌，線越粗越好，長度不能超過3m，否則容易在複制數據時出錯）。另外，USB延長線如果是USB1.1或USB2.0 Full Speed規格的，速度會很慢。

U盤的存儲原理和硬盤有很大不同，因此不要整理碎片，否則影響使用壽命。

U盤裡可能帶有病毒，插入計算機時最好先進行U盤殺毒。 新U盤最好做個U盤病毒免疫，這樣可以很好地避免U盤中毒。

五、U盤的其他應用

1．U盤自啟動的制作

計算機沒有光驅但要裝系統怎麼辦？計算機硬件有損壞怎麼辦？如何檢測硬盤壞道？如何檢測内存？這些問題都可以用U盤啟動來解決。下面介紹如何用U盤裝系統以解決上述問題。

用U盤做啟動盤并不是很容易，需要看主闆是否支持，U盤是否支持。U盤如果支持，就可以嘗試一下這種簡單且具有普遍性的制作U盤啟動盤的方法。

第一步，确定主闆是否支持U盤，一般815以上主闆都支持。在USB口上插好U盤，啟用主闆對USB的支持。如果不懂可以設置BIOS為默認值，将第一引導設為USB-HDD，保存并重啟計算機。

第二步，導入引導信息，可以選擇以下兩種方法中的一種。

（1）用專門的格式化工具對U盤進行格式化（一般U盤自帶的軟件中有這樣的工具），選擇引導盤選項即可。

（2）插好U盤後，用光盤啟動盤或軟盤啟動盤引導，進入DOS，再進入除C盤以外的其他磁盤看一下U盤被分配為哪個盤符，在光驅的盤符下用format x: /s、FORMAT X:/Q/S或SYS X: （x代表U盤盤符）命令進行格式化。U盤将被格式化為FAT格式并裝上DOS系統。

第三步，修改引導信息。找一張系統啟動盤，把裡面的所有文件（包括隐含文件）都複制到U盤中，覆蓋重名的文件。找到Autoexec.bat文件，用記事本打開，找到Path 開頭的那一行，在Path 前面加上Rem命令，注意Rem後有一個空格。找到Setramd.bat文件,用記事本打開，找到“a:\findramd”那一行，把“a:\”改成“findramd”後保存。

第四步，加入其他工具。可以在U盤中加入一些系統維護的工具，如Ghost、PQMagic8 for DOS、Smartdrv、Format、Xcopy等工具。

第五步，使用U盤。U盤對計算機來說是一個輸入輸出設備，當計算機啟動的時候，它需要各種設備的協助，而使用哪個設備有先後順序，要有一個程序來設定這樣的秩序，這個程序就是BIOS（Basic Input Output System）。在BIOS設置第一引導設置為USB-HDD就行了。當然先啟用主闆對USB的支持.如果不懂的話就設置BIOS為默認值再設置BIOS的第一引導設置為USB-HDD。

這樣，U盤啟動盤就制作完成了。不過U盤啟動還是會存在一些問題，U盤的存儲介質與硬盤不同，因此讀取速度比硬盤要慢很多。如果U盤質量差的話，讀取速度就更慢了。

2．用U盤擴展系統緩存

在Windows Vista操作系統下，ReadyBoost功能讓你隻需要插入U盤、稍作配置即可提升系統性能，把U盤的空間當作系統内存使用。而使用ReadyBoost功能的先決條件是U盤必須滿足一定的性能和容量要求。微軟官方給出的基本參數是讀取4MB數據的速度需達到2.5MB/s以上，随機寫入512KB數據的速度需達到1.75MB/s以上，具有64MB到8GB的空閑空間，總容量至少為256MB。

六、USB接口與即插即用

通俗地講，USB是外圍設備與計算機主機相連的接口類型之一。除了USB接口外，還有并行總線等接口。

USB接口有個極大的優點使它在這個領域非常普及，那就是具有這種接口的設備可以在計算機上即插即用（即插即用有時也叫熱插拔）。計算機開機的時候要先開外圍設備再開主機電源,而關機時的順序恰好相反。要遵循這種開機順序是因為在計算機啟動之前必須先讓所有外圍設備都做好準備，等待主機對這些設備逐一檢查并安裝相應的軟件，否則将可能出現外圍設備不可用或者計算機不能識别外圍設備的情況。 而USB接口的出現改變了這種狀況，如果某個設備是USB接口，那麼它就可以随時插入計算機主機,如果要取走這個設備，隻需按照規範操作便可以了。這無疑給人們提供了極大的便利。從U盤這個名稱上我們可以看出，這個存儲盤是USB接口的，所以這個存儲盤能在計算機上即插即用，也就是說這個存儲盤是可以移動的存儲盤，可以随身攜帶。因此，廣義上的U盤實際上就是指移動存儲設備。

七、相關軟件與病毒

1．Vista ReadyBoost

ReadyBoost是Windows Vista中的新技術，它利用了閃存随機讀寫及零碎文件讀寫上的優勢來提高系統性能。如果U盤達到規格，可以通過啟動ReadyBoost提升系統速度。

２．Prayaya V3

Prayaya V3是一個U盤啟動系統，可以将自己需要的軟件安裝在U盤上，達到移動辦公的目的。

3．U盤寄生蟲

“U盤寄生蟲”是利用U盤等移動設備進行傳播,使用autorun.inf自動播放文件觸發的蠕蟲病毒。autorun.inf文件一般存在于U盤、MP3、移動硬盤和硬盤各個分區的根目錄下，當用戶雙擊U盤等設備的時候，該文件就會利用Windows系統的自動播放功能，優先執行所要加載的病毒程序，使用戶計算機遭受損失。

建議在使用U盤前務必先使用殺毒軟件進行掃描，确認無毒後再打開。可在U盤裡建一個autorun.inf文件夾後設置為隻讀隐藏。用CMD中的批處理命令建立autorun.inf的方法如下：

@echo off

md autorun.inf

cd autorun.inf

md abc..\

pause

将以上命令複制到記事本中保存為bat或cmd格式，在U盤中運行即可不再讓U盤病毒運行。

如果要删掉這個文件夾，需運行以下命令行：

@echo off

cd autorun.inf

rd abc..\

cd..

rd autorun.inf

pause

将以上命令複制到記事本中保存為bat或cmd格式，在U盤中運行即可删除autorun.inf文件夾。

也可以利用組策略gpedit.msc來禁止U盤中可執行文件的運行，具體做法如下：

（1）打開“運行”窗口，輸入"gpedit.msc"；

（2）在彈出的窗口中選擇“計算機配置”→“Windows設置”→“安全設置”→“軟件限制策略”→“其他策略”。右擊“新建路徑規則”，添加你要限制的盤符後點擊“确定”。

這樣U盤中的所有可執行文件都不會運行，若要運行，重複以上動作設為不受限即可。

八、故障及維修

一般U盤故障分為軟故障和硬故障，其中以軟故障最為常見。

軟故障主要是指U盤有壞塊，從而導緻U盤能被計算機識别，但沒有盤符出現，或者有盤符出現，但當打開U盤時卻提示要進行格式化，而格式化又不能成功。前期征兆可能有：U盤讀寫變慢，文件丢失卻仍占用空間等。這種壞U盤一般都可以通過軟件低格修複，目前常用的低格修複工具有Mformat，使用極其方便，不到一分鐘即可修複,當然U盤廠家也會提供一些類似的軟件。

硬故障主要指U盤硬件出現故障，插上U盤後計算機會發現新硬件，但不能出現盤符，拆開U盤沒有任何電路闆燒壞或其他損壞痕迹，且應用處理軟故障的方法也不能解決問題。硬故障一般是由于U盤裡的易損元件晶振由于劇烈振動而損壞造成的，讀者可以試着花不到一元錢去電子市場買一塊同頻的晶振替換原有晶振。

下面說明壞U盤裡的文件恢複問題，U盤文件恢複隻适用于軟故障中的U盤能被識别，但提示要求格式化卻格式化不能成功的情況。讀者可以下載類似于EasyRecovery的文件恢複軟件，這些軟件可用于解決U盤及硬盤的文件恢複問題。

在維修以下故障時，首先要排除USB接口損壞及PCB闆虛焊問題，保證USB延長線正常。

1．U盤插到機器上沒有任何反應

根據故障現象判斷，U盤整機沒有工作，這樣U盤工作所要具備的條件就成為我們維修的重點。任何U盤想要工作都必須具備以下幾個條件。

（1）供電。供電分為主控所需的供電和FLASH所需的供電。而U盤電路非常的簡單，沒有供電一般都是由于保險電感損壞或3.3V穩壓塊損壞。說到穩壓塊這裡也說一下，其有三個引腳，分别是電源輸入（5V）、地、電源輸出（3.3V），工作原理就是當輸入腳輸入一個5V電壓時，輸出腳就會輸出一個穩定的 3.3V。隻要查到哪裡是沒有供電的根源，問題就很好解決了。

（2）時鐘。主控要在一定頻率下才能工作，跟FLASH通信也要通過時鐘信号進行傳輸，所以如果沒有時鐘信号，主控一定不會工作的。其實時鐘産生電路很簡單，在檢查這方面電路的時候，隻需要檢查晶振及其外圍電路即可。晶振怕摔，而U盤小巧，很容易掉在地上造成晶振損壞，這時隻要更換上相同的晶振即可。注意，晶振是無法測量的，判斷其好壞最好的方法就是代換一個好的晶振來比較。

（3）主控。如果上述兩個條件都正常那就是主控芯片損壞了，隻有更換主控了。

2．U盤插入計算機後提示“無法識别的設備”

出現對于此現象，首先說明U盤的電路基本正常，隻是跟計算機通信方面有故障，而對于通信方面有以下幾點要檢查。

（1）U盤接口電路。此電路沒有什麼特别元件，就是兩根數據線D D-，在檢查此電路時隻要測量數據線到主控之間的線路是否正常即可。一般數據線與主控電路之間會串接兩個小阻值的電阻，以起到保護的作用，要檢查這兩個電阻的阻值是否正常。

（2）時鐘電路。U盤與計算機通信要在一定的頻率下進行，如果U盤的工作頻率和計算機不能同步，系統就會認為這是一個無法識别的設備。這時就要換晶振了，而實際維修中确實有很多晶振損壞的實例。

（3）主控。如果上述兩點檢查都正常，那就可以判斷出是主控損壞了。

3．可以識别U盤，但打開時提示“磁盤還沒有格式化”，但系統無法格式化，或提示“請插入磁盤”，打開U盤時裡面都是亂碼、容量與本身不相符

出現對于此現象，可以判斷出U盤硬件沒有太大問題，隻是軟件出現問題。 解決方法是找到主控方案中說明的修複工具進行處理。另外，告訴大家一個非常簡單的方法，在碰到主控損壞或找不到相應的修複工具時，可以用U盤套件來重新制作一個新的U盤，方法就是把故障機的FLASH拆下來，放到新的PCB闆上。

4．U盤總是出現卡機的情況

出現這種情況時，嘗試改變格式化格式，如用FAT32格式或者低格U盤。除了壞塊原因，U盤和硬盤一樣，在使用中也會出現文件系統錯誤等導緻讀寫速度緩慢或者無法讀寫某個文件，這時應先用系統自帶的磁盤掃描程序掃描它，掃描時選中“自動修複文件系統錯誤”，掃描後看U盤上有沒有“find000”文件夾。如果有類似文件夾，删除它即可正常使用。如果沒有，就嘗試用上述格式化方法等。注意格式化前要備份U盤上的重要資料。

5．U盤被水泡了怎麼辦

U盤進水後進行正确處理一般不影響正常使用，但切不可以在處理之前使用，否則U盤可能徹底損壞。正确地處理方法是打開U盤封裝，用酒精擦洗，因為污水中含有鹽分或者其他雜質，附着在電路闆上可能導緻配件損壞。清理完畢自然風幹或拿電吹風冷風吹幹，注意不能靠得太近，風太熱會導緻電路闆破裂或者焊接的元件松動。其他一些小的數碼産品落水後處理方法也是一樣的。現在市場上已經有了防水的U盤，掉進水裡也能正常使用。

6．無法停止“通用卷”設備

安全删除U盤時，常常會遇到 “無法停止‘通用卷’設備，請稍候再停止該設備”這樣的提示。這時如果強行拔除，很容易損壞計算機USB口或U盤。如果U盤上有重要的資料，很有可能就此毀壞了。以下是幾種解決辦法。

（1）在把U盤的文件或數據取出來的時候，往往都是采用複制、粘貼的方式，這個文件或數據會一直放在系統的剪切闆裡，處于待用狀态。在這種情況下要删除U盤的話，就會出現關于無法停止U盤的提示。相應的解決辦法就是清空剪切闆，或者在硬盤上随便進行一次複制某文件再粘貼的操作，然後再去删除U盤提示符。

（2）按下“Ctrl”＋“Alt”＋“Del”組合鍵，這時會出現“任務管理器”窗口，單擊“進程”标簽，在“映像名稱”中尋找“rundll32.exe”進程，選擇“rundll32.exe”進程，然後點擊“結束進程”。這時會彈出任務管理器警告，問是否關閉此進程，點擊“是”即關閉了“rundll32.exe”進程。這時就可以正常删除U盤了。使用這種方法時請注意，如果有多個“rundll32.exe”進程，需要将它們全部關閉。

（3）按下 “Ctrl”＋“Alt”＋“Del”組合鍵，出現“任務管理器”的窗口，單擊“進程”，尋找“EXPLORER.EXE”進程并結束它。這時候你會發現桌面不見了，在任務管理器中點擊“文件”→“新建任務”，輸入“EXPLORER.EXE”，點擊“确定”按鈕，這時就可以安全删除U盤了。

（4）最簡單但最耗時的方法就是重啟計算機。

（5）Unlocker軟件。如果覺得出現問題的時候才解決有些麻煩，可以采用下面的預防措施：打開“我的電腦”，選擇“工具”→“文件夾選項”命令，在打開的窗口中選擇“常規”選項卡，在“任務”選項區域中選擇“使用Windows傳統風格的文件夾”單選按鈕，點擊“确定”按鈕。

目前有些U盤的技術很到位，直接插拔也可以。但無論是多好的U盤，有一種時候是絕對不能直接插拔的，那就是U盤的指示燈在不停閃的時候（表示正在不停地讀寫數據），否則輕則損壞數據，重則U盤報廢。

九、品牌及購買

U盤的數據傳送速度一般與數據接口和U盤質量有關，因為U盤用的是Flash閃存，不像硬盤存在轉速問題，它隻跟USB的接口類型有關。目前主流的U盤采用USB 2.0标準，具體來說分為USB2.0 Full Speed（對應以前的USB1.1）、USB 2.0 High Speed（對應以前的USB2.0）還有USB2.0 Normal Speed (傳輸速度很慢，一般在鍵盤鼠标上使用)。這些标準在一些檢測軟件中可能會顯示成 USB2.0 (FS)和 USB2.0 (HS)，所以購買的時候一定要确認是HS的接口，要是統一說成USB2.0而沒有标明速度一定要當場測試，一般來說HS速度可以達到5~10M/S，而FS則在1M/S以下，很容易區分。

比較經典的U盤品牌包括慧炬、LG、SanDisk、金士頓、愛國者、明基、紐曼、神州數碼和東芝。U盤做工比較簡單，所以有很多假冒産品。購買時試着複制跟它本身容量大小相同的文件，如果複制成功就證明是真的。

MyDiskTest是一款U盤、SD卡、CF卡等移動存儲産品擴容識别工具，可以方便地檢測出存儲産品是否經過擴充容量，以次充好，可以在不破壞磁盤原有數據的情況下檢測Flash閃存是否有壞塊，是否采用黑片，還可以測試U盤的讀取和寫入速度，對存儲産品進行老化試驗。

随着U盤的普及，人們越來越重視U盤的外觀，而在衆多U盤廠商進駐市場、U盤種類越來越多的同時，U盤的性能和性價比卻漸漸被人們忽略了，一款創意U盤往往能比許多名牌U盤更好賣，在這裡也要提示大家，在看重外表的同時不要忽略U盤的性能和性價比。

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