Tooprogram.ru

Компьютерный справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чип памяти флешки

Взгляд изнутри: Flash-память и RAM

Предисловие

Новый Год – приятный, светлый праздник, в который мы все подводим итоги год ушедшего, смотрим с надеждой в будущее и дарим подарки. В этой связи мне хотелось бы поблагодарить всех хабра-жителей за поддержку, помощь и интерес, проявленный к моим статьям (1, 2, 3, 4). Если бы Вы когда-то не поддержали первую, не было и последующих (уже 5 статей)! Спасибо! И, конечно же, я хочу сделать подарок в виде научно-популярно-познавательной статьи о том, как можно весело, интересно и с пользой (как личной, так и общественной) применять довольно суровое на первый взгляд аналитическое оборудование. Сегодня под Новый Год на праздничном операционном столе лежат: USB-Flash накопитель от A-Data и модуль SO-DIMM SDRAM от Samsung.

Теоретическая часть

Постараюсь быть предельно краток, чтобы все мы успели приготовить салат оливье с запасом к праздничному столу, поэтому часть материала будет в виде ссылок: захотите – почитаете на досуге…

Какая память бывает?

На настоящий момент есть множество вариантов хранения информации, какие-то из них требуют постоянной подпитки электричеством (RAM), какие-то навсегда «вшиты» в управляющие микросхемы окружающей нас техники (ROM), а какие-то сочетают в себе качества и тех, и других (Hybrid). К последним, в частности, и принадлежит flash. Вроде бы и энергонезависимая память, но законы физики отменить сложно, и периодически на флешках перезаписывать информацию всё-таки приходится.

Тут можно подробнее ознакомиться с ниже приведённой схемой и сравнением характеристик различных типов «твердотельной памяти». Или тут – жаль, что я был ещё ребёнком в 2003 году, в таком проекте не дали поучаствовать…


Современные типы «твердотельной памяти». Источник

Единственное, что, пожалуй, может объединять все эти типы памяти – более-менее одинаковый принцип работы. Есть некоторая двумерная или трёхмерная матрица, которая заполняется 0 и 1 примерно таким образом и из которой мы впоследствии можем эти значения либо считать, либо заменить, т.е. всё это прямой аналог предшественника – памяти на ферритовых кольцах.

Что такое flash-память и какой она бывает (NOR и NAND)?

Начнём с flash-памяти. Когда-то давно на небезызвестном ixbt была опубликована довольно подробная статья о том, что представляет собой Flash, и какие 2 основных сорта данного вида памяти бывают. В частности, есть NOR (логическое не-или) и NAND (логическое не-и) Flash-память (тут тоже всё очень подробно описано), которые несколько отличаются по своей организации (например, NOR – двумерная, NAND может быть и трехмерной), но имеют один общий элемент – транзистор с плавающим затвором.


Схематическое представление транзистора с плавающим затвором. Источник

Итак, как же это чудо инженерной мысли работает? Вместе с некоторыми физическими формулами это описано тут. Если вкратце, то между управляющим затвором и каналом, по которому ток течёт от истока к стоку, мы помещаем тот самый плавающий затвор, окружённый тонким слоем диэлектрика. В результате, при протекании тока через такой «модифицированный» полевой транзистор часть электронов с высокой энергией туннелируют сквозь диэлектрик и оказываются внутри плавающего затвора. Понятно, что пока электроны туннелировали, бродили внутри этого затвора, они потеряли часть энергии и назад практически вернуться не могут.

NB: «практически» — ключевое слово, ведь без перезаписи, без обновления ячеек хотя бы раз в несколько лет Flash «обнуляется» так же, как оперативная память, после выключения компьютера.

Там же, на ixbt, есть ещё одна статья, которая посвящена возможности записи на один транзистор с плавающим затвором нескольких бит информации, что существенно увеличивает плотность записи.

В случае рассматриваемой нами флешки память будет, естественно, NAND и, скорее всего, multi-level cell (MLC).

Если интересно продолжить знакомиться с технологиями Flash-памяти, то тут представлен взгляд из 2004 года на данную проблематику. А здесь (1, 2, 3) некоторые лабораторные решения для памяти нового поколения. Не думаю, что эти идеи и технологии удалось реализовать на практике, но, может быть, кто-то знает лучше меня?!

Что такое DRAM?

Если кто-то забыл, что такое DRAM, то милости просим сюда.

Опять мы имеем двумерный массив, который необходимо заполнить 0 и 1. Так как на накопление заряда на плавающем затворе уходит довольно продолжительное время, то в случае RAM применяется иное решение. Ячейка памяти состоит из конденсатора и обычного полевого транзистора. При этом сам конденсатор имеет, с одной стороны, примитивное физическое устройство, но, с другой стороны, нетривиально реализован в железе:


Устройство ячейки RAM. Источник

Опять-таки на ixbt есть неплохая статья, посвящённая DRAM и SDRAM памяти. Она, конечно, не так свежа, но принципиальные моменты описаны очень хорошо.

Единственный вопрос, который меня мучает: а может ли DRAM иметь, как flash, multi-level cell? Вроде да, но всё-таки…

Часть практическая

Flash

Те, кто пользуется флешками довольно давно, наверное, уже видели «голый» накопитель, без корпуса. Но я всё-таки кратко упомяну основные части USB-Flash-накопителя:


Основные элементы USB-Flash накопителя: 1. USB-коннектор, 2. контроллер, 3. PCB-многослойная печатная плата, 4. модуль NAND памяти, 5. кварцевый генератор опорной частоты, 6. LED-индикатор (сейчас, правда, на многих флешках его нет), 7. переключатель защиты от записи (аналогично, на многих флешках отсутствует), 8. место для дополнительной микросхемы памяти. Источник

Пойдём от простого к сложному. Кварцевый генератор (подробнее о принципе работы тут). К моему глубокому сожалению, за время полировки сама кварцевая пластинка исчезла, поэтому нам остаётся любоваться только корпусом.


Корпус кварцевого генератора

Случайно, между делом, нашёл-таки, как выглядит армирующее волокно внутри текстолита и шарики, из которых в массе своей и состоит текстолит. Кстати, а волокна всё-таки уложены со скруткой, это хорошо видно на верхнем изображении:


Армирующее волокно внутри текстолита (красными стрелками указаны волокна, перпендикулярные срезу), из которого и состоит основная масса текстолита

А вот и первая важная деталь флешки – контроллер:


Контроллер. Верхнее изображение получено объединением нескольких СЭМ-микрофотографий

Признаюсь честно, не совсем понял задумку инженеров, которые в самой заливке чипа поместили ещё какие-то дополнительные проводники. Может быть, это с точки зрения технологического процесса проще и дешевле сделать.

После обработки этой картинки я кричал: «Яяяяязь!» и бегал по комнате. Итак, Вашему вниманию представляет техпроцесс 500 нм во всей свой красе с отлично прорисованными границами стока, истока, управляющего затвора и даже контакты сохранились в относительной целостности:


«Язь!» микроэлектроники – техпроцесс 500 нм контроллера с прекрасно прорисованными отдельными стоками (Drain), истоками (Source) и управляющими затворами (Gate)

Теперь приступим к десерту – чипам памяти. Начнём с контактов, которые эту память в прямом смысле этого слова питают. Помимо основного (на рисунке самого «толстого» контакта) есть ещё и множество мелких. Кстати, «толстый»
Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

Восстановление флешки: определение контроллера, прошивка флешки

Здравствуйте!

Если ваша флешка стала постоянно сбоить: не форматируется, при подключении к компьютеру — тот часто подвисает, при копировании файлов на нее — вылетают ошибки, но она не подвергалась механическому воздействию — ШАНСЫ на восстановление ее работоспособности есть!

Читать еще:  Утилита для записи iso на флешку

Хорошо бы, если при подключении флешки — она хоть как-то определялась, например, Windows издавала звук подключения, накопитель отображался в «моем компьютере», и на его корпусе моргал светодиод.

Если компьютер совсем не видит флешку и никак не реагирует на нее, то сначала рекомендую ознакомиться вот с этой статьей

Вообще, дать универсальную инструкцию, как и какой программой что делать, чтобы восстановить флешку — невозможно! Но я в этой небольшой статье попытаюсь дать алгоритм, который поможет, даже начинающим пользователям, разобраться с проблемой и решить ее.

Восстановление работоспособности флешки: по шагам

Определение модели контроллера флешки

Оказалась по воле судьбы у меня одна флешка, которую Windows отказывалась форматировать — вылетала ошибка «Windows не удается завершить форматирование».

Флешка, по заверениям владельца, не падала, в нее не проникала влага, да и вообще, с ней довольно бережно обращались.

Всё, что было ясно (по ее виду) : что это флешка от SmartBuy, и она на 16 GB (фото ниже). При подключении к ПК — загорался светодиод, флешка определялась и была видна в проводнике, но работала со сбоями.

SmartBuy 16 GB — «подопытная» не работающая флешка

Способ 1: с помощью спец. утилиты

Чтобы восстановить нормальную работу флешки , необходимо перепрошить микросхему контроллера. Делается это специальными утилитами, и для каждого типа контроллера — своя утилита!

Если утилита будет выбрана неверно, то с высокой долей вероятности, вы испортите флешку на всегда! Скажу даже больше, у одного модельного ряда флешек — могут быть разные контроллеры!

У каждого устройства есть свои уникальные идентификационные номера — VID и PID , и флешка здесь не исключение. Чтобы выбрать правильно утилиту для перепрошивки — необходимо определить эти идентификационные номера (а по ним модель контроллера) .

  1. VID — идентификатор производителя контроллера;
  2. PID — идентификатор устройства.

Один из самых простых способов узнать V >Flash Drive Information Extractor .

Flash Drive Information Extractor

Небольшая бесплатная утилита, для получения максимум информации о флешке. Устанавливать ее не нужно!

Программа определит модель USB-флешки, модель и тип памяти (поддерживаются все современные флешки, по крайней мере, от нормальных производителей ) .

Программа будет работать даже в тех случаях, когда не определяется файловая система флешки, когда завис компьютер при подключении носителя.

  • модель контроллера;
  • возможные варианты установленных во флешке чипов памяти;
  • тип установленной памяти;
  • заявленный производителем максимальный потребляемый ток;
  • версия USB;
  • полный физический объем диска;
  • объем диска, сообщаемый операционной системой;
  • VID и PID;
  • Query Vendor ID;
  • Query Product ID;
  • Query Product Revision;
  • Controller Revision;
  • Flash ID (не для всех конфигураций);
  • Chip F/W (для некоторых контроллеров) и др.

Важно! Программа работает только с USB-флешками. MP3-плееры, телефоны и прочие устройства — она не распознает. Желательно, перед запуском программы, оставить подключенной к USB-портам только одну единственную флешку, с которой вы хотите получить максимум информации.

Работа с Flash Drive Information Extractor
  1. Отключаем от USB-портов все, что подключено (по крайней мере все накопители: плееры, внешние жесткие диски и т.д.) .
  2. Вставляем ремонтируемую флешку в USB-порт;
  3. Запускаем программу;
  4. Жмем кнопку «Получить информацию о флешке» ;
  5. Через некоторое время получаем максимум информации о накопителе (см. скриншот ниже) .
  6. Если программа зависла: ничего не делайте и не закрывайте ее. Выньте флешку через пару минут из USB-порта, программа должна «отвиснуть», и вы увидите всю информацию, что она успела вытащить с флешки.

Теперь мы знаем информацию о флешке и можем приступить к поиску утилиты.

  • V >(вторая строка на скриншоте выше) ;
  • SmartBuy 16 GB.

Способ 2: визуальный осмотр контроллера

Определить достоверно модель контроллера можно, если разобрать флешку. Правда, не каждый корпус у флешки разборный, и не каждую потом соберешь обратно ☝.

Обычно, чтобы вскрыть корпус флешки, нужен нож и отвертка. При вскрытии корпуса будьте аккуратны, чтобы не повредить внутренности флешки. Пример контроллера показан на скрине ниже.

Разобранная флешка. Модель контроллера: VLI VL751-Q8

Способ 3: через диспетчер устройств

Узнать V >(в этом случае — ничего и устанавливать не нужно) .

Правда в этом случае мы не узнаем модель контроллера, и есть некоторый риск, что по VID и PID не получится точно идентифицировать контроллер. И тем не менее, вдруг вышеприведенная утилита зависнет и не даст вообще никакой информации .

  1. Сначала вставляем флешку в USB-порт;
  2. Далее запускаем диспетчер устройств : нажмите сочетание кнопок WIN+R , в строку «Открыть» введите команду devmgmt.msc , нажмите OK (скрин ниже в качестве примера) .

Как запустить диспетчер устройств

  • В диспетчере устройств откройте вкладку «Контроллеры USB» , а в ней найдите строку «Запоминающее устройство USB» — перейдите в его свойства .
  • Далее нужно открыть вкладку «Сведения» , выбрать свойство «ИД оборудования» , и вы увидите VID и PID флешки (стрелка 5 на скриншоте ниже) .

    Вот, собственно, и все — будем считать, что модель контроллера мы все-таки определили.

    Как найти утилиту для прошивки флешки

    Важно! После прошивки флешки — вся информация на ней будет удалена!

    1) Зная модель контроллера — можно просто воспользоваться поисковиками (Google, Яндекс например) и найти нужное.

    2) Но я рекомендую, сначала попытаться найти утилиту на сайте http://flashboot.ru/iflash/ .

    Алгоритм работы такой:

    1. Заходим на сайт: http://flashboot.ru/iflash/
    2. Вводим свои VID и PID в строку поиска и ищем;
    3. В списке результатов, скорее всего, вы найдете десятки строк. Среди них нужно найти такую строку, у которой совпадет: модель контроллера, ваш производитель, VID и PID, размер флешки .
    4. Далее в последней колонке — вы и увидите рекомендуемую утилиту. Кстати, обратите внимание, версия утилиты так же имеет значение! Осталось только скачать найденную утилиту и применить ее.

    Поиск утилиты для восстановления флешки

    После того, как найдете и загрузите искомую утилиту — останется только нажать одну кнопку «Restore» (по крайней мере, так было в моем случае ) .

    Formatter Silicon Power v3.13.0.0 / Format and Restore. Утилита конечного пользователя, предназначенная, как для низкоуровневого, так и высокоуровневого (FAT32) форматирования флэшек на контроллерах фирмы Phison линейки PS2251-XX.

    Спустя пару минут моргания светодиода на флешке, она стала нормально работать, сообщения от Windows о невозможности форматирования — больше не появлялись.

    Итог: флешка была восстановлена (стала рабочей на 100%), и отдана владельцу ✌.

    На этом, собственно, всё. За дополнения по теме — буду признателен.

    Первая публикация: 18.12.2016

    • ВидеоМОНТАЖ
      Отличное ПО для начала создания своих собственных видеороликов (все действия идут по шагам!).
      Видео сделает даже новичок!
    • Ускоритель компьютера
      Программа для очистки Windows от мусора (ускоряет систему, удаляет мусор, оптимизирует реестр).

    У меня компьютер легко стирает Vid Pid, и не только на флешках, но и на других устройствах FTDI, Pic18F4550, и так далее. После ПК даже ноутбук эти устройства не определяет и не восстанавливает. Любой USB адаптер в один прекрасный момент ПК может записать в 0000. Я и систему перестанавливал, и все дополнительные платы вытащил, бесполезно.
    Вопрос: можно ли какой ни-будь программой выбрать Unknown Device и записать данные, чтобы определить устройство.
    Если есть такие программы, скиньте ссылку. Спасибо.

    Большое спасибо. При записи фильмов нечаянно скопировала их в системную папку флешки и никак не удавалось их оттуда удалить. После форматирования флешки в компьютере DVD-плеер перестал её видеть. Сделала всё, как написано в статье — заработало!

    Спасибо огромное. Все сделал как тут описано и флэш заработала.
    Кстати вид и пид оказались точно такими же как в статье и утилита соответственно эта подошла! :)))

    Добрый день. Были куплены две одинаковые (производитель, модель, объём) флешки. У одной скорость записи 15-16 мб/с, а у второй 5-7 мб/с.

    Быстрая:
    Controller: Phison PS2307
    Possible Memory Chip(s):
    Hynix H27UCG8T2A
    Hynix H27UCG8T2ATR
    Hynix H27UCG8T2ATRx2
    Memory Type: MLC
    Flash ID: ADDE94DA 74C4
    Chip F/W: 01.04.10
    Firmware Date: 2014-03-20
    ID_BLK Ver.: 1.2.71.0
    MP Ver.: MPALL v3.30.0A
    VID: 0951
    PID: 1666
    Manufacturer: Kingston
    Product: DataTraveler 3.0
    Query Vendor ID: Kingston
    Query Product ID: DataTraveler 3.0
    Query Product Revision: PMAP
    Physical Disk Capacity: 15728640000 Bytes
    Windows Disk Capacity: 15728635904 Bytes
    Internal Tags: 2Q6P-SX5Q
    File System: NTFS
    USB Version: 3.00 in 2.00 port
    Declared Power: 300 mA
    ContMeas ID: 32ED-01-00

    Медленная:
    Controller: Phison PS2307
    Possible Memory Chip(s):
    Toshiba TC58NVG7T2JTA00
    Toshiba TC58TEG7T2JTA00
    Memory Type: TLC
    Flash ID: 983AA892 7650
    Chip F/W: 01.02.53
    Firmware Date: 2014-03-05
    ID_BLK Ver.: 1.2.68.0
    MP Ver.: MPALL v3.30.00
    VID: 0951
    PID: 1666
    Manufacturer: Kingston
    Product: DataTraveler 3.0
    Query Vendor ID: Kingston
    Query Product ID: DataTraveler 3.0
    Query Product Revision: PMAP
    Physical Disk Capacity: 15733161984 Bytes
    Windows Disk Capacity: 15733157888 Bytes
    Internal Tags: 2Q6P-8768
    File System: NTFS
    USB Version: 3.00 in 2.00 port
    Declared Power: 498 mA
    ContMeas ID: 32ED-02-00

    Одинаковые контроллёры, но разные чипы памяти.
    Скажите, есть ли способы увеличить скорость записи у «медленной»?

    Восстановление данных на флешке с неисправным контроллером

    По нашей статистике, в половине случаев, данные на USB Flash носителе становятся недоступными из-за некорректной работы чипов памяти или выхода из строя микросхемы контроллера. При этом флешка может определяться как USB устройство, но доступ к данным отсутствует, система при этом предложит отформатировать накопитель.

    Чаще всего это связано в неисправностью контроллера.

    В программе управления дисками это может выглядеть так:


    «Нет носителя» означает то, что контроллер по какой-либо причине не может обнаружить чип NAND Flash.

    Для того, чтобы восстановить (не отремонтировать) информацию с такого накопителя необходимо паяльное оборудование, оборудования для считывания NAND микросхем, знания в булевой алгебре, программное обеспечение для работы с бинарными данными, руки и мозги.

    Для начала нужно вскрыть флешку, не повредив плату контроллера и не порезав руки. Для этого достаточно иметь скальпель и отвертку.

    На плате контроллера обычно находятся несколько микросхемы. Это сама микросхема контроллера и от одной до четырех микросхем NAND памяти.

    В нашем пациенте контроллер AU6982.


    При помощи пинцета и паяльного фена демонтируется чип памяти. Контроллер можно оставить на плате, он уже не нужен, если конечно вы не коллекционируете «дохлые» контроллеры.


    Чип памяти снят, теперь его нужно считать, т.е. извлечь содержимое. Для этого чип устанавливается в считыватель. Мы используем разные Flash-ридеры, сегодня выбор пал на оборудование компании АСЕ, PC-3000 Flash SSD Edition.

    Оборудование готово к работе.

    Далее производится чтение чипа утилитой из комплекса PC-3000 Flash.

    Данные в микросхеме NAND памяти разделена на блоки, блоки состоят из секторов. Обычно сектор занимает 528 байт, 512 байт данных и 16 байт служебной информации. Служебная информация сектора содержит порядковый номер сектора в блоке и номер блока. Для того чтобы получить из бинарного дампа памяти, образ раздела диска необходимо собрать сектора согласно служебной информации и типа контроллера и удалить служебную информацию. Также необходимо убрать резервные сектора, которые не используются для размещения данных.

    Если, с помощью мозгов, сложно найти алгоритм хранения данных на Flash, можно запустить автоанализ, который есть в PC3000 Flash. Правда автоанализ, в сложных случаях (несколько банков, несколько миксов), не всегда правильно работает и тут без мозгов не обойтись.


    Наш случай довольно простой, и автоанализ справился без проблем.


    Определение типа транслятора блоков.

    После сборки образа раздела согласно типу транслятора контроллера флеш памяти мы получаем файловую систему со всеми восстановленными файлами, осталось скопировать данные на живой носитель информации и сделать резервную копию!


    Результат – восстановленные данные.

    Как восстановить файлы?
    Как восстановить флеш (flash)?
    Какова цена восстановления данных?

    Восстановление данных с накопителей на основе NAND флэш-памяти

    Накопители на основе флэш-памяти с каждым днем принимают все более изощренные и миниатюрные формы, что повышает их мобильность до запредельной. Сегодня большинство электронных устройств, неспособных к перемещению в пространстве, теряют как минимум привлекательность среди основной массы потребителей, и, как максимум, возможность оказаться в нужном месте в нужное время. Такая мобильность иногда чревата последствиями. Вспомним и сравним, как часто мы теряли HDD-диски и насколько чаще теряем флэшки. Что касается производителей, то они оценили преимущества флэш-памяти и успешно используют ее во многих мобильных устройствах. В числе наиболее востребованных на рынке — накопители на основе NAND флэш-памяти. Область их применения постоянно растет: от мобильных телефонов до маршрутизаторов. Такая популярность делает актуальным вопрос сохранности и безопасности информации с устройств такого типа. Именно это и стало поводом для детального рассмотрения основных принципов и особенностей восстановления информации с накопителей на основе NAND флэш-памяти.

    Нам кажется, что при восстановлении данных наибольший интерес представляют именно комплексные решения — сочетание собственных аналитических методов восстановления, экономящих время, и гибкость полуавтоматических режимов, которые помогают вручную изучить и оценить состояние накопителя.

    По статистике нашего центра восстановления данных, доля случаев обращения пользователей с флеш-накопителями в процентном соотношении непрерывно растет, и в июне 2009 года сравнялась с количеством случаев для IDE HDD. Из 100% случаев восстановления, на IDE HDD и флэш-накопители приходится по 20%. На сегодняшний день, наибольший объем работ по восстановлению данных мы производим на SATA-накопителях. В то же время по нашим прогнозам, примерно через год количество случаев с FLASH-накопителями существенно потеснит случаи восстановления данных с SATA.

    Удивительно, но мало кто знает, что практически при любом повреждении флэш-накопителя данные можно восстановить в большинстве случаев! Однако необходимо выбрать правильный алгоритм, недостаточно просто считать информацию с микросхем памяти. Полезные данные располагаются в микросхемах памяти не в том виде, в котором они представлены пользователю. Сложность восстановления заключается в повторении способа размещения данных, который был использован в накопителе.

    Почему ломаются накопители, или немного теории

    Есть два основных типа повреждений флэш-накопителей:

    1. Логический, при котором носитель физически определяется в системе при штатном подключении, но содержит повреждения, препятствующие получению доступа к данным стандартными средствами операционной системы. В данном случае для восстановления данных применимы все логические инструменты, позволяющие восстанавливать логическую структуру файловой системы носителя.
    2. Физический или повреждение служебных данных — в этом случае доступ к содержимому микросхем флэш-памяти невозможен. К сожалению, подавляющее большинство случаев повреждения относится именно к такому типу.

    Разницу между логическим и физическим повреждением флэшки можно описать простым примером. При логическом повреждении достаточно лишь произвести форматирование, после чего накопитель исправен, «чист» и готов к использованию. Если повреждение физическое, то ваш накопитель не определится в системе и, соответственно, не сможет быть отформатирован.

    Следующие 20 КБ информации специально подготовлены для тех, кто хочет подробнее узнать об этих типах повреждений.

    Итак, вернемся к логическим повреждениям.

    Во-первых, это повреждения в результате программного сбоя или аппаратных особенностей служебной области данных, используемой контроллером в работе механизма трансляции. Виной этому, прежде всего, износ, приводящий к появлению избыточного числа битовых ошибок, которые невозможно скорректировать реализованным алгоритмом ECC. Не менее вероятны и сбои внутреннего программного обеспечения.

    Во-вторых, ухудшение теплопроводности корпуса флэш-накопителя приводит к повышению температуры внутренних компонентов, что повышает вероятность сбоев и возникновения ошибок. Сообщения операционной системы о необходимости отформатировать накопитель или предложение «Вставить диск» — это как раз последствия и признаки подобных ошибок. При этом зачастую накопитель как физическое устройство в системе определяется идентификатором производителя (Vendor >

    При обнаружении неустранимой ошибки служебной области, контроллер перестает обращаться к микросхемам памяти, возвращая в ответ на команду чтения заранее сформированный сектор (чаще всего, заполненный нулями). Еще он может «информировать» об отсутствии носителя. Подобная тактика объясняется, главным образом, необходимостью уменьшить влияние на микросхемы памяти и не допустить дальнейшего повреждения данных. При этом данные, в большинстве случаев, остаются полностью корректными и располагаются в микросхемах памяти, но доступ к ним посредством штатного интерфейса становится невозможным.

    К слову, применение общедоступных специализированных утилит (например, находящихся на сайте http://www.flashboot.ru) при повреждениях служебной информации иногда позволяет вернуть накопителю работоспособность, но при этом пользовательские данные почти наверняка будут уничтожены.

    Действия, выполняемые стандартными утилитами от производителя, состоят из стирания всех микросхем памяти и восстановления формата поврежденной служебной области. Идет переучет блоков с нестабильным чтением. Очевидно, что сохранение данных пользовательской зоны не является приоритетным при такой операции, и подобное требование значительно усложнило бы утилиту.

    В подобных случаях наиболее надежным методом восстановления данных является применение специализированных комплексов, которые позволяют работать напрямую с микросхемами памяти, реализуя эмуляцию работы контроллера без применения штатного, аппаратного контроллера и интерфейса.

    Что касается физических, то это повреждения контроллера, платы электроники и линий интерфейса, приводящие к невозможности функционирования накопителя как цельного устройства. Тут причинами могут быть как механические воздействия, так и влияние электрических факторов. Например, статического электричества, неверной полярности USB разъемов ПК, проблем с питанием адаптеров или картоводов. Флэш-накопитель с подобной неисправностью при штатном (напрямую или через картовод) подключении не определяется в системе или сопровождается сообщением системы о «неопознанном устройстве». При воздействии электрических факторов повреждается, в основном, именно контроллер и окружающие элементы. Микросхемы памяти, как правило, остаются работоспособными. При этом данные пользователя на них полностью сохраняются.

    Есть вероятность успешного возобновления работы накопителя при замене МС контроллера на заведомо рабочий, полностью совпадающий или «похожий», но эта вероятность крайне мала. Даже относительно одинаковые контроллеры отличаются по применяемым алгоритмам распределения данных и алгоритмам ECC, в результате чего при замене возможны ситуации несовместимости. При этом работоспособность накопителя не восстановится, но новый контроллер, обнаружив несоответствие формата данных на микросхемах памяти, вероятно, переформатирует ее «под себя», уничтожив пользовательские данные. Хотя иногда подобная практика и имеет успех.

    Как и в случае с логическим повреждением, здесь также рекомендуемым методом восстановления данных является использование специализированных комплексов, работающих напрямую с микросхемами памяти. Кстати, полезный совет. Если выберете метод восстановления «заменой контроллера», то лучше предварительно считайте содержимое всех микросхем памяти. Так удастся восстановить данные, если новый контроллер переформатирует микросхемы памяти «под себя».

    Получается, что при любом типе неисправности, если данные недоступны, восстановление информации напрямую с микросхем памяти является более универсальным способом, и имеет меньше рисков повреждения данных, чем любой из методов, работающих через штатный интерфейс и контроллер накопителя.

    Восстановление данных в деталях

    Итак, как мы уже сказали, наиболее частые причины повреждения флэш-накопителей любого типа — это проблемы электрического и теплового характера. Статическое электричество, некорректное подключение питания USB-разъемов на панели системного блока и другие проблемы с питанием становятся причинами сгорания контроллера накопителя. Это, естественно, делает невозможным любой доступ к содержимому микросхем флэшки. Если помехи питания кратковременны или незначительны, тогда маловероятно, что сам контроллер выйдет из строя, но и он может поспособствовать сбою при модификации данных на микросхемах памяти. В результате, нарушается логика работы механизма трансляции— по внешним признакам это эквивалентно повреждению контроллера. Учитывая, что контроллер оперирует блоками данных минимальным размером около 128К байт, такой кратковременный сбой может привести к полному стиранию основных структур файловой системы. Это, очевидно, сделает невозможным дальнейшее функционирование накопителя.

    Так как восстановить данные? Чтобы сделать это непосредственно с микросхемами памяти, необходимо выполнить цепочку трех последовательных действий:

    1. используя паяльную станцию, выпаять все микросхемы памяти, присутствующие в накопителе
    2. с помощью считывающего устройства прочитать содержимое всех микросхем памяти
    3. используя специализированное программное обеспечение, эмулировать работу штатного контроллера флэш-накопителя и получить результат — образ диска с пользовательскими данными.

    Все это с успехом аккумулировано в программно-аппаратном комплексе PC-3000 Flash, естественно, за исключением процедуры выпаивания микросхем памяти.

    Программное обеспечение этого комплекса позволяет решить следующие задачи:

    • устранить перемешивание данных, вызванное аппаратными особенностями накопителя (контроллера) и конфигурации платы электроники
    • определить примененный в контроллере алгоритм и его параметры
    • при необходимости, логически восстановить разрушения файловой системы.

    В комплексе PC 3000 Flash реализовано значительное число автоматических методов восстановления и методов, позволяющих выполнить отдельные действия всего процесса. Среди автоматических режимов комплекса хочется выделить режимы «Восстановление по контроллеру», когда для полного восстановления данных достаточно только указать тип примененного в флэш-накопителе контроллера. В этом случае все действия, необходимые для восстановления корректного доступа к данным, будут выполнены автоматически, и результатом станет образ диска с восстановленными данными. Комплекс включает большую базу данных о микросхемах флэш-памяти для автоматизации процесса считывания.

    Однако автоматические режимы восстановления и анализа — это не все, на что способен комплекс. Еще в нем заложены широкие возможности для индивидуального изучения задачи восстановления при помощи разнообразного набора специализированных утилит. Также в состав PC 3000 Flash входит пополняемая база данных контроллеров, позволяющая ускорить процесс восстановления информации с помощью прямого указания типа контроллера. Только некоторый список поддерживаемых комплексом производителей контроллеров:

    • AlcorMicro
    • SK
    • SM
    • ChipsBank
    • iCreate
    • Lexar
    • USBest
    • PHISON
    • OTI
    • SSS
    • TOSHIBA

    Описание работы по восстановлению информации было бы неполным без статистики, собранной и обработанной с декабря 2007 года. Около 80 процентов данных с флэш-накопителей NAND удается восстановить в автоматическом режиме, то есть с помощью одного щелчка мышью. При детальном «ручном» восстановлении — 90 процентов данных обретают вторую жизнь. Сразу оговоримся, что оставшиеся 10 процентов информации тоже возможно спасти. Для этого потребуется время и сочетание технологий автоматического и механического восстановления.

    Интересна и статистика восстановления данных при различных типах повреждений. От общего объема восстановления информации на накопителях на основе NAND флэш-памяти 45% приходится на устранение неисправностей логического характера, соответственно, 55% — физического.

    Не надо быть большим аналитиком, чтобы уловить тенденцию постоянного роста числа мобильных устройств. Очевидно, что количество информации, доверенной флэш-памяти, будет расти еще стремительнее. От сохранности данных и, в случае ЧП, их оперативного восстановления, зависит многое. Именно потому не стоят на месте и технологии восстановления данных. Будем держать руку на пульсе информации!

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector