Лекция
Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про ремонт флэш-накопителей, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое ремонт флэш-накопителей, диагностика флэш-накопителей, ремонт флэшки, флешка , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.
Флэш-память - разновидность ЭСППЗУ, ее полное название - Flash Erase EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM) - можно перевести как "электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство". Другими словами, флэш-память - это энергонезависимая (т.е. не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая (т.е. данные можно стереть и записать заново при помощи электрического тока) память, содержимое которой можно быстро стереть (Flash Erase).
Флэш-память - это полупроводниковая память. Ее элементарная ячейка, в которой хранится один бит информации, представляет собой не конденсатор, а полевой транзистор со специальной электрически изолированной областью, которую называют "плавающим затвором" (floating gate). Электрический заряд, помещенный в эту область, способен сохраняться в течение многих лет. При записи одного бита данных ячейка заряжается - заряд помещается на плавающий затвор, при стирании - заряд снимается с плавающего затвора и ячейка разряжается.
Преимущества флэш-памяти по сравнению с другими средствами переноса и хранения данных очевидны: высокая надежность и ударопрочность (результат отсутствия движущихся компонентов и простоты механической конструкции носителей и накопителей), малое энергопотребление, компактность. Однако у нее есть недостатки - ограниченное количество циклов перезаписи (от 10 тыс. до 1 млн.) и относительно медленная работа.
Флэш-память имеет несколько типов организации массива. Наибольшее распространение получила память типов И-НЕ (NAND), ИЛИ-НЕ (NOR). По архитектуре эти два типа имеют существенные различия.
Тип ИЛИ-НЕ (NOR) содержит ячейки, включенные параллельно друг другу и обеспечивает относительно быстрый произвольный доступ к данным, возможность побайтной записи информации. однако, этот тип архитектуры имеет ячейки относительно большого размера, потому плохо масштабируется. Время стирания или записи гораздо больше, чем у других типов флэш-памяти.
Идеально подходит для хранения программ (BIOS, ПЗУ сотовых телефонов и т.д.), а так же для замены микросхем EEPROM.
Тип И-НЕ (NAND), содержит ячейки, включенные последовательно (гирляндой), между двумя линиями выборки. Группы ячеек объединяются в страницы. Страницы в блоки. Стоки разных транзисторов такой гирлянды находятся на разных страницах. Поэтому произвольный доступ к ячейкам не возможен. Чтение, запись осуществляются одновременно только в пределах одной страницы, а стирание, осуществляются одновременно только в пределах одного или нескольких блоков. Однако, осуществляется быстрее, чем у типа ИЛИ-НЕ. Стирание/запись блока происходят так же достаточно быстро.
Устройство
Основные элементы ФЛЭШ – установлены на многослойной плате PCB (см. Рисунок81):
Рисунок 82 - Расположение основных элементов флеш накопителя
Рисунок 83 - Блок-схема флеш накопителя
Элементы флэш-памяти назначение и симптомы их неисправности
PCB – многослойная печатная плата, на которой устанавливаются все элементы флэш. Типичные неисправности: некачественная пайка, внутренние обрывы проводников при механическом повреждении, удар, изгиб. Симптомы: нестабильная работа флэш.
USB разъѐм – некачественная пайка контактов. Симптомы: флэш периодически неопределяется.
Стабилизатор – конвертирует и стабилизирует напряжение поступающие с компьютера в напряжение необходимое для работы контроллера и флэш памяти. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Симптомы: флэш не определяется совсем, или видно в системе как неопознанное устройство. Часто выходит из строя при переполюсовке USB разъѐма.
NAND микросхема – энергонезависимая память. Симптомы: повреждение отдельных блоков памяти (бед блоки) в связи со старением или по другим причинам, невозможность записи или чтения, лечится переформатированием фирменной утилитой с уменьшением общего размера флэш.
Контроллер – микросхема управления NAND памятью и передачи данных. В нейхранятся данные о типе микросхемы NAND, производителе и другая служебная информация необходимая для функционирования флэш накопителя. Симптомы: флэш определяется как неизвестное устройство, нулевой или заниженный объѐм флеш памяти. Часто выходит из строя при «горячем» извлечении флэш. Обычно помогает перепрошивка контроллера фирменными утилитами.
Кварцевый резонатор – формирует опорную частоту для функционирования логикиконтроллера и флэш памяти. При поломке (что бывает крайне редко), флэш не определяется в системе.
Причин неработоспособности флеш-диска (рис. 1) может быть много, но основные из них это:
Все неисправности флэш накопителей делятся на две группы:
Аппаратные представлены как правило двумя основными видами:
Наиболее часто встречаются неисправности, связанные с механическими или электрическими повреждениями, вызванными нарушением правил эксплуатации устройства. Установив флэшку в разъем на корпусе системного блока, пользователь по неосторожности зацепив ее рукой ломает разъем, зачастую вместе с печатной платой на которой распаяны микросхемы контроллера и собственно памяти. Печатная плата, несмотря на свою миниатюрность, четырехслойная и восстановить поврежденные дорожки во внутренних слоях невозможно.Не редки случаи появления неисправностей такого типа при попадании внутрь корпуса диска влаги и воды.
Рисунок 84 - Внешний вид флеш накопителя со сломанным разъемом
Вторая неисправность, которая часто встречается - это выгорание предохранителя или микросхемы стабилизатора питания. Происходит это чаще всего тогда, когда накопитель подключают к неправильно подключенному на материнскую плату USB-разъему, находящемуся на передней панели корпуса. Если вы не уверены в работоспособности этого разъема (на чужом компьютере, например), то лучше не полениться и подключить накопитель к разъему, распаянному непосредственно на материнскую плату сзади системного блока.
Рисунок 85 - Внешний вид флеш накопителя со горевшим стабилизатором
Программные неисправности или так называемые «софтовые» проблемы
. Это когда на накопителе нет видимых механических или электрических повреждений, но флеш определяется как неизвестное устройство, компьютер зависает при обращении к диску, неправильно определяется объем. Здесь опять, в первую очередь, надо определиться что важнее – исправность накопителя или данные на нем. Если система определяет накопитель как USB Storage device, но показывает, что его объем равен нулю или диск неотформатирован, или вместо списка файлов вы видите мешанину из символов, имеет смысл сначала воспользоваться программами восстановления данных, которые применяются для жестких дисков. Такими как R-Studio, Get Data Back или аналогичных. Как правило, если неприятность связана с некорректная таблицей разделов или ошибками файловой системы, эти программы позволяют скопировать информацию. Если же такой способ не дал результатов, а данные жизненно необходимы, то имеет смысл задуматься о пересадке микросхемы памяти на другой исправный носитель. Неправильная запись (логические нарушения) происходит из-за сбоев компьютера, неправильного извлечения устройства или исчерпания ресурса на запись микросхемы flash.
Выход из строя электроники, неисправности по питанию.
Причиной этих неисправностей является нестабильное питание-флэш диска и статические разряды, которые появляются в момент подключения диска к компьютеру. Также к выходу из строя может привести переплюсовка линий питания флешки, которая присутствует при неправильном подключении или при некачественной сборке компьютера, например при неправильном подключении к материнской плате шлейфа порта USB на передней панели. Все эти неблагоприятные факторы приводят к выгоранию контроллера и элементов его обвязки или выходу из строя микросхемы памяти.
Неработоспособность контроллера управления памятью.
Данная неисправность проявляется в виде нераспознавания флэш-диска компьютером. Чаще других данная неисправность возникает из-за сбоя внутренней микропрограммы контроллера. В этом случае контроллер блокируется и не отвечает на запросы операционной системы . При попытке доступа к нему могут выводиться сообщения «Вставьте диск» или «Нет доступа к диску».
В некоторых случаях диск становится доступен только для чтения, данные при этом видны и читаются, но при попытках создания файла, стирания или форматирования выводится сообщение - «Диск защищен от записи». При такого рода неисправности контроллер переходит в режим защиты данных при обнаружении ошибок микропрограммы или флэш-памяти. Необходимо это для предотвращения разрушения памяти типа NAND и потери данных. Такая блокировка может также произойти из-за выхода из строя микросхемы памяти, в том числе из-за появления дефектных блоков или превышения порога циклов записи .
Выход из строя флэш-памяти (NAND).
При этой неисправности флэш-накопитель опознается системой и работает, но данные, как правило, читаются с ошибками. Наблюдаются искажения данных в файлах, портятся архивы, могут выводиться сообщение "Ошибка CRC". Основная причина неисправностей памяти - это дефекты на физическом уровне. Самым слабым местом флэш-памяти является ограниченное количество циклов перезаписи. На практике при обращении к памяти запись производится неравномерно по всем адресам. Это связано с применением файловой системы FAT, в которой при каждом обращении к ячейкам памяти переписывается служебные таблицы файловой системы, следовательно, первые сектора памяти израсходуют свой запас значительно раньше остальных.
Все современные USB флэш-диски имеют встроенный контроллер памяти, который производит обнаружение и исправление ошибок в ней, а также старается равномерно использовать ресурс перезаписи флэш-памяти. Он применяет специальные алгоритмы "выравнивания износа", в которых часто изменяемые данные перемещаются по адресному пространству флэш-памяти, так что запись производится по разным физическим адресам, т.е. при последовательной записи несколько раз в один и тот же логический сектор данные записываются каждый раз в другую физическую ячейку в микросхеме FLASH-памяти. Установка соответствия логических секторов физическим обычно производится при помощи специальной таблицы трансляции. Такой алгоритм работы увеличивает срок службы флэш-накопителя, но и усложняет восстановление информации, поскольку приходится собирать сектора в правильную цепочку без помощи штатного контроллера диска. Применяя алгоритмы равномерного распределение нагрузки на ячейки памяти можно существенно продлить срок работы памяти NAND памяти. В процессе эксплуатации флэш-дисков до 70% всех неисправностей приходится на неработоспособность контроллера, неисправности питания (см. стабилизатор питания +3,3В на рис. 2) и потери логической структуры диска.
Ремонт накопителя в любом случае необходимо начинать с детального его осмотра, проверки состояния его элементов, дорожек, платы, USB разъема. Как правило, элементы, имеющие внешние механические повреждения корпуса, пробои, трещины и т.д., на этом этапе выявляются. Несмотря на банальность этой проверки, переоценить ее важность невозможно. Как показывает практика ремонта флэш-дисков, значительная часть дефектов его электронной схемы обнаруживается именно таким образом.
Я хотел бы услышать твое мнение про ремонт флэш-накопителей Надеюсь, что теперь ты понял что такое ремонт флэш-накопителей, диагностика флэш-накопителей, ремонт флэшки, флешка и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры