Una memoria USB (de Universal Serial Bus) esun dispositivo de almacenamiento que utilizauna memoria tipo flash para guardar información. Se leconoce también, entre otros nombres, como lápiz dememoria, memoria externa o lápiz USB, siendo asíinnecesaria la voz inglesa pen drive o pendrive.

Los primeros modelos requerían una batería, pero losactuales usan la energía eléctrica procedente del puertoUSB. Estas memorias son resistentes a los rasguños(externos), al polvo, y algunos hasta al agua, factoresque afectaban a las formas previas de almacenamientoportátil, como los disquetes, discos compactos ylos DVD.

Su gran éxito y difusión les han supuesto diversasdenominaciones populares relacionadas con su pequeñotamaño y las diversas formas de presentación, sin queninguna haya podido destacar entre todas ellas. Elcalificativo USB o el propio contexto permite identificarfácilmente el dispositivo informático al que se refiere;aunque siendo un poco estrictos en cuanto alconcepto, USB únicamente se refiere al puerto deconexión.

Los sistemas operativos actuales pueden leer y escribiren las memorias sin más que enchufarlas a un conectorUSB del equipo encendido, recibiendo la tensión dealimentación a través del propio conector, de 5 voltios yun consumo de 2,5 vatios como máximo. En equiposalgo antiguos (como por ejemplo: los equipos con elWindows 98) se necesita instalarun controlador proporcionado por el fabricante. Lasdiversas distribuciones GNU/Linux también tienensoporte para estos dispositivos de almacenamientodesde la versión 2.4 del núcleo.

Estas memorias se han convertido en el sistema dealmacenamiento y transporte personal de datos másutilizado, desplazando en este uso a los tradicionalesdisquetes y a los CD. Se pueden encontrar en elmercado fácilmente memorias de1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 GB, y hasta 1 TB.Las memorias con capacidades más altas pueden aúnestar, por su precio, fuera del rango del "consumidordoméstico". Esto supone, como mínimo, el equivalente a180 CD de 700 MB o 91 000 disquetes de1440 KB aproximadamente.

PRIMERA GENERACION:

Las empresas Trek Technology e IBM comenzaron avender las primeras unidades de memoria USB en el año2000. Trek vendió un modelo bajo el nombre comercialde Thumbdrive e IBM vendió las primeras unidades enNorteamérica bajo la marca DiskOnKey, desarrolladas yfabricadas por la empresa israelí M- Systems encapacidades de 8 MB, 16 MiB, 32 MiB y 64 MiB. Estosfueron promocionados como los «verdaderos reemplazosdel disquete», y su diseño continuó hasta los 256 MiB.Los modelos anteriores de este dispositivo utilizabanbaterías, en vez de la alimentación de la PC.

SEGUNDA GENERACION:

Dentro de esta generación de dispositivos existeconectividad con la norma USB 2.0. Sin embargo, nousan en su totalidad el ancho de banda de480 Mbit/s que soporta la especificación USB 2.0 Hi-Speed debido a las limitaciones técnicas de lasmemorias flash basadas en NAND. Los dispositivos másrápidos de esta generación usan un controlador de doblecanal, aunque todavía están muy lejos de la tasa detransferencia posible de un disco duro de la actualgeneración, o el máximo rendimiento de alta velocidadUSB.

Las velocidades de transferencia de archivos varíanconsiderablemente. Se afirma que las unidades rápidastípicas leen a velocidades de hasta 480 Mbit/s y escribira cerca de la mitad de esa velocidad. Esto esaproximadamente 20 veces más rápido que en losdispositivos USB 1.1, que poseen una velocidad máximade 24 Mbit/s.

TERCERA GENERACION:

La norma USB 3.0 ofrece tasas de transferencia de datosmejoradas enormemente en comparación con supredecesor, además de compatibilidad con los puertosUSB 2.0. La norma USB 3.0 fue anunciada a finales de2008, pero los dispositivos de consumo no estuvierondisponibles hasta principios de 2010. La interfaz USB 3.0especifica las tasas de transferencia de hasta 4,8 Gbit/s, encomparación con los 480 Mbit/s de USB 2.0. A pesar de quela interfaz USB 3.0 permite velocidades de datos muy altasde transferencia, a partir de 2011 la mayoría de lasunidades USB 3.0 Flash no utilizan toda la velocidad de lainterfaz USB 3.0 debido a las limitaciones de suscontroladores de memoria, aunque algunos controladoresde canal de memoria llegan al mercado para resolver esteproblema. Algunas de estas memorias almacenan hasta256 GiB de memoria (lo cual es 1024 veces mayor al diseñoinicial de M-Systems). También hay dispositivos, que apartede su función habitual, poseen una Memoria USB comoaditamento incluido, como algunos ratones ópticosinalámbricos o Memorias USB con aditamento parareconocer otros tipos de memorias (microSD, m2, etc.).

En agosto de 2010, Imation anuncia el lanzamiento almercado de la nueva línea de USB de seguridad Flash DriveDefender F200, con capacidades de1 GiB, 2 GiB, 4 GiB, 8 GiB, 16 GiB y 32 GiB. Estas unidadesde almacenamiento cuentan con un sensorbiométrico ergonómico basado en un hardware que validalas coincidencias de las huellas dactilares deidentificación, antes de permitir el acceso a la información.

UTILIDADES:

Las memorias USB son comunes entre personas quetransportan datos de su casa al lugar de trabajo, oviceversa. Teóricamente pueden retener los datos duranteunos 20 años y escribirse hasta un millón de veces.

Aunque inicialmente fueron concebidas para guardar datosy documentos, es habitual encontrar en las memorias USBprogramas o archivos de cualquier otro tipo debido a que secomportan como cualquier otro sistema de archivos.

Los nuevos dispositivos U3 para Microsoft Windows integranun menú de aplicaciones, semejante al propio menú de"Inicio", que permiten organizar archivos deimágenes, música, etc. Para memorias de otros fabricantestambién existen colecciones basadas en software libre comoes el caso de PortableApps.com.

La disponibilidad de memorias USB a costos reducidosha provocado que sean muy utilizadas con objetivospromocionales o de marketing, especialmente enámbitos relacionados con la industria de la computación(por ejemplo, en eventos tecnológicos). A menudo sedistribuyen de forma gratuita, se venden por debajo delprecio de coste o se incluyen como obsequio al adquirirotro producto.

Habitualmente, estos dispositivos se personalizangrabando en la superficie de la memoria USB el logotipode la compañía, como una forma de incrementar lavisibilidad de la marca. La memoria USB puede no incluirdatos o llevar información precargada(gráficos, documentación, enlaces web, animacionesFlash u otros archivos multimedia, aplicaciones gratuitaso demos). Algunas memorias con precarga de datos sonde sólo lectura; otras están configuradas con dosparticiones, una de sólo lectura y otra en que es posibleincluir y borrar datos. Las memorias USB con dosparticiones son más caras.

Las memorias USB pueden ser configuradas con la funciónde autoarranque (autorun) para Microsoft Windows, con laque al insertar el dispositivo arranca de forma automáticaun archivo específico. Para activar la función autorun esnecesario guardar un archivo llamado autorun.inf con elscript apropiado en el directorio raíz del dispositivo. Lafunción autorun no funciona en todos los ordenadores. Enocasiones esta funcionalidad se encuentra deshabilitadapara dificultar la propagación de virus y troyanos que seaprovechan de este sistema de arranque.

Memoria USB Windows To Go.

Otra utilidad de estas memorias es que, si la BIOS delequipo lo admite, pueden arrancar un sistema operativo sinnecesidad de CD, DVD ni siquiera disco duro. El arranquedesde memoria USB está muy extendido en ordenadoresnuevos y es más rápido que con un lector de DVD-ROM. Sepueden encontrar distribuciones de Linux que estáncontenidas completamente en una memoria USB y puedenarrancar desde ella (véase Live CD).

Las memorias USB de gran capacidad, al igual que losdiscos duros o grabadoras de CD/DVD son un medio fácilpara realizar una copia de seguridad, por ejemplo. Haygrabadoras y lectores de CD-ROM, DVD, disqueterao Zip que se conectan por USB.

Además, desde 2008, existen equipos de audio con unpuerto USB al cual se puede conectar una memoria USBpara reproducir la música contenida en él.

Como medida de seguridad, algunas memorias USBtienen posibilidad de impedir la escritura medianteun interruptor. Otros permiten reservar una parte paraocultarla mediante una clave.

A pesar de su bajo costo y garantía, hay que tener muypresente que estos dispositivos de almacenamiento puedendejar de funcionar repentinamente por accidentes diversos:variaciones de voltaje mientras están conectadas, porcaídas a una altura superior a un metro, por su usoprolongado durante varios años especialmente en pendrivesantiguos.

Las unidades flash son inmunes a ralladuras y al polvo queafecta a las formas previas de almacenamiento portátilescomo discos compactos y disquetes. Su diseño de estadosólido duradero significa que en muchos casos puedesobrevivir a abusos ocasionales(golpes, caídas, pisadas, pasadas por la lavadora osalpicaduras de líquidos). Esto lo hace ideal para eltransporte de datos personales o archivos de trabajo a losque se quiere acceder en múltiples lugares. La casiomnipresencia de soporte USB en computadoras modernassignifica que un dispositivo funcionará en casi todas partes.Sin embargo, Microsoft Windows 98 no soporta dispositivosUSB de almacenamiento masivo genéricos, se debe instalarun controlador separado para cada fabricante o en sudefecto conseguir genéricos. Para Microsoft Windows 95dichos controladores son casi inexistentes.

Las unidades flash son una forma relativamente densade almacenamiento, hasta el dispositivo más baratoalmacenará lo que docenas de disquetes, y por un preciomoderado alcanza a los CD en tamaño o los superan.Históricamente, el tamaño de estas unidades ha idovariando de varios megabytes hasta unospocos gigabytes. En el año 2003 las unidadesfuncionaban a velocidades USB 1.0/1.1, unos 1.5 Mbit/so 12 Mbit/s. En 2004 se lanzan los dispositivos coninterfaces USB 2.0. Aunque USB 2.0 puede entregarhasta 480 Mbit/s, las unidades flash están limitadas porel ancho de banda del dispositivo de memoria interno.Por lo tanto se alcanzan velocidades de lectura de hasta100 Mbit/s, realizando las operaciones de escritura unpoco más lento. En condiciones óptimas, un dispositivoUSB puede retener información durante unos 10 años.

Las memorias flash implementan el estándar "USB massstorage device class" (clase de dispositivos dealmacenamiento masivo USB). Esto significa que lamayoría de los sistemas operativos modernos puedenleer o escribir en dichas unidades sin drivers adicionales.En lugar de exponer los complejos detalles técnicossubyacentes, los dispositivos flash exportan una unidadlógica de datos estructurada en bloques al sistemaoperativo anfitrión. El sistema operativo puede usar elsistema de archivos o el esquema de direccionamientode bloques que desee. Algunas computadoras poseen lacapacidad de arrancar desde memorias flash, pero estacapacidad depende de la BIOS de cadacomputadora, además, para esto, la unidad debe estarcargada con una imagen de un disco de arranque.

Las memorias flash pueden soportar un número finito deciclos de lectura/escritura antes de fallar, Con un usonormal, el rango medio es de alrededor de variosmillones de ciclos. Sin embargo las operaciones deescrituras serán cada vez más lentas a medida que launidad envejezca.

Esto debe tenerse en consideración cuando usamos undispositivo flash para ejecutar desde ellas aplicacionesde software o un sistema operativo. Para manejar esto(además de las limitaciones de espacio en las unidadescomunes), algunos desarrolladores han lanzadoversiones de sistemas operativos como Linux oaplicaciones comunes como Mozilla Firefox diseñadasespecialmente para ser ejecutadas desde unidades flash.Esto se logra reduciendo el tamaño de los archivos deintercambio y almacenándolos en la memoria RAM.

El cuidado de las memorias USB es similar al de lastarjetas electrónicas; evitando caídas ogolpes, humedad, campos magnéticos y calor extremo.

Antiguamente, en los dispositivos más prematuros deesta tecnología, era aconsejado "Desmontar la unidad" o"Quitar el hardware con seguridad " desde el"Administrador de dispositivos" en Windows o "Expulsar"en Mac OS. En algunos sistemas la escritura se realizaen forma diferida (esto significa que los datos no seescriben en el momento) a través de un caché deescritura para acelerar los tiempos de dicha escritura ypara que el sistema escriba finalmente "de una sola vez"cuando dicho caché se encuentre lleno, pero si la unidades retirada antes que el sistema guarde el contenido dela caché de escritura se pueden provocar discrepanciasen el sistema de archivos existente en la memoria USBque podría generar pérdidas de datos.

Para reducir el riesgo de pérdida de datos, la caché deescritura está desactivada en forma predeterminadapara las unidades externas en los sistemas operativosWindows a partir de Windows XP, pero aun así unaoperación de escritura puede durar varios segundos y nose debe desenchufar físicamente la unidad hasta quehaya finalizado completamente, de lo contrario, los datosa escribir se perderán. Aunque la memoria USB no sufradaños, los ficheros afectados pueden ser de difícil oincluso imposible recuperación llegando en algún caso aser necesario un borrado o formateo completo delsistema de ficheros para poder volver a usarla. Por loque la extracción hay que tener cuidado en laescritura, pero extraerlo en la lectura sería irrelevante.

En sistemas Windows (2000 ~ XP con Service Pack 2)con unidades de red asignadas, puede ocurrir que alconectar la memoria USB el sistema no le proporcioneuna letra previamente en uso. En ese caso, habrá queacudir al administrador de discos(diskmgmt.msc), localizar la unidad USB y cambiarmanualmente la letra de unidad.

En Windows XP, puede darse el caso de que si lamemoria USB no es desconectada utilizando la funciónde Extracción Segura, Windows automáticamente podríamarcar dicho dispositivo como problemático ydeshabilitarlo, y se da el caso de que dicha memoriapuede utilizarse en otras computadoras pero no en laque está marcada como problemática. Hay que ingresaral Administrador de Dispositivos y volver a habilitarla

Componentes adicionales

Un dispositivo típico puede incluir también:

Puentes y Puntos de prueba (3): Utilizados en pruebasdurante la fabricación de la unidad o para la carga decódigo dentro del procesador.

Ledes (6): Indican la transferencia de datos entre eldispositivo y la computadora.

Interruptor para protección de escritura (7): Utilizadopara proteger los datos de operaciones de escritura oborrado.

Espacio Libre (8): Se dispone de un espacio para incluirun segundo circuito de memoria. Esto le permite a losfabricantes utilizar el mismo circuito impreso paradispositivos de distintos tamaños y responder así a lasnecesidades del mercado.

Componentes primarios

Las partes típicas de una memoria USB son las siguientes:

Un conector USB macho tipo A (1): Provee la interfaz físicacon la computadora.

Controlador USB de almacenamiento masivo (2):Implementa el controlador USB y provee la interfazhomogénea y lineal para dispositivos USB serialesorientados a bloques, mientras oculta la complejidad de laorientación a bloques, eliminación de bloques y balance dedesgaste. Este controlador posee unpequeño microprocesador RISC y un pequeño número decircuitos dememoria RAM y ROM.

Circuito de memoria Flash NAND (4): Almacena los datos.

Oscilador de cristal (5): Produce la señal de reloj principaldel dispositivo a 12 MHz y controla la salida de datos através de un bucle de fase cerrado (phase – locked loop)

Tapa del conector USB: Reduce el riesgo de daños ymejora la apariencia del dispositivo. Algunas unidadesno presentan una tapa pero disponen de una conexiónUSB retráctil. Otros dispositivos poseen una tapagiratoria que no se separa nunca del dispositivo y evitael riesgo de perderla.

Ayuda para el transporte: En muchos casos, la tapacontiene una abertura adecuada para una cadena ocollar, sin embargo este diseño aumenta el riesgo deperder el dispositivo. Por esta razón muchos otros tienendicha abertura en el cuerpo del dispositivo y no en latapa, la desventaja de este diseño está en que la cadenao collar queda unida al dispositivo mientras estáconectado. Muchos diseños traen la abertura en amboslugares.

USB 3.0

Presentado en el año 2008. Está en pleno auge de transiciónentre dispositivos USB 2.0 y USB 3.0. La principal novedadtécnica del puerto USB 3.0 es que eleva a 4,8 Gbit/s(600 MB/s) la capacidad de transferencia que en la actualidades de 480 Mbit/s. Se mantendrá el cableado interno de cobrepara asegurarse la compatibilidad con las tecnologías USB 1.0y 2.0.

Si en USB 2.0 el cable dispone de cuatro líneas, un par paradatos, una de corriente y una de toma de tierra, en el USB 3.0se añaden cinco líneas. Dos de ellas se usarán para el envío deinformación y otras dos para la recepción, de forma que sepermite el tráfico bidireccional, en ambos sentidos al mismotiempo. El aumento del número de líneas permite incrementarla velocidad de transmisión desde los 480 Mbit/s hasta los4,8 Gbit/s. De aquí se deriva el nombre que también recibeesta especificación: USB Super veloz.

La cantidad de corriente que transporta un cable USB 1.x y2.0 resulta insuficiente en muchas ocasiones para recargaralgunos dispositivos, especialmente si utilizamosconcentradores donde hay conectados varios de ellos. EnUSB 3.0, se aumenta la intensidad de la corriente de100 miliamperios a 900 miliamperios, con lo que pueden sercargadas las baterías a una mayor velocidad o poderalimentar otros componentes que requieran más potencia.Este aumento de la intensidad podría traer consigo un menorrendimiento energético. Pero pensando en ello, USB 3.0 utilizaun nuevo protocolo basado en interrupciones, al contrario queel anterior que se basaba en consultar a los dispositivosperiódicamente.

El aumento de líneas en USB 3.0 provoca que el cable sealigeramente más grueso, un inconveniente importante. Sihasta ahora los cables eran flexibles, con el nuevo estándarestos tienen un grueso similar a los cables que se usan enredes Ethernet, siendo por tanto más rígidos.

Igual que pasa entre USB 1.1 y USB 2.0 la compatibilidad estágarantizada entre USB 2.0 y USB 3.0, gracias al uso deconectores similares, cuyos contactos adicionales se sitúan enparalelo, de forma que no afectan en caso de usar algúnpuerto que no sea del mismo tipo.