47029 (588463), страница 3
Текст из файла (страница 3)
xD-Picture Card
Данный формат — своеобразное "логическое продолжение" SmartMedia, предложенное в 2002 г. компаниями Fujifilm и Olympus. Основные преимущества спроектированного изделия: сниженная себестоимость (экономия на внутреннем контроллере), небольшие размеры (20 x 25 x 1,7 мм) и невысокое энергопотребление. Аббревиатура xD означает eXtreme Digital, т. е. экстремально цифровые.
USB флеш-накопитель
USB флеш-накопитель — носитель информации, использующий флеш-память для хранения данных и подключаемый к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB.
Рис.18 Устройство типичного USB Flash Drive (на примере изделия фирмы «Saitek»: 1 — USB-разъём; 2 — микроконтроллер; 3 — контрольные точки; 4 — микросхема флеш-памяти; 5 — кварцевый резонатор; 6 — светодиод; 7 — переключатель «защита от записи»; 8 — место для дополнительной микросхемы памяти
USB флеш-накопители обычно съёмные и перезаписываемые. Размер — около 5 см, вес — меньше 60 г. Получили большую популярность в 2000-е годы из-за компактности, лёгкости перезаписывания файлов и большого объёма памяти (от 32 МБ до 256 ГБ[1]). Основное назначение USB-накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др. Разработан умещающийся на флеш-диск пакет программ для автоматического снятия улик с компьютера неквалифицированным полицейским (COFEE).
Применение флеш-памяти
Флеш-диски применяются в системах управления промышленным оборудованием, в горячих цехах и на открытом воздухе, в условиях постоянных ударов, тряски, вибрации, загрязненной атмосферы. Системы управления, устанавливаемые на железнодорожном, водном транспорте (вибрация, повышенная влажность) или на летательных аппаратах (быстрая смена высоты и температуры, большие перегрузки), немыслимы без таких устройств. И, конечно, в космических системах (перегрузки, невесомость, энергопотребление) флеш-дискам нет конкурентов. Ситуация на отечественном рынке ФД укладывается в рамки общемировых тенденций. Большая часть поставляемой продукции потребляется в промышленной сфере для автоматизации производства. С другой стороны, PCMCIA-карты на основе флеш-памяти для портативных компьютеров, хотя и предлагаются, но не получили широкого распространения. Микросхемы флеш-памяти может работать при температурах от -50 до 80 градусов, влажности воздуха от 8 до 95 процентов, выдерживать ударную нагрузку до 1000g, вибрационную нагрузку до 15g. Время наработки на отказ у флеш-памяти около 1000 часов (сюда входит время записи и стирания), а срок хранения данных исчисляется десятками лет. Флеш-память применяется практически во всех современных устройствах: сотовых телефонах, портативных компьютерах,mp3-плейерах, цифровых видеокамер и фотоаппаратах и многих других. Флеш-память используется в любых компьютерных комплектующих: микросхема BIOS на материнской плате, прошивки различных устройств (CD-Rom, видеокарта, звуковая карта, модем). Модемы с микросхемами флеш-памяти могут принимать и отправлять данные даже при выключенном компьютере. Флеш-память разработана и применяется для того, чтобы упростить работу системы, в которой она применяется, а также повысить ее производительность. За счет обновления информации через флеш-память система (например, модем, звуковая карта и т.д.) в гораздо меньшей степени использует оперативную память компьютера. Тем самым повышается производительность не только одного прибора, но и всего компьютера в целом. Использование микросхем флеш-памяти также позволяет снизить стоимость оборудования. Флеш-память, используя блочную архитектуру, полностью заменила собой микросхемы, стираемые целиком.
Глава 2. Типы повреждений
Восстановление флеш-диска может потребоваться в случае механических, электрических, тепловых, логических повреждений и разрушения внутренней структуры.
Механические повреждения
К повреждениям данного типа относятся любые, внешне заметные, повреждения, а именно: повреждения корпуса, изменения геометрии разъема, трещины, деформации и прочее.
На сегодняшний день существует два способа восстановления информации с физически поврежденной флеш-карты. Первый из них заключается в определении вышедшего из строя компонента и его замене на новый. Но поскольку запасные части для флеш-карт не выпускаются, новый элемент берется из устройства-донора той же модели. После замены у флеш-карты восстанавливается работоспособность, поэтому специалисту остается только скопировать содержащиеся на ней данные на сторонний носитель. У этого способа есть несколько недостатков. Во-первых, он возможен не во всех случаях. Во-вторых, для его реализации необходимо найти новую флеш-карту, идентичную поврежденной. Причем донор будет непригоден для дальнейшего использования. Второй способ заключается в выпаивании из флеш-карты микросхемы памяти и чтении информации с нее напрямую с помощью специального программатора. После этого производится дешифровка считанных данных. Дело в том, что каждый производитель флеш-карт использует собственный формат записи информации, поэтому просто так извлечь данные не получится. Заключительный этап - восстановление в случае необходимости целостности поврежденных файлов. Данный способ очень критичен к профессионализму исполнителя, а также наличию необходимого аппаратного и программного обеспечения.
Электрические и тепловые повреждения
Нестабильное электропитание, а также разряды статики – частая причина неисправности флеш-дисков. Многие нынешние модели имеют слабую защиту от перепадов напряжения, и случайные скачки выводят их из строя. Вероятно, сказывается политика удешевления продукции, когда из схемотехники выводились «лишние» элементы защиты. Свою долю вины несут и некачественные «китайские» блоки питания с их пульсациями в линиях 5В. Нередко к поломке флеш-дисков приводит устаревшая электропроводка: многие компьютеры до сих пор не заземлены. На их корпусе может накапливаться потенциал в десятки вольт, а статический заряд стекает куда придется. Все это, при совпадении неблагоприятных условий, приводит к выгоранию контроллера и элементов обвязки. С учётом заряда на теле человека, наиболее опасен бывает момент подключения.
Еще одна причина неисправностей – "человеческий фактор" при сборке системных блоков. Небрежные, или просто неопытные работники умудряются неправильно подключить к материнской плате шлейф порта USB на передней панели. Это приводит к переполюсовке линий питания, и флеш-диск сгорает при первом же подключении. Шлейф чаще всего не экранирован, и даже правильная сборка не избавляет от наводок внутри корпуса, вносящих искажения в работу порта. Подключенный к нему накопитель может работать медленно, сбоить или вообще не определяться в системе, что служит предпосылкой для ложных выводов о неисправности.
Проблема нагрева, для флеш-дисков, не так актуальна, как для жестких дисков с их механикой. Но и здесь кроется причина поломок. Многие пластиковые корпуса не обеспечивают хорошего теплоотвода, и при активной работе нагруженные детали могут перегреться, выйти из строя и даже проплавить корпус. Чаще всего страдает стабилизатор питания. Справедливости ради, скажем, что в новых моделях улучшена элементная база, уделено внимание теплоотводу и проблема встречается реже.
Повышенная температура эксплуатации вредна и для чипов флеш-памяти. Хотя по спецификациям они выдерживают до 125º, на практике, уже начиная с 70º, их ресурс резко падает, а вероятность сбоев растёт. Достичь такого нагрева проще, чем кажется из-за соседства с силовыми деталями в тесном корпусе. Что касается карт памяти, то реальна опасность их повреждения статическим разрядом в процессе вставки или извлечения из слота. Особенно уязвимы карты с открытыми контактами, наподобие MMC; «пробить» статикой CF или MS труднее по очевидным причинам.
Разрушение внутренней структуры
При разрушении внутренней структуры накопитель определяется с неправильной емкостью или вообще не определяется системой. Как уже говорилось, в большинстве случаев Flash накопители работают под управлением собственного контроллера-процессора, который работает по определенному алгоритму. Стоимость патентов на использование уже известных алгоритмов чрезвычайно высока, поэтому каждая фирма-производитель таких носителей старается создать свой алгоритм внутренней работы и получить на него патент. Таким образом, к настоящему времени сложилось огромное многообразие алгоритмов внутренней работы накопителей и даже у одной фирмы-производителя может быть несколько таких алгоритмов (например, свой алгоритм для каждой модельной линии). Это усложняет восстановление флеш-карт. Физические особенности Flash памяти отрицательно сказываются на надежности носителя. Излишняя интенсивность использования носителей на Flash памяти приводит к появлению сбоев в их работе. К сожалению, неисправности внутренней структуры, из-за обилия алгоритмов работы, в большинстве случаев требуют индивидуального подхода и являются наиболее трудоемкими. При таких нарушениях приходится снимать микросхемы памяти, считывать их и анализировать внутренний алгоритм работы, после выявления этого алгоритма требуется настройка специализированного программного обеспечения, а в некоторых случаях и написание дополнительных модулей для восстановления информации на флеш-диске. Только после этого возможно создание корректного файла-образа, из которого уже можно восстановление данных с флеш-диска.
Логические повреждения
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 флеш-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 ID) и типом устройства (Device ID), соответствующим установленному в нем контроллеру. 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. Применение общедоступных специализированных утилит 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. Сохранение данных пользовательской зоны не является приоритетным при такой операции, 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.
Средства восстановления данных
Программно-аппаратные средства восстановления данных
Программно-аппаратный комплексы предназначены для восстановления данных с физически неисправных флеш-накопителей, в ситуации, когда доступ к содержимому флеш-микросхем посредством штатного интерфейса, реализуемого контроллером, невозможен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
