Постоянно растущий объем памяти, который измеряется гигабайтами информации, а также практичность и миниатюрность данного устройства превращают его, по существу, в универсальное средство переноса и хранения информации. К качественным характеристикам данного типа устройств можно отнести: высокое быстродействие и высокую надежность хранения данных, отсутствие подвижных частей, низкое энергопотребление и, конечно, удобство подключения и использования, а также, низкая цена, которая привела к их массовому выпуску и доступности этих высокотехнологичных изделий.

Обратная сторона медали.

Важнейшим показателем работы флэш-накопителя является его надежность в эксплуатации. Но существует ряд обстоятельств, которые могут сократить срок службы этого полезного устройства. Так, современная архитектура включает скоростные многофункциональные контроллеры и чипы памяти с высокой плотностью упаковки данных. Данный факт увеличивает уязвимость флэшек к внешним воздействиям. Также, с выпуском новых моделей появляется проблема совместимости оборудования: существует большое количество различных форматов и модификаций карт, которые делают узкой их область применения. Жёсткая конкуренция на рынке производства карт флэш-памяти заставляет производителей снижать себестоимость продукции, в том числе, за счет упрощения конструкции и перехода на более дешёвые комплектующие. Всё выше сказанное, естественно, отражается на качестве конечного продукта.

Ничего вечного нет …

Причины выхода из строя устройств хранения информации на микросхемах флэш-памяти различны. С учётом большого разнообразия мест покупки, гарантийный сервис не всегда доступен. Восстановление информации, которая является для владельца устройства более ценной, чем сама флэшка, представляется проблематичным, так, как данным видом услуг занимаются только специализированные организации. Целью данной статьи есть попытка систематизации типичных для данной серии устройств неисправностей и методы их устранения. Будут указаны методы ремонта и восстановления информации на флэш-накопителях, а также меры профилактики, которые следует проводить с целью увеличения срока службы флэшки.

Приведём перечень технических неисправностей накопителей на микросхемах флэш-памяти в порядке убывания их распространенности:

- логические неисправности;
- механические поломки;
- термо и электрические повреждения;
- различные сбои контроллера;
- износ флэш-памяти.

Конечно же, представленная классификация условна и неисправность может проявиться сразу в нескольких направлениях. Рассмотрим подробнее каждую из вышеперечисленных проблем.

Логические неисправности

Накопитель опознается как пустой или неформатированный, а ранее записанная информация не видна. В этом случае повреждена файловая система, но данные при этом остаются на месте. Информацию на флэшке можно восстановить с помощью таких программ как R-Studio или EasyRecovery и подобных им программ восстановления.

К основным условиям проведения процедуры восстановления можно отнести следующие: накопитель должен быть подключен к порту USB компьютера (флэш-диск непосредственно, а карта памяти – через картридер). Следует помнить о том, что восстанавливаемые файлы всегда следует записывать на другой носитель информации с достаточным объёмом свободного пространства.

Флэш-накопители не отличаются большим разнообразием файловых систем – это, как правило, FAT16 и реже FAT32. Но есть и отличия в схеме работы данных устройств, в частности - регламент адресации, записи и т.п. С личного опыта могу сделать вывод о том, что большинство известных программ восстановления данных ориентированы на допущения основанные на практике работы с жесткими дисками и именно поэтому программные продукты типа R-Studio могут грубо ошибаться или вообще не видеть данные, и тогда требуется кропотливая ручная работа.

Можно привести пример. При сбое флэш-диска, сегмент, размером 128 Кб, был заполнен данными с преобладанием «единиц» и повторяемостью 2 Кб. Этот сегмент частично пришёлся на таблицу размещения файлов, отчего программа R-Studio выдала недостоверные результаты. В редакторе были вычислены границы испорченного сегмента, он был обнулён, после чего R-Studio была запущена повторно. В результате работы программы несколько файлов было потеряно, хотя результаты улучшились.
Очень часто требуется произвести восстановление цифровых фотографий с карты памяти. С одной стороны файлы типа *.jpg, *.tiff, *.mov записываются без фрагментации, так что даже при сильном повреждении файловой системы их границы легко определить по характерным заголовкам. В данном случае достаточно просто просканировать накопитель.Огромное количество программных продуктов восстановления данных основаны именно на этом принципе. Но, с другой стороны, существуют определённые сложности при восстановлении RAW – снимков. Это, в основном, связано с тем, что данный формат не стандартизирован, и имеет огромное количество разновидностей, зависящих от производителя фотоаппарата. В этом случае, может помочь только специализированный софт.

Самая распространённая причина неисправности – преждевременное извлечение накопителя из разъёма USB компьютера, а также внезапное отключение питания, когда операционная система не успевает обновить таблицу размещения файлов на съёмных дисках флэш-памяти. Также, не следует исключать и нередкие ошибки пользователя, когда происходит случайное форматирование или удаление файлов.

Профилактические меры предосторожности: следует корректно завершать работу перед отключением флэшки. В операционной системе Windows следует всегда использовать опцию: «безопасное извлечение устройства», при этом, не следует забывать о том, чтобы в момент вызова указанной опции все дескрипторы съёмного диска(флэшки) были закрыты, т.е. если в данный момент с устройства открыт какой-то файл, то его следует закрыть, а также закрыть и все программы, которые могут использовать ресурсы подключенного накопителя. Что касается других цифровых устройств с картами флеш-памяти, таких как: фотоаппараты, цифровые видеокамеры и другая аппаратура, то здесь следует указать на необходимость постоянного отслеживания уровня заряда аккумулятора, чтобы он не «сел» неожиданно в процессе работы. И все операции с картой, естественно, необходимо завершать до выключения питания устройства в котором внедрена микросхема флэш-памяти.

Механические поломки.

Конструкция флэш-накопителей, зачастую имеет непрочную архитектуру: это касается как корпуса так и электрической платы на которой и размещается сама микросхема. Особенно это касается крепления USB разъёма и контактов в нем, а также задвижки разрешения записи, которая может выпадать. Следует подчеркнуть всем известные истины: дефектами приведенного выше класса страдает продукция эконом-класса, а также малоизвестных фирм.

Общая характеристика флэшек на предмет их устойчивости к внешним воздействиям такова: корпус повреждают всяческие изгибы, что в свою очередь приводит к возникновению микротрещин, нарушению контактов и растрескиванию деталей. Удары и падения устройств такого типа приводят к повреждениям кварцевого резонатора. Что немаловажно, – корпус флэшек негерметичный и может пропускать влагу.

Ремонт накопителей оправдан, если необходимо произвести замену деталей, участвующих в схеме включения чипа памяти, укреплении USB–разъёма или восстановлении контактов, корпуса, – во всех приведенных случаях данные можно восстановить. Самое ужасное, что может произойти с накопителем – это механическое повреждение микросхемы памяти, в данном случае ремонт не оправдан.

Профилактические меры предосторожности: необходимо очень бережно и аккуратно обращаться с устройствами подобного типа – не следует их ронять и наступать на них, а карты памяти нужно хранить в жёстких футлярах. При подключении или отключении устройства не следует прилагать большие усилия к разъёму USB, а также, старайтесь не задевать устройство во время его функционирования, так как велик риск короткого замыкания и повреждения гнезда USB. Что делать, если флэш-диск был подвергнут отрицательному воздействию воды? Во-первых, устройство необходимо хорошо промыть и просушить перед включением, но лучше, если накопитель будет отдан в надёжные руки специалиста, который поможет в более сложных случаях, когда флэшка побывала в солёной воде. Недостаточная очистка и просушка могут повлечь за собой полный выход из строя чипа памяти, и как следствие – полную потерю драгоценной информации, находящейся на нём.

При покупке нужно выбирать флэш-диски с прочным, желательно металлическим корпусом, разъём USB должен быть хорошо закреплен, а колпачок надёжно фиксироваться. Большим плюсом будет наличие отверстия на корпусе для шнурка или кольца, чтобы брелок можно было подцепить к ключам или же повесить на шею. Отличным вариантом для путешествий является обрезиненный корпус, который сочетает в себе влаго- , и ударостойкость. Наиболее прочными устройствами являются те, чей корпус является монолитным, а не состоит из двух склеенных между собой половинок. Более дорогие модели внутри заливаются силиконом, что даёт дополнительную герметизацию.

Термо и электрические повреждения

Статические разряды и нестабильное электропитание – частая причина неисправности флэш-дисков. Многие нынешние модели имеют слабую защиту от перепадов напряжения. Сказывается стратегия удешевления продукции, когда из электрической схемы выводятся радиоэлементы, без которых устройство продолжает работать, но о стабильности в его работе говорить не приходится. Также, свою долю вины вносят некачественные блоки питания компьютера с их пульсациями в линиях 5В. К частым поломкам можно отнести отсутствие заземления на корпусе системного блока: когда на корпусе блуждает потенциал в несколько десятков вольт, а статический заряд стекает куда придется, наиболее опасен бывает момент подключения.

«Человеческий фактор» может представлять собой возможную угрозу возникновения неисправностей. При сборке компьютеров неопытными работниками может возникнуть ситуация, когда шлейф USB подключают неправильно, что приводит к переполюсовке линий питания, и флэш-диск выходит из строя при первом же включении. Самыми сложными неисправностями могут быть неполадки связанные с отсутствием экранирования на шлейфе USB, вследствие чего скорость работы накопителя может быть сильно снижена, или же накопитель может вообще не определяться операционной системой, всё это может служить предпосылкой для ложных выводов о неисправности.

Проблемы «перегрева» для микросхем флэш-памяти не так актуальны, как для жестких дисков с их высокоскоростной механикой. Но и здесь может возникнуть проблема, так как, при значительной и продолжительной нагрузке при работе с данным устройством хранения информации, некоторые детали могут выйти из строя по причине их плохого охлаждения. Чаще всего страдает стабилизатор питания. Основная причина плохого охлаждения кроется в пластиковых корпусах этих устройств, которые не обеспечивают должного теплоотвода.

Эксплуатация микросхем флэш-памяти при повышенных температурных режимах также вредна. По спецификациям данные чипы выдерживают до 125 градусов по Цельсию, но, на практике, уже начиная с 75 градусов, вероятность сбоев очень возрастает.
Следует отметить, что для карт памяти существует реальная опасность их повреждения статическим разрядом в процессе извлечения или вставки в слот.

Ремонт: в данном случае сводится к замене вышедших из строя элементов обвязки чипа, а саму микросхему памяти переставлять не всегда рентабельно.

Профилактические мероприятия: всегда необходимо использовать качественные блоки питания достаточной мощности, а также обеспечить хорошее заземление. Перед вставкой флэш-диска в USB-разъём, коснитесь рукой системного блока, чтобы уравнять потенциалы. Лучше всех от действия статики защищены флешки с металлическим корпусом. Для удобства доступа к задней панели компьютера, лучше всего приобрести удлинитель USB. Оптимальная длина провода 0.8 – 1.5 метра, кабель должен быть экранирован и не соседствовать с силовыми кабелями. С картами памяти необходимо очень бережно обращаться: не стоит дотрагиваться до открытых контактов.

Также, неблагоприятное воздействие на накопители данного типа могут производить электромагнитные поля. Очень часто можно наблюдать сбои в работе флэшек, когда в непосредственной близости от неё находится мобильный телефон.

Сбои контроллера.

Контроллер – это устройство, которое выполняет ряд важных функций по передаче данных между внешним интерфейсом и флэш-памятью, а также ряд других процедур сопряжения. Данные устройства есть во всех флэш-дисках и картах памяти.
В результате сбоев питания и разрядов статики контроллер может давать сбои в работе, что может проявляться в следующем: устройство после подключения к компьютеру распознаётся как «неизвестное устройство», или же как съёмный диск с нулевой ёмкостью. Самое важное, что необходимо знать – вся информация находится на чипе и она не повреждена, хотя, естественно, информацию с такого накопителя стандартными методами уже на считать. Это можно сделать на специальном оборудовании. Ещё одной проблемой, которая может возникнуть с накопителем, может стать проблема записи на съёмный диск, при этом данные с него можно считать, а положение переключателя записи, если он есть, ни на что не влияет. Контроллер переходит в такой режим при обнаружении аппаратных ошибок флэш-памяти. Естественно, что в этом случае можно говорить только о ремонте накопителя.
К вышесказанному можно добавить ещё одну деталь: многие контроллеры поддерживают защиту данных, когда с помощью прилагаемой утилиты, на флэш-диске, создается скрытый раздел, который открывается после ввода пароля. Данная функция недостаточно надёжна, так как, даже при лёгких сбоях скрытый раздел становится недоступным. Причина этого кроется в перечисленных выше внешних воздействиях. Восстановление информации в этом случае затруднительно, и лучше, если вы обратитесь к специалисту.

Ремонт: работоспособность контроллера можно восстановить при помощи специальных технологических утилит, основная задача которых – прошивка микропрограммы. Такие утилиты строго специализированы, и необходимо иметь версию прошивки для конкретной модели контроллера. Причем, знать модель накопителя не является достаточным условием, потому, что в одной модели накопителя может стоять контроллеры различных версий.

Требуемые программы иногда можно скопировать с сайта производителя или с прилагаемого компакт-диска. Следует отметить, что при прошивке контроллера флэш-память стирается, поэтому ремонт накопителя и восстановление данных – это несовместимые задачи. В большинстве случаев, фирма-разработчик контроллера предоставляет свой инструментарий только производителям и авторизованным сервисам. Конечно же, в свободный доступ такое ПО не попадёт, поэтому «домашний» ремонт затруднителен. Профилактические мероприятия: избегать сбоев электропитания во время активной работы накопителя, лучше всего подключить компьютер к ИБП, избегать статических разрядов, и всегда использовать функцию безопасного извлечения.

Износ флэш-памяти.

При возникновении дефектов флэш-памяти на физическом уровне могут проявляться различного рода проблемы, которые непосредственно связаны с хранимой на ней информации. Основные проявления: съёмный диск распознаётся системой, но при копировании файлов последние могут искажаться, архивы портиться, возникают ошибки CRC. Такие дефекты могут быть или вследствие заводского брака или как результат износа микросхемы флэш-памяти. Немного теории: память NAND, на базе которой строятся все нынешние флэш-накопители, обладает ограниченным количеством циклов перезаписи, причём по мере увеличения объёма памяти чипов, происходит уменьшение заявленного ресурса – от 1млн. циклов несколько лет назад до 100 тысяч в новых моделях.

Каждый конкретный чип обладает своим ресурсом по записи – это зависит от качества изготовления, а таже условий эксплуатации, и на практике может быть значительно меньшим. Очень важным свойством этих чипов является возможность безграничного количества считываний с ячеек памяти.

Можно сказать, что износ для флэш-дисков не имел бы такого серьёзного значения, если бы запись производилась равномерно по всем адресам. Но, к большому сожалению, это не так, и основная проблема здесь кроется в таблице размещения файлов FAT, которая изменяется при каждом обновлении любого из файлов, и именно эти ячейки первыми выходят из строя. Существует, так называемая, технология «выравнивания износа», сущность которой заключается в том, что часто изменяемые данные перемещаются по адресному пространству флэш-диска. Таким образом, запись осуществляется по разным физическим адресам. Считается, что применение процедуры выравнивания износа повышает ресурс флэш-памяти в несколько раз.

Ремонт: низкоуровневое форматирование с сокрытием дефектов. Данная процедура очень похожа на принцип восстановления работоспособности жестких дисков: последовательно тестируются все адреса и обнаруженные повреждённые адреса ячеек переназначаются в резервную область микросхемы памяти, и, в дальнейшем, не используются. Флэш-диск остаётся работоспособным даже в том случае, если число дефектов возрастает, и полезный объём устройства незначительно уменьшается. Форматирование флеш-диска можно осуществить с помощью специальной утилиты, которая должна быть в комплекте поставки, или же скачать ее с сайта производителя. После выполнения данной операции вся информация полностью, необратимо стирается. Что характерно, для карт памяти существует гораздо меньше подобного рада софта. Вероятно, производители полагают, что типовые применения карт не связаны с быстрым износом. Можно подвести итог: флэш-диски, в среднем, 1.5 – 2 года до первых проявлений износа. В целях профилактики сбоев необходимо время от времени выполнять низкоуровневое форматирование (конечно же, сохранив перед этой процедурой всю важную информацию). Сокрытие и вывод из эксплуатации поврежденных блоков предотвратит потерю информации.

Заключение:

Рынок устройств хранения информации на основе микросхем флэш памяти только начинает формироваться, и, конечно же, вышеперечисленные проблемы, возникающие при работе с данными устройствами вызваны «молодостью» технологий, и со временем жесткая конкуренциия, в данном сегменте рынка компьютерных технологий повлияет на надёжность изделий, в сторону улучшения их качества. На сегодняшний день флэшки представляют собой незаменимые средства переноса и хранения информации. Профилактические мероприятия, которые следует систематически проводить с флэш-накопителями, а также аккуратность при обращении с этими аппаратами помогут избежать неприятностей. Но в случаях, когда самостоятельно не удаётся восстановить работоспособность флэшки, можно обратиться в специализированный сервисный центр.

Источник: NiceLand.ru

Со автор: Jahongir (JET)