压榨潜力：锦上添花用U盘

    

    

    

    主持人：

    刘宗凡 ?廣东省四会市四会中学

    嘉 ?宾：

    邱元阳 ?河南省安阳县职业中专

    杨 ?磊 ?天津市第五中学

    倪俊杰 ?浙江省桐乡市凤鸣中学

    二十多年前朗科公司发明的世界第一款U盘成为我国在计算机存储领域唯一的原创性发明专利。因为U盘具有容量大、体积小、速度快、抗震动、防水防潮等优点，短短几年就普及开来，它将软盘送入了历史的博物馆，成为最流行的移动存储设备。

    U盘虽然已经成为我们日常学习、工作的亲密伙伴，但如何买到一个适合自己需要的U盘，也有很多门道。

    U盘是指采用闪存技术来存储数据信息的可移动存储盘，一个U盘的结构包括印制电路板、USB主控芯片、晶振等。可以从以下几个方面来选择U盘。

    （1）U盘外壳的材质：U盘外壳有ABS塑料、竹木、金属等，市场常见的是塑料和金属的，因为这两者都比较耐用并且防潮。

    （2）U盘的外形：如今的U盘不仅是移动存储设备，外观也越来越个性化，甚至成为了装饰品。

    ①液体U盘：在U盘的透明或半透明的外壳中加入工业液体和飘浮物，晶莹剔透，更像是一件工艺品。

    ②迷你U盘：比普通的U盘更小、更薄，可以做到和身份证差不多的厚度，可以轻松放进钱包。车载U盘也是迷你U盘的一种，占空间少，和汽车设计更融洽，方便清洁，美观大方。

    ③卡片U盘：USB接口折叠起来以后，整个U盘仿佛一张漂亮的卡片。有些银行会发行具有银行卡功能的U盘，达到一物两用的目的。

    ④笔形U盘：外观像一只笔，可以增加LED灯，可以当作电子教鞭使用。

    ⑤异形U盘：因为U盘的核心部件闪存芯片比较小，所以外观方面可以做到出奇出新，如动物U盘、药丸U盘等。

    （3）U盘的功能：除我们常使用的普通功能U盘外，市面上还有一些具备特殊功能的U盘，如加密U盘、杀毒U盘等。

    （4）U盘的接口：目前主流的U盘，基本上都是使用USB3.0或3.1接口，USB2.0接口的U盘已经被全面淘汰。随着电脑上USB Type-C接口的流行，Type-C接口的U盘也出现了，当然，这种U盘一般会提供两个接口，除了Type-C接口，另一个就是USB3.X，以备在没有Type-C的电脑上使用。随着手机、平板等移动设备的流行，存储空间随时可能无法满足需要，简单的扩容方法就是用U盘和移动设备交换数据。具有这种功能的U盘是支持OTG（On-The-Go，应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换）功能的，为了适应各种设备，U盘需要配备Lightning接口、Type-C接口，甚至MicroUSB接口。这种U盘一般也同时有两个接口，一个用来接连移动设备，另一个用来连接电脑。还有一种特别的U盘，它本身自带类似热点的功能，手机等移动设备通过无线连接可以直接访问U盘，连接口都省了，并且可以支持多台设备同时连接到U盘。

    （5）闪存芯片：目前U盘使用的闪存芯片有三种，分别是SLC、MLC和TLC。它们在读取速度、使用寿命和价格上有着显著区别，所以，闪存芯片决定了U盘的产品成本、寿命和速度。

    目前大多数U盘都是采用TLC闪存芯片，其优点是价格便宜，不过速度一般，寿命相对较短。市场上比较主流的64G容量的U盘，价格大多在40～50元之间，基本上是使用TLC芯片。某些号称至尊极速的U盘，写入速度可以达到380MB/s，价格平均在2块钱/MB左右，基本上是采用MLC闪存芯片，这种U盘甚至达到了低端固态硬盘的速度，寿命比使用TLC芯片的更长，体积比固态硬盘小，能满足经常拷贝大量文件的需求。至于SLC芯片，现在U盘中很少见到，只有在十几年前小容量U盘中用得比较多。

    （6）主控芯片：目前主要厂商有慧荣、群联、银灿等。这些厂商生产的产品性能各有特点，不同档次的主控对U盘的速度、兼容性等都有很大的影响。当然，和使用的闪存芯片一样，U盘一般也不会标注其使用的主控芯片。U盘的闪存芯片可以根据其价格大体判断出来，但主控芯片就得买回来用软件检测才知道，没法预测。如果准备量产U盘，那就只能提前在网上做好功课，了解哪种U盘使用的是什么主控，尽量选用量产成功率高、兼容性好的主控U盘。

    对于存储数据来说，考虑得最多的可能是数据的安全性。如何防止数据泄漏，可以从硬件上着手，如支持指纹解锁的U盘。当然，因为成本的原因，用软件进行U盘加密是更普遍的方式。

    1.加密U盘

    用于U盘加密的软件很多，有的U盘本身就带有加密工具，如SanDisk的U盘，买回来后上面就自带加密工具，可以设置密码，当使用U盘时，会要求输入密码。同时，也支持无密码访问，输入密码后可以访问加密的区域。

    实际上，Windows系统也自带磁盘加密功能，同样可以用于U盘加密，那就是BitLocker。在U盘盘符上点击右键，右键菜单中就会有一项“启用BitLocker”。启用BitLocker后，系统开始加密整个U盘，加密和解密时间都较长。

    BitLocker驱动器加密是Windows的一种数据保护功能，避免设备的物理丢失导致数据失窃或泄漏。BitLocker有两种工作模式——TPM模式和U盘模式，TPM模式是利用主板上的TPM（受信任的平台模块）来保护Windows操作系统和用户数据，确保计算机即使在他人参与、丢失或被盗的情况下也不会被篡改数据。U盘模式则能在没有TPM的计算机上使用BitLocker，但必须通过组策略更改BitLocker安装向导的默认行为，或通过脚本配置BitLocker，这时所需加密的密钥存储在USB闪存驱动器中，必须提供该驱动器才能解锁存储在卷上的数据。TPM+U盘的混合模式可以进一步增强系统安全。

    确定之后，系统进行配置，在U盘根目录下会多出一个名为“ReadyBoost.sfcache”的文件，它就是随机预读取缓存文件（仅本机可见）。选择“不使用这个设备”并应用后，U盘里的这个缓存文件就会自动删除，释放空间。

    4.U盘加速的效果

    从原理上看，ReadyBoost是利用U盘来代替内存或硬盘来存放预读取缓存文件，如果有充足的物理内存，这一方案就没有意义，反而会拖慢系统速度。因此，只有在物理内存不足的情形下，才会有加速效果。

    另外，利用U盘缓存优化系统性能，也是基于U盘的随机读取速度高于硬盘这一前提。如果硬盘的读写性能高于U盘，这一方案会失去意义。尤其是在当前固态硬盘逐渐成为主导的形势下，ReadyBoost显得更加多余。固态硬盘也是采用闪存芯片来存储数据，因为控制芯片和传输接口等各方面都优于U盘，其性能也远胜U盘。在安装有固态硬盘的计算机上试图启用U盘的ReadyBoost功能时，就会被系统明智地拒绝。

    所以，提高系统读写性能的更好解决办法，还是增加合适容量的物理内存，以及更换机械硬盘为性能更好的固态硬盘。

    我们在使用U盘的过程中，会遇到各种场景，要解决各种问题，选择合适的工具可以让问题迎刃而解。

    1.检测是否黑盘

    所谓的“黑盘”，一般是指扩容盘，就是用小容量的U盘冒充大容量的U盘而赚取差价。这种U盘一般使用劣质芯片和低端主控来最大限量地攫取利润，这种U盘不仅无法保存相应容量的数据，而且还非常容易坏。检测是否买到扩容盘，只要拷贝相应数量的数据到U盘看是不是会发生错误就知道了。当然，也可以使用MyDiskTest这款软件（如图4）进行快速扩容测试。

    2.低格U盘

    使用U盘的时候总会遇到很多问题，如U盘容量为0，或者无法删除文件、读写U盘、格式化等。这时可以尝试将其进行低格（低级格式化）。万能低格工具LLFTool（HDD Low Level Format Tool）是一款通用磁盤低格工具，可以将硬盘、U盘内容清空并恢复到出厂状态，能解决大多数的U盘故障。软件界面很简陋，使用方法也很简单：选中要低格的U盘，单击“继续”按钮就可以了。在低格以后，再将其进行高级格式化，就可以使用了。只要U盘还能被识别，一般都可以通过低格来解决故障。

    3.加速U盘

    在USB3.X接口使用USB3.X的U盘，可能会感觉实际拷贝的速度比USB2.0并没有大的提升，这种情况很可能是没有用USAP。

    USB传输资料时采用半双工模式与BOT（Bluk Only Transfer）传输协议。BOT传输协议是一种单一执行绪的传输架构。当USB升级到3.0版本以后，原来的半双工传输模式，升级为全双工模式，但其传输架构还是基于BOT。

    UASP（USB Attached SCSI Protocol）是USB-IF（USB Implementers Forum，USB执行组织）制定的一个用于透过USB接口连接序列设备的新传输协议，能提高20%的传输速度，降低CPU利用率、数据延迟和等待时间。相较于传统的BOT传输方式，UASP能够实现多命令并行处理，并且数据封包也增加了1MB的规格，自然速度更快。

    目前，Windows 10系统已经支持UASP，但目前使用非常普遍的Windows 7系统是不支持UASP的。当然，比较大型的主板厂商会提供相应的软件来实现UASP，如华硕的USB 3.0 Boost，当支持UASP的U盘插入USB3.0的接口以后，会自动使用UASP模式;即使U盘不支持UASP，也可以手动启动软件中提供的UASP模式，它会利用UASP协议减少传输效率的折扣，速度能得到一定程度的提升。

    4.制作启动盘

    U盘成功取代了软盘以后，光驱也基本上退出了舞台。如何用U盘启动计算机完成计算机维护、安装操作系统等任务，就成为一个亟须解决的问题。

    一些比较老的主板只支持光驱启动，要做启动U盘，最好的办法是先准备一个能启动计算机的光盘镜像，然后通过量产把U盘做成一个启动光盘和一个普通U盘，这样就能像有一个真实光驱一样启动计算机。

    当然，现在的主板基本上都支持U盘启动，可以使用UltraISO之类的软件把WinPE镜像写入到U盘，从而实现用U盘启动到WinPE。一些爱好者已经把整个过程做成WinPE工具软件，轻松完成启动U盘制作。笔者推荐一款名为“微PE工具箱”的软件，目前已经更新到2.1版本，启动速度快、兼容性好，更重要的是干净，没有任何流氓行径，是做启动U盘的最佳选择之一。

    在启动“微PE工具箱”时，要注意中间的“立即安装进系统”选项，该选项是指把WinPE安装到硬盘，而不是制作启动盘。在右下角选择“其他安装方式”-“安装PE到U盘”。安装方法中提供了七种方案，通常可以选择方案一的三分区方式，这种方式做成的启动盘，会把支持BIOS和UEFI的文件放在前后两个隐藏分区中，剩下的空间可以当作普通U盘使用，即使被格式化也不会影响U盘的启动功能。

    随着信息技术尤其是存储技术的快速发展，摩尔定律还在持续发挥作用。近年来，U盘已经进入了夕阳时代，盈利空间越来越小。在另一维度上，各类云存储产品不断涌现，如腾讯微云、百度网盘等的出现，也挤占了U盘的生存空间。那么，U盘还能存在多长时间？U盘还有未来吗？

    变化一：变外观。U盘本身的盈利空间不大，经销商们就从外观设计上做文章。这也让U盘变成了礼品市场的常客。在利润微薄的情况下，通过礼品走量是一个很好的渠道。在相对廉价的U盘上印上客户所需的LOGO或者搭配精美的包装，其价格就能得到很大的提升。

    变化二：变接口。以往的U盘基本是依靠USB接口与计算机连接，也导致了U盘只能一个方向插入。但现在人们对手机的依赖已经远大于计算机，Type-C接口也逐渐在手机和计算机上流行起来，因此，基于Type-C接口的U盘也开始走进大众的视野。

    变化三：变受众。U盘是人人可用的产品，其受众面非常广泛。但现在大众市场开始下滑，据IDC报告显示，受疫情影响，全球市场外置存储同比下降8.2%，只有全闪存阵列（AFA）呈现正增长，市场占有量达到近43%，全闪存存储已成主流。因此，经销商们也将目光集中到了企业级应用层面上，基于闪存的存储市场仍有创新的空间和市场活力，将为用户带来更高的性能和更低的成本。

    和其他存储设备相比较，个人云空间因为巨大的投入和不对等的收入，打垮了很多相关企业，现在只剩下少数头部企业在经营，并且免费空间对速度的限制非常严格，下载数据耗时太多，速度上不如U盘。和移动硬盘相比较，虽然U盘速度和容量都处于劣势，但对于需求为方便携带和价格便宜的用户来说，U盘是更好的选择。可以预见，虽然U盘已经是夕阳产业，但凭着差异化发展、速度和容量的不断增长，它并不会像软盘一样消失，还会长期在存储事业中发挥它的光和热。