Clé USB, carte mémoire, comment ça marche ?

Clé USB, si simple et si complexe

Un geste simple qui se répète des millions de fois par jours. Vous branchez votre clé USB, vous sélectionner un fichier, et la voilà, vous l'avez. Tout semble si simple. Mais avez-vous déjà demandé ce qui se passe à l'intérieur de votre lecteur clé USB quand vos fichiers se déplacent ici et là ? Peut-être vous êtes, comme la plupart des gens, parfaitement content de profiter de l'utilité de votre lecteur flash sans jamais considérer le flux d'électrons qui passent de façon mystérieuse entre les composants minuscules innombrables qui la composent. Et c'est normal. Mais parfois, même pour l'ignorant heureux, il peut être curieux de savoir lorsque sa clé USB s'arrête de faire la tâche qu'elle est censée faire, où bien elle n'est plus reconnue par l'ordinateur.

Pour la personne souhaitant avoir une idée générale sur comment la clé USB fonctionne, voici des informations intéressantes.

Mémoire Flash contre disque dur

Une différence essentielle entre les lecteurs flash (une clé USB, une carte mémoire, disque SSD, etc) et d'autres types de dispositifs de mémoire non volatile (disque dur) est l'absence de pièces mobiles. Les lecteurs flash sont solides, ce qui signifie qu'ils stockent des données sur un morceau de silicium avec des milliards de minuscules transistors, par opposition aux disques durs traditionnels qui utilisent des disques en rotation magnétiques.

Chaque transistor sur la puce de silicium est titulaire d'un seul bit d'information numérique binaire : soit 1 ou 0. Dans le lecteur flash (clé USB), le transistor est mis à 1 par défaut. Pour changer les états de ces transistors à 0, une charge électrique résultant de l'application d'un petit processus assez fou, appelé Fowler-Nordheim est nécessaire.

Une chose très sympathique à propos de la mémoire flash, c'est qu'elle ne nécessite pas une source d'alimentation pour se rappeler de ce qu'il y avait sur elle. En fait, si vous enterrez votre clé USB dans un jardin et vous la déterrez mille ans plus tard, les données seront toujours sur la puce de mémoire tout comme vous l'aviez laissée.

Le microcontrôleur : cerveau d'un Flash Drive

Fondamentalement, les données sur une puce de mémoire n'est rien de plus qu'un tas de petits zéros et de uns. Orienter ces zéros et uns, les informer où se placer sur la mémoire, et garder les traces sur leurs emplacements est bien le travail du microcontrôleur de la clé USB (ou carte mémoire). Le microcontrôleur ressemble grossièrement au processeur de l'ordinateur, ou bien au cerveau humain, mais en version simplifiée, dans la plupart des cas.

Il y a une vaste gamme de marques et variétés de microcontrôleurs utilisés par les fabricants de clés USB et de lecteurs flash plus généralement.  Certains sont meilleurs que d'autres en termes de vitesse et de durabilité. La défaillance des microcontrôleurs est la panne la plus importante après les problèmes de connecteur cassé de clé USB.

Comment les lecteurs Flash communiquer avec les ordinateurs

La clé USB parle avec un ordinateur via son interface USB standard. À l'heure actuelle, les lecteurs flash utilisant l'interface USB 3.0 sont compatibles avec la prise USB 2.0.

L'interfaces USB 2.0 a quatre connexions : une source d'alimentation + 5VDC, une ligne de données positive et une ligne négatives, et une masse. Les connecteurs USB 3.0 ont quatre lignes de données supplémentaires et une masse relative, augmentant ainsi la vitesse de transfert théorique de 10 fois.

En plus des parties essentielles mentionnées ci-dessus, on trouve une carte mère de la clé USB, appelée PCB, couverte par un lot de petits composants montés en surface (CMS) comme des résistances, des condensateurs, des diodes, un oscillateur, une LED et d'autres parties, dont le but principal est de diviser et orienter le courant électrique aux bons endroits.

J'espère que cette description simpliste va démystifier un peu le fonctionnement du support flash. Ne oubliez pas de sauvegarder le contenu de votre clé USB. Nous pouvons vous aider à récupérer vos photos, à sauver vos documents et à retrouver vos données perdues.

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