1. История создания флешки. 

2. Основные параметры flash-накопителей. / ChkFlsh 

3. Преимущества USB - флешки относительно других накопителей. 

4. Основные компоненты флешки 

5. Флеш-накопителей, с USB разъемом 3.0 

6. Flash-память 

7. файловая система 

8. Поломки современных накопителей 

   a. Логические неисправности 

   b. механические поломки 

   c. Электрические и тепловые повреждения 

     i. сбои контроллера 

     ii. Сбои и износ памяти 

9. Использование флешки

Прародителями USB-флешек были перфокарты. Они выглядели как картонный лист со многими отверстиями. На следующем этапе развития технологий внешних накопителей информации были дискеты, работающие на принципе намагничивания.

Первой компанией, которая разработала и представила на рынке USB-флешки, стала Intel. Флеш-память на 256 кбит, построенную на логической схеме NOR ("не-или"), продемонстрировали в 1988 году. Она имела размеры коробки для обуви. В следующем году компания Toshiba представила миру второй тип USB-флешек, работа которых была построена на логической схеме NAND ("не-и"). Такой накопитель информации изобрел Фудзи Масуока. Стоит отметить, что использование логической схемы NAND  в этих флешках дало возможность увеличить число циклов записи в десять раз в сравнении с предыдущими моделями, основанными на NOR. Скорость записи и удаления данных также была значительно выше. Компания Toshiba ввела для своей разработки название flash, что обозначает "в мгновение ока" (in a flash). Все данные, которые имеются на флешке, можно стереть моментально.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ FLASH-НАКОПИТЕЛЕЙ.

 Объем памяти.  Целесообразнее будет приобрести флешку емкостью от 32 до 256 ГБ.

Скорость обмена данными. Это, пожалуй, второй по степени важности параметр, которому, к сожалению, многие не придают большого значения. Впрочем, неудивительно, ведь большинство производителей указывают на этикетках своих товаров только вместительность и спецификацию стандарта USB. Поэтому, при виде нескольких моделей флешек с одинаковым объемом памяти рядовой покупатель, конечно же, выберет более дешевую, даже не догадываясь о том, что ему в руки попадет какая-нибудь старая флешка с интерфейсом USB 1.0. Чтобы избежать возможных неудобств при работе с накопителем, нужно перед покупкой выяснить, какой скоростью обмена данными она обладает. Если на этикетке такой информации нет, то ее можно узнать по версии интерфейса: так, старые флешки USB 1.0 обеспечивают скорость до 12 МБит/с, в то время как для USB 2.0 этот показатель составляет 480 МБит/с. Новый стандарт USB 3.0, разработанный в 2008 году, обеспечивает скорость до 4.8 Гбит/с.

Утилита для проверки скорости считывания и записи ChkFlsh

После проверки флешки Transcend  32GB USB  2.0 установленно  скорость чтения составляет  25 Мб\сек, а записи 2,5Мб\сек на USB 2.0.

Самыми известными производителями USB-флешек являются компании Toshiba и Samsung.

САМЫМ ГЛАВНЫМ ПРЕИМУЩЕСТВОМ ЭТИХ ВНЕШНИХ НАКОПИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ является  энергонезависимость. Они долгие годы могут сохранять информацию без использования каких-либо источников энергии. USB-флешка - это микросхема на кремниевом кристалле. Электрический заряд в ее ячейках сохраняется благодаря так называемому "плавающему затвору". К тому же, для записи или чтения информации с этого устройства не нужно использовать картридер.

ОСНОВНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ФЛЕШКИ ЯВЛЯЮТСЯ:

- USB-интерфейс, который обеспечивает соединение с компьютером или иным устройством,

- NAND-чип, который хранит всю информацию,

- контроллер,

- осциллятор, отвечающий за вывод данных.

 современном мире флэшка стала незаменимым устройством для передачи и хранения информации. Пожалуй, важнейшим вопросом при эксплуатации флэш-накопителя является скорость ее работы.

Появилось новое поколение флэш-накопителей, с USB разъемом 3.0. Многие говорили, что они работают намного быстрее и надежнее, если сравнивать с USB портом 2.0. Утверждали, что пропускная способность увеличится до 4 Гбит/с против 470 Мбит/с у того же USB порта 2.0. Однако, позже оказалось, что подключение к порту увеличивает скорость только в два раза.

в январе 2013 г. производитель Kingston Digital анонсировал флэш-накопители DataTraveler HyperX Predator 3.0 с объемом 1 ТБ. Как утверждает производитель, предлагаемая флэшка, является самой вместительной флэшкой в мире. Кроме того, среди ее моделей флэшка стала самым быстрым накопителем USB разъемом 3.0: скорость чтения - 240 МБ/с, режим записи - до 160 МБ/с. Используя разъем USB 2.0 эти скорости достигают 30 МБ/с. Размеры флэшки равны 72х27х21 мм, корпус - из металлического сплава с выдвижным разъемом.

 Согласно отзывам пользователей флэш-накопители USB портом 3.0 копирование файлов небольшого объема занимает больше времени, чем файлы с бОльшим объемом. По крайней мере, с переносом больших файлов проблем не возникало. Справедливо буде заметить, что и при использовании USB 2.0 особых негативных отзывов нет.

Flash-память

Флэш-память - особый вид энергонезависимой, перезаписываемой полупроводниковой памяти. Рассмотрим подробнее: энергонезависимая - не требующая дополнительной энергии для хранения данных (энергия требуется только для записи), перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись) хранимых в ней данных и полупроводниковая (твердотельная) то есть не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip).

В отличие от многих других типов полупроводниковой памяти, ячейка флэш-памяти не содержит конденсаторов – типичная ячейка флэш-памяти состоит всего-навсего из одного транзистора особой архитектуры. Ячейка флэш-памяти прекрасно масштабируется, что достигается не только благодаря успехам в миниатюризации размеров транзисторов, но и благодаря конструктивным находкам, позволяющим в одной ячейке флэш-памяти хранить несколько бит информации. Флэш-память исторически происходит от ROM (Read Only Memory) памяти, и функционирует подобно RAM (Random Access Memory). Данные флэш хранит в ячейках памяти, похожих на ячейки в DRAM, но в отличие от DRAM, при отключении питания данные из флэш-памяти не пропадают. Не смотря на такие отличительные способности Flash-памяти, замены памяти SRAM и DRAM флэш-памятью не происходит из-за двух особенностей флэш-памяти: флэш работает существенно медленнее и имеет ограничение по количеству циклов перезаписи (от 10.000 до 1.000.000 для разных типов).

Информация, записанная на флэш-память, может храниться очень длительное время (от 20 до 100 лет), и способна выдерживать значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жёстких дисков).

Отметим основные преимущества Flash-памяти перед жёсткими дисками и носителями CD-ROM. Flash-память потребляет значительно (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии во время работы. В устройствах CD-ROM, жёстких дисках, кассетах и других механических носителях информации, большая часть энергии уходит на приведение в движение механики этих устройств. Кроме того, флэш-память компактнее большинства других механических носителей. Благодаря низкому энергопотреблению, компактности, долговечности и относительно высокому быстродействию, флэш-память идеально подходит для использования в качестве накопителя в таких портативных устройствах, как: цифровые фото- и видео камеры, сотовые телефоны, портативные компьютеры, MP3-плееры, цифровые диктофоны, и т.п.

Если USB-флешки, карты памяти и винчестеры отформатированы в FAT32.тогда их срок службы носителей информации с ней выше, чем с NTFS. Потому. что файловая система FAT32 производит меньше циклов запись/чтение.

Но FAT32 — менее надежна, чем NTFS. Дело в том, что она не ведет журналирование, поэтому в результате аварийного выключения электричества, появления синего экрана смерти или неожиданного прерывания записи, данные в ней могут потеряться. NTFS тоже не застрахована от потери данных, но журналирование помогает ей откатывать версии файлов до последних, не содержащих ошибки. Поэтому, даже если накопитель с NTFS аварийно отключить от электричества во время записи, ошибки, скорее всего, будут не критическими, а файлы, которые записывались, будут читаемы.

Поломки современных накопителей

 Логические неисправности

Накопитель физически исправен, но опознаётся как пустой или неформатированный, а ранее записанные данные не видны. В данном случае повреждена файловая система, точнее, её служебные таблицы.

Основная причина неисправности – преждевременное извлечение устройства из разъема или внезапное отключение питания, когда операционная система не успевает обновить файловую систему на накопителе.

Механические поломки

Флэш-диски зачастую имеют непрочный корпус, тонкую плату, слабое крепление разъема USB. Карты памяти бывают слабы на изгиб, у них может расслаиваться корпус, выпадать задвижка разрешения записи, смещаться разделители контактов и истираться сами контакты.

Если ваш накопитель побывал в воде, особенно морской,  лучше  не спешить с его использованием. Некачественная промывка и просушка, преждевременное включение, могут непоправимо испортить устройство и уничтожить данные.

Еще одна причина неисправностей – 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 флэш-диск тихо 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.

Электрические и тепловые повреждения

Сбои контроллера

Контроллер имеется во всех флэш-дисках и многих картах памяти, он отвечает за передачу данных между внешним интерфейсом и флэш-памятью, и выполняет множество других функций.

Как показывает практика, прошивка (микропрограмма) контроллера подвержена внешним воздействиям – сбои питания, разряды статики, ошибки интерфейса и т.п. могут ее повреждать. В таких случаях контроллер блокируется и не отвечает на запросы операционной системы. Внешне это проявляется в том, что накопитель опознается в компьютере как «Неизвестное устройство», либо как съёмный диск с нулевой ёмкостью. При обращениях к нему могут выводиться сообщения «Вставьте диск в дисковод» или «Нет доступа к диску».

Естественно, данные обычным путём не доступны, однако во флэш-памяти они сохраняются, и их можно считать непосредственно с чипа на специальном оборудовании

Многие контроллеры поддерживают защиту данных, когда с помощью прилагаемой программы, на флэш-диске, создается скрытый раздел, открывающийся после ввода пароля. Данная функция пока не стандартизирована, а главное, недостаточно надёжна: скрытый раздел становится недоступным даже при лёгких сбоях. Причиной могут служить как упомянутые внешние воздействия на контроллер, так и некорректные действия пользователя (например, попытка форматирования раздела с помощью «чужой» утилиты).

Вожможность флешку представлять в качестве жесткого диска  в других системах, нужно перепрошивать контролер.

При перегреве  чаще всего страдает стабилизатор питания. В новых моделях улучшена элементная база, уделено внимание теплоотводу и проблема встречается реже

Сбои и износ памяти

Накопитель опознается и работает, но данные читаются с ошибками. Искажаются файлы, портятся архивы, может выводиться сообщение «Ошибка CRC ».

Причина – дефекты флэш-памяти на физическом уровне, чаще всего вследствие заводского брака или износа. Память NAND, по своей природе, выдерживает ограниченное число перезаписей, причем по мере роста ёмкости чипов, заявленный ресурс снижается: от 1 млн. циклов несколько лет назад до 100 тыс. в новых моделях и даже 10 тыс. в дешёвой памяти MLC ( Multi - Level Cell ).

Реальный ресурс по записи, каждого конкретного чипа, зависит от качества его изготовления и условий эксплуатации. В то же время, число считываний ничем не ограничено, более того, гарантируется хранение однажды записанных данных в течение 10 лет

Ремонт: низкоуровневое форматирование с сокрытием дефектов. Процедура сходна с «ремапом» у жестких дисков: последовательно тестируются все адреса, обнаруженные сбойные блоки переназначаются в резервную область чипа памяти, и, в дальнейшем, не используются. При нарастании числа дефектов, полезный объем флэшки может незначительно уменьшиться, но она остается полностью рабочей.