Восстановление данных с флеш-носителей (стр. 3 из 8)

Карточки этого формата впервые появились в 1994 г. Стандарт разработала компания SanDisk и предоставила его для общественного пользования безо всяких дополнительных лицензионных отчислений. В октябре 1995 г. была создана некоммерческая организация Compact Flash Association (CFA). Помимо, собственно, зачинщика, в нее вошли IBM, Canon, Kodak, HP, Hitachi, Epson и Socket Communications. Разработчики создали карты Miniature Card, но они оказались не очень удачными. Все права на технологию были проданы Centennial Technologies, которая в 2000 г. объявила о решении выпустить в свет собственный формат флеш-карт под названием Compact Linear Flash. Карточка содержит довольно сложный контроллер, благодаря которому она совместима с адаптерами PCMCIA. Питание может составлять 3,3 или 5В. Существует два класса CompactFlash-карт, в подражание PCMCIA названных Type I и Type II. Они различаются только толщиной (3,3 и 5 мм) и количеством чипов памяти, которые могут в них поместиться. Стандартный размер карты 43 x 36 мм. Одно из наиболее преимуществ CompactFlash заключается в электрической совместимости с IDE-интерфейсом. Это не означает, что карточку можно вставить в разъем, а подразумевает возможность эмуляции жесткого диска. На программном уровне карта ничем не отличается от винчестера: она обладает всеми необходимыми параметрами, такими, как количество виртуальных цилиндров и головок. Обращение к карте выполняется с помощью стандартного прерывания IRQ 14, и для работы с CompactFlash не требуется драйверов. Сейчас выпускаются карты CompactFlash объемом до 100 GB. Одно из главных достоинств стандарта - специфицированный встроенный контроллер памяти, обусловливающий четкое определение логической структуры данных.

MMC

В ноябре 1997 г. компании Siemens и SanDisk анонсировали MMC. Стандарт был изначально "свободным", таким же, как CompactFlash, т. е. лишенным каких-либо лицензионных ограничений. Размер карты всего 24 x 32 x 1,4 мм, весят карты всего 1б5 грамма. Скорость передачи данных

равняется 20 MBps. Эти модули памяти работают при напряжениях 3,3 или 2,7 В и токе до 35 мА, что и обусловливает низкое энергопотребление.В 1998 г. сформировался альянс MMCA (MultiMedia Card Association), объединивший промоутеров новой технологии.

Рис.12 Архитектура MMC[5]

SmartMedia

Рис.13 Внешний вид SM[4]

Стандарт был разработан в 1995 г. компанией Toshiba, а его продвижением занимается организация SSFDC Forum, в рядах которой немало известных компаний. Кстати, SSFDC (Solid State Floppy Disk Card) можно перевести как "твердотельная дискета". Следует отметить, что многие производители делают флеш-карты сразу трех основных типов: Compact Flash, SmartMedia и MultiMediaCard. В отличие от Compact Flash, карты SmartMedia (SM) не снабжены встроенным контроллером, что, по замыслу создателей, должно снижать их стоимость. Кроме того, SМ имеют меньшие размеры (37x45x0,76 мм) и массу (до 2 г). По популярности SM спорят с CF, а вместе с ним оба этих стандарта охватывают более половины рынка флеш-карт. Рабочие напряжения у SM такие же, как и у CF, но обычно используется 3,3 В. Максимальная емкость карт, объявленная производителями, в частности компаниями EMTEC и Delkin, составляет 128 Мбайт. Из-за отсутствия внутреннего контроллера для работы с этими картами невозможно применить пассивный переходник, а считыватели для них стоят около 50 долл. К сожалению, SМ не дешевле, чем CF.

MemoryStick

Некогда Sony заставила компьютерную индустрию выбрать в качестве сменных носителей свои 3,5-дюймовые флоппи-дисководы, а теперь она решила позаботиться о своих позициях и на аудио рынке, для чего разработала новый стандарт флеш-карт Memory Stick (MS).

Эти 10-контактные устройства размерами 21,5x50x2,8 мм и массой 4 г стали опорой цифровой империи Sony, которая устанавливает их в свои цифровые плееры, фотоаппараты и видеокамеры, также игрушки и другие устройства. Карты памяти Memory Stick имеют ёмкость до 16 Гб, а в некоторых подверсиях, Memory Stick Select, применялись два банка по 128 Мб на одной карте.

SecureDigital

Размер карты - 24 x 32 x 2,1 мм, что практически соответствует параметрам Magic Stick Duo. В настоящий момент анонсированы изделия емкостью от 8 до 512 MB при максимуме 16 GB. Скорость записи, что типично для флеш-карт, существенно зависит от объема и, следовательно, количества используемых чипов. Стандартная скорость записи составляет 2 MBps, но начиная с 512 MB носителей, она возрастает многократно до 10 MBps. Карты оснащены механическим переключателем защиты от записи, наподобие защелки "read-only" у флоппи-дисков. Каждая SD-карта содержит два контроллера: ввода/вывода и поддержки системы кодирования. Разъем состоит из девяти контактов, четыре из которых предназначены для передачи данных, один используется для передачи команд и еще один отведен под синхросигнал.

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.