USBメモリ(ユーエスビーメモリ、英語: USB flash drive)とは、Universal Serial Bus (USB) を用いてコンピュータに接続してデータの読み書きを行う補助記憶装置のうち、記録媒体に半導体メモリを用いて単体で動作するものである。
用途
2004年前後から急激に普及をみせ、SDメモリーカードとともに持ち歩ける大容量フラッシュメモリの主力として用いられている。データを保存する用途に加えて下記のような使われ方がある。
OSのブートデバイス
HDDの代わりにUSBメモリを起動ディスクとして、そこにOSをインストールして用いる方法である。PCのBIOSがUSBブートに対応している場合にこの方法を使える。UNIXやLinux等はUSBにOSをインストールすることができる。
Windowsは公式にはUSBへのインストールをサポートしていないが、サードパーティーの提供するソフトウェア[5]を使用することで、WindowsがインストールされたパソコンのOSをUSBメモリにコピーしたり、Windows XPやWindows VistaのインストールディスクからUSBメモリにOSをインストールし、そこからブートできるようになる。ただしこの場合使用が可能なのはインストールしたパソコンのみで[6]、他のPCに挿しても起動できない。
アプリケーションのインストール
OpenOffice.org Portable(オフィス)、Firefox Portable(ブラウザ)などのアプリケーションをUSBメモリにインストールし、HDDに影響を及ぼすことなく実行できる。
ライブファイルシステムのインストール
KNOPPIXなどのライブファイルシステムをUSBメモリにインストールして使用する。
パソコンのハードディスクに変更を加えずに、オペレーティングシステムを起動できるライブファイルシステムの特徴に加え、書き込み可能な点を活かして個人情報・環境・データを記憶しておくことで、どのPCにおいても、その環境に影響を与えることなく、自分の使い慣れた利用環境で作業することができる。
ソフトウェアの頒布媒体
商用アプリケーションを頒布する媒体として、CD等の光学ディスクではなくUSBメモリを用いる。
光学ドライブを搭載しないネットブックなどが普及したことで、アプリケーションソフトウェアを販売する媒体として用いられる様になった。2006年頃には既にこの頒布方法が始まっており[7]、ソースネクストが2008年9月からUSBメモリにソフトウェアを収録して販売する「Uメモ」シリーズを発売して以降、普及を見せている。光学ドライブが不要なほか、光学ディスクを媒体とするのに較べて店頭の陳列スペースを取らない、USBメモリの空き容量をユーザーが活用できる、ダウンロード販売と比較してネット環境が制約されるユーザーにも提供できる特長がある。反面、光学ディスクやダウンロード販売に比べてコストは高くなる。
キャッシュメモリ
USB2.0以降のインターフェースを持つ高速USBメモリの記憶領域をHDDに対するキャッシュメモリとして使用し、HDDのデータの一部をUSBメモリに格納してHDDアクセスを高速化することが可能である。ReadyBoost機能を搭載したWindows Vista以後のOSで、所定の転送速度よりも高いパフォーマンスを発揮できると判定されると使用できる。また、ReadyBoostを搭載していないOSでも同様の機能を付与するサードパーティー製ソフトも発売されている。
ドングル
ソフトウェアのアクティベーションの手段として用いられるドングルと呼ばれるデバイスの代わりにUSBメモリを用いる。アクティベーションに必要な情報を保存しておいたり、USBメモリのID情報(製品型番、製造番号など)をアクティベーション情報に用いる。
欠点 [編集]USBメモリは、その原理あるいは性質上、情報を長期に渡って保存したり、書き換え頻度の高い用途での使用には適さない記録媒体である。
書き換え回数の制約
使われているフラッシュメモリはその原理上、消去や書き込みの際に絶縁体となる酸化膜を電子が貫通して酸化膜を劣化させるので、書き換え回数に制限がある。フラッシュメモリ、特にUSBメモリや安価なFlash SSDで使用されるマルチレベルセル (MLC) タイプの 素子の書き換え上限回数は、ハードディスクのそれに対して遠く及ばない。そのため、書き込み操作の頻度が高いと、早期に寿命を迎え正常に読み書きできなくなる(フラッシュメモリの記事も参照)。これを回避するために、内部で同じ場所に繰り返し書き込むことを避ける処理が行われ(ウェアレベリング)、書き込むデータ量が同じであるならば、大容量の製品を使った方が、長く持つ。
保存期間の制約
同じくフラッシュメモリのデータ保持期間には制限がある。書き込みを繰り返したメモリほど酸化膜が劣化してデータの保持期間が短い。
コネクタの制約
USBメモリの抜き差しを繰り返すと、ゲーム機器などのROMカセットと同様に、USBポートとメモリ側の端子は摩耗したり、ポート側にガタが生じる場合がある。最近は、USBメモリを利用した、パスワード管理機能を利用する場合もあり、当然ログオンなどをするたびに抜き差しするため、大手パソコンメーカーは、一部のポートに1万回は抜き差しに耐えられるポートを採用する傾向にある。
電子部品の制約
データ記録用のフラッシュメモリを含め、製品そのものが電子部品の集合体(精密機器)であることから、異常な高電圧がかかった場合や、静電気または落雷の影響など電気的な要因により容易に故障し、保存した情報を喪失する場合がある。たとえフラッシュメモリそのものは故障していない場合であっても、高電圧の印加や水没などで周辺回路が故障すれば使用不能に陥いる。また、小型化のために高密度で実装し基板のパターンも細かく、故障した部品を交換するのは困難である。
ファイルシステムの制約
共通のファイルシステムとして使用されているFAT32では1ファイルの長さが4GBに制限される。空き容量があっても4GB以上のサイズを持つ大きなファイルは書き込めない。なお、大容量の製品ではexFATを利用することでファイル長が16EiBまで利用可能になるが、この場合はWindows環境で利用できるほか、exFATのライセンスを得たデジカメなどの電子機器で利用できる。あるいはNTFSでフォーマットしなおせばWindows環境や、NTFSをマウントできるOSで利用できる。その他にも、UNIXやLinuxのファイルシステム(UFSやext2など)でフォーマットして使用する事もできる。
データ転送速度の制約
USBメモリに広く使われるフラッシュメモリはマルチレベルセル (MLC) で、シングルレベルセル (SLC) より書き換え回数や転送速度が制約されるが、転送速度についてはチップを複数搭載して並列化することで向上させることが可能である。一方USBのインターフェースの転送速度の制約も受ける。2011年時点で主流であるUSB2.0ではおよそ20MB/s強である。USB3.0ではより高速に転送できる。