Als je een SSD hebt gekocht of geheugenkaarten voor camera’s hebt gebruikt, zul je waarschijnlijk de term ‘flashgeheugen’ tegenkomen. Maar wat is flashgeheugen en hoe werkt het? We zullen het uitleggen.
De oorsprong van Flash-geheugen
In het begin van de jaren tachtig vond een team van ingenieurs bij Toshiba onder leiding van Dr. Fujio Masuoka een nieuw type niet-vluchtig halfgeleidergeheugen uit, flashgeheugen genaamd.
Flash-geheugen betekende een doorbraak omdat het snelle herschrijvingen mogelijk maakte en gegevens zonder stroom kon opslaan. Omdat het solid-state was, gebruikte het geen bewegende delen, dus het was robuust en duurzaam, en het had minder stroom nodig om te werken dan conventionele magnetische schijfoplossingen. Dit lagere stroomverbruik en het compacte formaat maakten flashgeheugen ideaal voor draagbare apparaten.
Volgens het Computer History Museum heeft Flash-geheugen zijn naam gekregen vanwege het vermogen om gegevens snel te wissen – in een “flits”. Eerdere wisbare, niet-vluchtige solid-state geheugenchips (zoals EPROMS) duurden minuten (soms tot 20 minuten) om te wissen voordat herschrijven kon plaatsvinden. Het was deze snelheid van schrijven, wissen en herschrijven die flash-geheugen later tot een praktische vervanging maakte voor diskettes of Zip-schijven in de vorm van thumbdrives en traditionele harde schijven in de vorm van SSD’s.
Hoe werkt Flash-geheugen?
Flash-geheugen bestaat uit transistors met zwevende poorten, die elektronen opslaan op een geïsoleerde poort. De poort is elektrisch geladen om de elektronen vast te houden, en deze lading kan worden gebruikt om gegevens weer te geven. Flash-geheugen kan worden gewist en herschreven omdat de elektronen uit de zwevende poort kunnen worden verwijderd, waardoor de transistor in zijn oorspronkelijke staat wordt teruggezet. Dit wordt gedaan door een elektrische lading door de transistor te sturen, die de elektronen uit de poort vrijgeeft.
Flash-geheugen is er in drie basisformaten: NOR, NAND (genoemd naar typen logische poorten) en EEPROM. Tegenwoordig is het meeste flashgeheugen van het NAND-type, omdat het het minst duur is en doorgaans minder stroom verbruikt dan de andere typen.
Soorten Flash-geheugenkaarten
Elektronicafabrikanten gebruiken flashgeheugen in een groot aantal toepassingen, waaronder smartphone-opslag, USB-thumbdrives en solid-state drives (SSD’s). SSD’s worden steeds populairder als vervanging voor traditionele harde schijven. SSD’s zijn sneller, duurzamer en verbruiken minder stroom dan harde schijven met draaiende schijven.
In de jaren negentig en 2000 gebruikten gewone computerbezitters het vaakst flashgeheugen in de vorm van verwisselbare flash-mediakaarten, die vaak in digitale camera’s en PDA’s werden gestoken. Hier zijn een paar vormen van belangrijke flash-mediakaarten, inclusief wanneer ze werden geïntroduceerd en hun maximale capaciteiten:
- CompactFlash: Geïntroduceerd in 1994 door SanDisk. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 512 GB, later uitgebreid met CF 5.0.
- SmartMedia: Geïntroduceerd in 1995 door Toshiba. De maximale capaciteit was 128 MB.
- MultiMediaCard (MMC): Geïntroduceerd in 1997 door SanDisk en Siemens. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 512 GB.
- USB-stick: Geïntroduceerd in 1998 door Sony. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 128 MB.
- Veilig digitaal (SD): Geïntroduceerd in 1999 door SanDisk. Ondersteunt tot 2 GB, uitgebreide formaten ondersteunen theoretisch tot 128 TB.
- xD-Picture Card: Geïntroduceerd in 2002 door Olympus en Fujifilm. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 2GB.
- XQD-kaart: Geïntroduceerd in 2011 door Sony. Verkrijgbaar in datacapaciteiten tot 4TB.
- CFexpress: Geïntroduceerd in 2017 door CompactFlash Association. Verkrijgbaar in capaciteiten tot 4TB.
Verschillende van deze typen mediakaarten zijn uitgebreid met nieuwe standaarden om in de loop van de tijd hogere capaciteiten te ondersteunen, zoals SDHC, SDXC en MemoryStick Pro. Sommige flash-mediakaartformaten zijn ook in meerdere formaten geleverd, zoals miniSD en microSD, die compatibel blijven met elkaar door het gebruik van adapters.
Levensduur flashgeheugen
Hoe geweldig flashgeheugen ook is, het heeft geen onbeperkte levensduur. In feite kan het maar een bepaald aantal keren worden geschreven voordat het mislukt. In moderne flash-apparaten is het aantal schrijfcycli echter vrij groot.
Volgens de veelgestelde vragen van SD Association is de typische levensduur van een SD-kaart voor consumenten ongeveer 10 jaar. Dit kan echter variëren afhankelijk van de kwaliteit van de kaart en de omstandigheden waaronder deze wordt gebruikt.
SSD’s gaan doorgaans langer mee dan flash-geheugenkaarten omdat ze zijn ontworpen voor intenser, continu gebruik. Zoek bij het winkelen voor een SSD naar een “TBW” -nummer of “terbabytes geschreven”. Een hoger getal betekent dat de schijf in de loop van de tijd meer gegevens kan verdragen en dat de schijf over het algemeen langer meegaat. Als u een typische gebruiker van een thuiscomputer bent, hoeft u zich geen zorgen te maken over een SSD-storing door te veel schrijfbewerkingen. Maar SSD’s falen van tijd tot tijd willekeurig, dus vergeet niet om altijd back-ups te maken. Blijf veilig daarbuiten!