По-сути ваша флешка - это просто кусок пластика, и маленькая микросхема внутри него. И при всём этом вы можете спокойно закидывать туда сотни или даже тысячи файлов, а потом вытащить её из разъёма и забыть про неё на целый год.
И именно на этом этапе, не возникал ли у вас закономерный вопрос: как эта штука вообще всё помнит, тем более без электричества?
Поэтому, чтобы разобраться в этом, давайте заглянем внутрь и посмотрим, как там удерживаются электроны и почему однажды ваши файлы могут спокойно поломаться.
Начнём с того, что внутри вашего компьютера живёт оперативная память - RAM. У неё само собой есть такая особенность, как только питание пропадает, RAM забывает абсолютно всё что в ней хранилось. Это как записать что-то на доске, а потом стереть их мокрой тряпкой.
Флешка же устроена иначе. Её память называется NAND. Она не работает так же быстро, зато умеет одно, чего не умеет RAM. Она может сохранять данные при полном отключении питания.
Теперь давайте рассмотрим такой простой пример. Представьте обычный водопроводный кран. Открываете — вода течёт. Закрываете — нет. Внутри транзистора на микросхеме флешки всё устроено похоже, но с одним принципиальным отличием. У него есть изолированный островок, куда можно "заключить" электроны и держать их там запертыми.
Если не вдаваться в подробности, то суть проста. Для записи единицы на плавающий затвор "загоняют" электроны. Когда питания нет, им некуда деваться - они остаются запертыми. Для чтения данных контрольный транзистор просто проверяет: есть ли заряд в ловушке или нет. Если есть - это единица. Нет - ноль.
Пока ловушка цела, данные никуда не денутся. Тысячи и миллиарды таких ячеек складываются в один огромный чип памяти, который по итогу и становится вашей флешкой.
Но знаете. Загнать электрон в изолированную область очень трудно. Для этого используется высокое напряжение. Это по-сути то же самое, если бы вы пытались забросить мяч на крышу небоскрёба.
По сути, при высоком напряжении электронам придаётся огромная энергия, и они как бы прошивают изолирующий слой как пуля, попадая в плавающий затвор. В итоге нужно лишь аккуратно заглянуть внутрь ячейки и понять, сидит там электрон или нет.
Также важно понимать, что данные на флешке не способны храниться вечно. Они имеют свой срок годности. Как йогурт. Только йогурт портится за неделю, а флешка рассчитана на годы.
Из-за утечки заряда изолирующий слой, который держит электроны в ловушке, имеет толщину всего несколько десятков нанометров. Для сравнения это в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Через такую тонкую преграду электроны постепенно просачиваются наружу. И кстати, чем жарче будет вокруг, тем быстрее они сбегают. Поэтому флешка, оставленная на солнце, теряет данные куда быстрее.
Также флешка стоит учитывать, что флешка изнашивается при каждой новой записи. Каждый раз, когда вы что-то сохраняете на флешку, то тот самый изолирующий слой немного повреждается, это как если бы вы каждый день били по одному и тому же месту в стене. Рано или поздно стена начнёт ломаться. Самые живучие ячейки выдерживают до 100 000 циклов перезаписи. Дешёвые флешки могут начать умирать уже после 500–1000 циклов.
В интернете гуляет поверье, что если не подключать флешку к питанию раз в полгода, данные пропадут. По-сути можно сказать, что это правда. Современные контроллеры действительно умеют освежать данные. Они проверяют, не начала ли ячейка терять заряд, и перезаписывают её, возвращая напряжение к норме. Это происходит при подключении к компьютеру.
Однако если флешка лежит в ящике много лет, этого не происходит, и если у изоляции есть микротрещины или износ, рано или поздно данные начнут повреждаться. Поэтому если вы собираетесь хранить како-нибудь важный архив на флешке десятилетиями, то хотя бы раз в год просто втыкайте её в компьютер на пару минут.
Производители часто пишут в спецификациях, что гарантированный срок хранения для большинства флешек - от 5 до 10 лет в идеальных условиях. При этом важно понимать, что флешка создана не для долго хранения данных, а для их переноса.
Подведём небольшой итог. Ваша флешка хранит информацию без электричества благодаря пленённым внутри электронам, которые заперты в изолированных ловушках внутри кремниевого кристалла. Но помните, что даже у самого гениального изобретения есть срок годности.
Так что, если ваши фотки со свадьбы лежат только на одной флешке, которой уже много лет, то бегите срочно делай ещё одну копию. Потому что когда электроны решат сбежать на свободу, они не станут вас предупреждать.
P.s. Никогда не храните важные файлы в единственном экземпляре. Делайте несколько копий и на разных носителях.