USB-накопители. Устройство, неисправности, восстановление и ремонт

Читать все новости

Флеш-память (англ. Flash-Memory) - разновид­ность твердотельной полупроводниковой энерго­независимой перезаписываемой памяти. Она мо­жет быть прочитана сколько угодно раз, но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (обычно около 10000 раз). Флеш-память - это основа USB-накопителей, которые пользователи ласково называют флешками. В этой публикации автор объединил и систематизировал информа­цию из сети Интернет о методах восстановления и ремонта USB-накопителей.0

Немного истории

Флеш-память была открыта Фудзи Масуока (Fujio Masuoka), когда он работал в компании Toshiba в 1984 году. Имя «флеш» было придумано также в этой компании коллегой Фудзи Шойи Ари- изуми (Shoji Ariizumi), потому что процесс стира­ния содержимого памяти ему напомнил фото­вспышку (англ. flash). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Фран­циско, Калифорния. Intel увидела большой потен­циал в изобретении и в 1988 году выпустила пер­вый коммерческий флеш-чип NOR типа.

Флеш-память типа NAND была анонсирована опять же компанией Toshiba в 1989 году на International Solid-State Circuits Conference. У NAND-памяти больше скорость записи и меньше площадь кристалла.

Самые первые USB-флеш-накопители (или про­сто флешки) появились в 2000 году. Их изобрели сотрудники израильской компании M-Systems Амир Баном, Дов Моран и Оран Огдан. В апреле 1999 года в США был зарегистрирован патент на флешку, а в сентябре 2000 года был представлен и сам накопитель. Флешку назвали DiskOnKey, в США она продавалась совместно с IBM и несла на борту логотип американской корпорации. Первая флешка имела 8 Мб памяти и стоила 50$, к концу года вышли модели на 16 Мб и 32 Мб (100$).

Замечу, что самыми широко представленными и раскрученными на рынке производителями фле­шек являются фирмы: TRANSCEND, KINGSTON, SANDISK и SILICON POWER, а также компании: АТА, Apacer, CORSAIR, KINGMAX, VERBATIM, EMTEC, SMART BUY и некоторые других.

Основа USB-накопителя - это мно­гослойная печатная плата (РСВ). Именно на нее устанавливаются все элементы флеш-накопителя. Главными элементами устройства служат: микро­схемы (одна или две) энергонезависимой NAND-памяти, стабилизатор напряжения питания и кон­троллер с кварцевым резонатором. Контроллер обеспечивает управление энергонезависимой NAND памятью и обменом данных микросхемами NAND памяти флешки и компьютером, а кварце­вый резонатор стабилизирует тактовую частоту для функционирования контроллера и логики флеш-памяти.flash

Для первичного знакомства с USB-накопителями полезны статьи общего характера, которые можно найти по ссылкам:

Статьи общего характера:

http://www.usb-disk.ru/page6.php – Коротко о теории и практике использования флеш-дисков.

http://www.usb-disk.ru/page10.php – Флеш-диски.

http://www.usb-disk.ru/page11.php – Технологии флэш-памяти.

http://netler.ru/pc/flash.htm – Как продлить срок службы флешки.

http://www.usb-disk.ru/page13.php – Устройство типовой USB Flash.

Статьи и форумы по неисправностям:

http://rmbt.ru/index.php?showtopic=2737.

http://mycompplus.ru/flesh/14-fleshmemory/17-log.html

http://rlab.ru/doc/independent_repair_flash.html – Ремонт флешек своими силами.

http://rlab.ru/doc/long_live_flash.html – Флэшка должна жить долго.

Основные причины и классификация неис­правностей флеш-накопителей

Все неисправности флеш-накопителей можно разделить на группы, в порядке убывания их рас­пространенности:

  • логические (программные);
  • механические поломки;
  • электрические и тепловые повреждения;
  • сбои контроллера;
  • сбои и износ флеш-памяти.

Нередко в «больном» устройстве выявляется сразу несколько проблем. Поэтому приведенная классификация неисправностей, отчасти, условна (подробнее см. здесь: http://rmbt.ru/index.php?showtopic=2737).

Основными причинами выхода из строя фле­шек являются:

  • небезопасное извлечение из USB-порта ПК;
  • вирусы;
  • переполюсовка напряжения питания в USB- разъеме на ПК;
  • воздействие статики, влаги, температуры, ме­ханических воздействий при транспортировке;
  • естественный износ из-за ограниченного числа циклов чтения/записи;
  • повреждение прошивки (микропрограммы) контроллера;
  • повреждение файловой системы.

Остановимся на первой и последней причинах выхода из строя флеш-накопителя.

Безопасное извлечение устройства (англ. Safely Remove Hardware) - компонент операционной системы (ОС), предназ­наченный для подго­товки подключенных USB-устройств к отсо­единению. Флеш-на­копитель или другое USB-устройство мо­жет выйти из строя, если не дождались полного копирования файлов с компьютера на флешку или наоборот, или контроллер занят ка­кой-либо внутренней операцией с флеш-памятью. Например, записывает в нее обновленные служеб­ные поля или перестраивает транслятор. Это ру­тинная процедура, выполняемая для выравнивания износа устройства. При этом индикатор активно­сти не горит, т.е., с точки зрения неподготовленно­го пользователя, флешка ничего не делает, и це­ремониться с ней необязательно.

Статью об этом можно прочитать в Интернете по адресу:

http://mycompplus.ru/flesh/14-fleshmemory/17-log.html.

Результатом повреждения файловой системы является блокировка контроллера. Он перестает отвечать на запросы операционной системы ком­пьютера. При подключении такого неисправного накопителя к компьютеру, он опознается как «Не­известное устройство», имеет формат RAW или во­обще может быть виден в системе как диск с ну­левой ёмкостью. Кроме того, флеш-накопитель доступен только «для чтения». Данные на диске иногда доступны и читаются, но при попытке со­здать новый файл или стереть существующий, или попытаться отформатировать, как сразу выводит­ся сообщение - «Диск защищен от записи». В этом случае контроллер просто переходит в режим за­щиты данных (при фиксировании ошибок програм мы или сбоев флеш-памяти) для защиты её от дальнейшего разрушения. Микросхемы NAND- памяти, установленные во флеш-накопителях, подвержены сбоям именно при записи данных.

Неисправности флеш-накопителей

Классические и часто встречающиеся неис­правности флеш-накопителей - это некачествен­ная пайка и обрывы внутренних проводников при механических повреждениях (удар или изгиб). Проявление этих дефектов: нестабильная работа флеш-памяти.

Для USB разъёма типа А флешки наиболее ча­сто встречаемый дефект - непропайка контактов. Проявление: флеш-память то определяется, то нет.

Стабилизатор накопителя выходит из строя при неправильном подключении USB разъёма. Прояв­ление: флешка не определяется или определяет­ся системой как неопознанное устройство.

У NAND микросхем часто происходит поврежде­ние отдельных блоков памяти (появляются, так называемые, бед-блоки), что связано со старением или по другим причинам. Основные симптомы - невозможность записи или чтения. Дефект, как пра­вило, «лечится» форматированием с использова­нием фирменной утилиты, с уменьшением общего объема памяти.

При повреждении прошивки контроллера воз­можны следующие проявления этого дефекта:

  • Флеш-память определяется как неизвестное устройство или имеет нулевой или заниженный объём памяти. При обращениях к нему могут вы­водиться сообщения «Вставьте диск в дисковод» или «Нет доступа к диску».
  • Иногда накопитель становится доступен толь­ко для чтения, причем положение переключателя разрешения записи, если он есть, ни на что не вли­яет. Данные могут быть видны и читаться, но при попытках создания файла, стирания или формати­рования выводится сообщение: «Диск защищен от записи». Контроллер переходит в такой режим при выявлении аппаратных ошибок флеш-памяти, что­бы предотвратить её дальнейшее разрушение (память NAND повреждается, главным образом, при записи). Часто выходит из строя при извлече­нии в «горячем» режиме. Помогает перепрограм­мирование контроллера с использованием фир­менных утилит.

При достаточно редких случаях его поломки - флеш-память не определяется.

По рассмотренным неисправностям полез­но ознакомиться со статьями из Интернет:

Автор: Руслан Ярешко, г. Харьков

Возможно, Вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/30318

Добавить комментарий