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Flash-Speicher: praktisch und vielfältig einsetzbar

Montag, Dezember 10, 2018
Flash-Speicher: praktisch und vielfältig einsetzbar

Bei der Datenverarbeitung ist nicht nur die Rechengeschwindigkeit ein entscheidender Faktor, auch die sichere Speicherung darf nicht vernachlässigt werden. Großer Beliebtheit erfreuen sich dabei Flash-Speicher, die insbesondere in Laptops und Netbooks immer häufiger sogar die bisher üblichen Festplatten ablösen. Als tragbare Speichermedien haben sich Flash-Speicher schon seit geraumer Zeit bewährt.

Schnell und handlich: Flash-Speicher

Die ersten Speichermedien, die nach dem Prinzip der heutigen Flash-Speicher arbeitete, wurden bereits in den Siebzigerjahren entwickelt. Sie begannen jedoch erst ab den Neunzigern an Bedeutung zu gewinnen, als erstmals kompakte Digitalkameras auf den Markt kamen. Diese machten es erforderlich, Speichereinheiten zu nutzen, die ein vergleichsweise großes Daten-Volumen speichern konnten und dennoch klein genug waren, um in das jeweilige Gerät integriert werden zu können. Aus der Fotografie stammt auch die Bezeichnung für diese damals neuartigen Speichermedien, denn einen der Entwickler der Technologie erinnerte die Funktionsweise an den Blitz einer Kamera – auf Englisch “flash”.

Anwendungsbereiche

Flash-Speicher sind heute allgegenwärtig, auch wenn das den meisten Nutzern moderner Geräte nicht bewusst ist. Wer beispielsweise einen USB-Stick im Internet bestellt, erhält damit einen Flash-Speicher, und auch die schmalen Speicherkarten, die in Kameras und Handys eingesetzt werden, basieren auf Flash-Technologie. Für das Lesen und Beschreiben dieser Module können auch spezielle Kartenslots am Computer oder Adapter genutzt werden. Außerdem werden Flashspeicher in Hybrid-Festplatten und in internen sowie externen SSD-Platten eingesetzt. Insbesondere bei den Flash-Speichern, die im Telefon- und Fotografiebereich zum Einsatz kommen, muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Daten nicht unbegrenzt oft gelöscht und überschrieben werden können.

Funktionsweise

Bei einem Flash-Speicher handelt es sich um einen sogenannten nichtflüchtigen Speicher. Das bedeutet, dass Daten darauf dauerhaft gespeichert werden und auch dann erhalten bleiben, wenn das Gerät nicht mehr mit Strom versorgt wird. Dies ist deshalb möglich, weil in den Speicherzellen spezielle Elektroden verwendet werden, die als Ladungsfallen dienen und die elektrische Ladung abspeichern. Je nach Variante werden in Flash-Speichern dafür entweder Floating-Gates oder MISFETS verwendet. Auch wenn sich diese beiden Bauteile in der Konstruktion sehr unterscheiden, ist ihre Arbeitsweise identisch: Die Datenspeicherung erfolgt durch die Unterscheidung zwischen geladenen und ungeladenen Zuständen, wobei diese Zustände durch positive bzw. negative Spannungen erzeugt werden. Dabei erfolgt sowohl das Abspeichern als auch das Löschen von Daten blockweise.

Die Speichergröße ist von der Zahl der verwendeten Speicherzellen abhängig, die Speichergeschwindigkeit jedoch von der internen Architektur. Der NAND-Flash basiert auf einer Reihenschaltung und nimmt deshalb besonders wenig Raum ein, ist dafür etwas langsamer. Dagegen ist der NOR-Flash, bei dem die Speicherzellen parallel geschaltet sind, sehr schnell, benötigt aber auch mehr Raum. Unabhängig von der inneren Struktur sind Flash-Speicher geräuschlos und unempfindlich gegen magnetische Strahlung und sonstige äußere Einflüsse.

Bild: Bigstockphoto.com / Besjunior