Dead Flash - мертві карти пам'яті

1. фізичні дефекти
2. Рекомендації по вибору
3. Логічні несправності
4. Ремонт і утиліти в допомогу
5. Наші руки не для нудьги
6. Як визначити підробку
7. висновок

Останнім часом навіть у акуратних користувачів карти пам'яті виходять з ладу приблизно протягом півроку не дуже інтенсивного використання. Форуми рясніють повідомленнями про чергові факапах в самий невідповідний момент: карта здохла на весільній зйомці, при запису GPS-треку, в кінці туристичної поїздки, в реєстраторі за хвилину до ДТП і т. П. Чому так відбувається, і як бути?

У цій статті мова піде в основному про карти формату (micro) SD. Залежно від ємності вони бувають стандартів SDHC / XC / UC і різних швидкісних класів, але для обговорення надійності це не так важливо. Базові технології виробництва і причини поломок у них однакові.

фізичні дефекти

Все частіше знайомі приносять мені дохлі картки і флешки (знаю, що прийнято писати через "е", але flash ≠ flesh). Видряпати з них дані іноді вдається, а ось дарувати друге життя фізично ушкодженого пристрою вже недоцільно. Це лише подовжує його агонію і призводить до повторної втрати даних. Випадки фізичних дефектів почастішали відразу з кількох причин.

По-перше, змінилася компоновка. Карти формату SD (HC / XC) приблизно до 2013 року випуску були влаштовані за типом USB-флешки: мікросхема пам'яті, окрема і досить міцна плата товщиною близько міліметра з контролером і стабілізатором живлення, контактна група і пластиковий корпус. Такі картки легко розбиралися і ремонтувалися при необхідності.

Усередині повнорозмірних карт 2014 - 2016 років виробники стали розміщувати вже надтонкі плати - буквально в чверть міліметра товщиною. Вони бовталися в пластиковому корпусі без кріплень і механічного захисту, тому їх було легко пошкодити при найменшому необережному русі. Досить трохи зігнути або здавити картку, щоб порвалися доріжки і відірвалися контакти. Абсолютно ефемерні створення. Краще взагалі не витягувати їх з слота, а копіювати файли по WI-Fi, або підключивши девайс кабелем.

Такі карти досі можна зустріти в продажу, але вони активно витісняються більш сучасними і дешевими у виробництві. У них плата з усією нехитрої електронікою ще більш тонка і розміщена прямо на корпусі мікросхеми пам'яті.

У нових картах SDHC чіп пам'яті і плата зліплені «бутербродом»

З одного боку, це додає картками механічної міцності - вони вже менш чутливі до згину. З іншого - нова компоновка робить ремонт складною процедурою (а для народних умільців - за межею можливого). Такий моноліт акуратно не розібрати в підвальній майстерні, а відривати плату і зчитувати дані безпосередньо программатором практично марно. Отриманий дамп складно перетворити в файлову систему, якщо пошкоджений контролер і немає спецзасобів. Єдиний доступ для кулібіних залишається штатним - через контактну групу. Шанс на дешеве відновлення даних прагне до нуля.

Плата товщиною <0,25 мм на чіпі пам'яті

На картах microSD подібна схема «бутерброда» використовувалася спочатку. Нічого іншого в такому форматі просто не вмістити. Електронна обв'язування використовується в них найпримітивніша, а від стабілізатора напруги залишилася одна назва.

Доріжки на карті microSD

По-друге, змінився сам підхід до виробництва карт пам'яті. Всі кращі чіпи NAND-Flash зараз йдуть на виготовлення SSD для дата-центрів і топових смартфонів / планшетів. Дешевші (і менш надійні) чіпи високої щільності, а також частково дефектні і повторно використовувані (refurbished) зі старих пристроїв використовуються для випуску споживчих карт пам'яті і флешок бюджетного рівня. Тобто, вони відправляються на смітник, просто довгим шляхом - з короткою зупинкою у вас і інших користувачів, що бажають купити багато дешевих гігабайт.

Вишенька на торті: в гарантійних зобов'язаннях деяких виробників прямо написано, що гарантія на карту пам'яті перестає діяти при її використанні в екшен-камерах, відеореєстраторах і інших пристроях з циклічної перезаписью. Тобто, карти споживчого рівня спочатку не призначені для інтенсивної роботи. Обходьте стороною такі одноразові вироби, оскільки і в смартфонах вони дохнуть дуже швидко. Хіба що в MP3-плеєр таку вставити не шкода. Записати треки один раз і далі тільки зчитувати.

Золота середина є, але вона з кожним роком все тонше. По суті варіанти вибору надійної карти два: з кращої серії в споживчому сегменті, або зі спеціалізованої промислової.

Рекомендації по вибору

1. В першу чергу вибирайте серед карт пам'яті тих виробників, які самі випускають чіпи NAND-Flash. Сучасна картка microSD (HC / XC) - це контролер і електронна обв'язка прямо на мікросхемі пам'яті. Краще вендорів першої лінії їх ніхто не зробить.
2. Серйозні компанії з другого ешелону (Kingston, Transcend і інші) теж заслуговують на увагу. Просто врахуйте, що їм складніше гарантувати однорідність характеристик між партіями, оскільки випуск їх продукції залежить від зовнішніх постачальників. Якщо вирішили зупинитися на такому варіанті, то беріть із серії Kingston Industrial Temperature , або Transcend SuperMLC 220 .
3. Якщо бюджет сильно обмежений, а надійність важливіше обсягу і швидкості запису, то шукайте старі картки з чіпами SLC (однорівневі осередки) і MLC (багаторівневі, а по факту - дворівневі осередки). Вони ще зустрічаються в роздрібних магазинах і виявляються набагато живуче сучасних аналогів. Правда, їх ємність обмежена відповідно 8 і 16 Гб, а до покупки тип пам'яті напевно не дізнаєшся, тому рада спірне.
4. Уникайте дешевих карт споживчого рівня. У більшості з них сьогодні використовується пам'ять з трирівневої (TLC) або навіть четирёхуровневимі (QLC) осередками. Їх ресурс перезапису складає всього 500 - 1000 P / E циклів при гарній погоді. Раніше (за часів безроздільного панування SLC) він був 100 тисяч циклів. Відчуйте різницю!
5. Для запису дійсно цінних даних без шкоди швидкості купуйте картки промислового класу . Крім здатності до багаторазового перезапису, вони відрізняються більш розумним контролером (наприклад, з підтримкою ECC і оцінкою залишився ресурсу).
6. Знайти картки класу industrial / enterprise в роздробі досить складно. Серед продаваних на російському ринку є близькі до них за характеристиками, але більш доступні. Я б порадив наступні моделі:

- Samsung microSDHC PRO Endurance. За запевненням виробника у неї в 25 разів збільшено ресурс. У власних тестах Samsung карти цієї серії витримували 17520 годин циклічної перезапису відео в форматі FullHD (для карти ємністю 128 Гб). Механічна надійність оцінюється в 10 тис. Циклів вставки / вилучення з гнізда.

- SanDisk High Endurance microSDXC. Обіцяно до 10 тис. Годин в режимі циклічної перезапису для моделі ємністю 64 Гб, що можна порівняти з показниками Samsung. У 32-гігабайтної карти SDHC цієї ж серії заявлений ресурс перезапису вдвічі нижче, але це очікувано і все одно більше, ніж у споживчих карт.

Логічні несправності

Якщо з карти пам'яті пропали файли, але вона визначається ОС, то (швидше за все) на ній просто виникли помилки файлової системи. На більшості карток об'ємом 4 - 32 Гб створюється один логічний розділ з FAT32. Для SD-карт проблема тут в тому, що будь-яка операція запису викликає оновлення таблиці розміщення файлів.

Оскільки флеш-пам'ять стирається блоками, заради зміни одного символу в будь-якому файлі (і навіть в його атрибуті, наприклад - імені або датою) доводиться перезаписувати як мінімум один цілий блок. Ви зберегли одну веб-сторінку, а FAT перезаписати сотню раз через кожної дрібної гифки (архіви рулять).

Якби ви записували на SSD, то в ньому спрацювали б механізми кешування і контролю ресурсу осередків, але примітивний контролер SD-карт цього не вміє робити. Часта перезапис (особливо циклічна, як в відеореєстраторах) призводить до нерівномірного зносу осередків. Першими перестають впевнено читатися / стиратися ті, на яких розміщена файлова таблиця. У якийсь момент картрідер не зможе прочитати її за відведений час. ОС покаже повідомлення про помилку читання карти пам'яті, при цьому вона ще буде визначатися як пристрій.

Інша проблема - порушення правил експлуатації. Як казав один відомий айтішник і батько вісьмох дітей: «Головне - вчасно виймати!». Пошкодження файлової системи на картах пам'яті найчастіше виникають саме через їх поспішного вилучення. Знімки ще записуються з кадрового буфера, або програма пише лог на картку в смартфоні, а її вже висмикують з гнізда.

В результаті файлова таблиця наповнюється помилковими записами, оскільки журналу для звірки запланованих і фактично виконаних дій у неї немає. Тут би порадити перейти на журнальованою ф. с. (На кшталт ext4 або NTFS), але більшість девайсів просто не зможе їх прочитати. Такий варіант придатний тільки дли гиків, рутіровавшіх смартфон або експериментують з мультизагрузка.

Ремонт і утиліти в допомогу

З самою картою нічого незворотного при логічному пошкодженні таблиць FAT не відбувається. Відома ще з ДОСовскіх часів команда `chkdsk бука_діска: / f` виправить помилки файлової системи і перемістить всі шматки втрачених даних в каталог` FOUNDxxx`, але не факт, що серед них знайдеться потрібний вам. Можливо, він просто не встиг записатися.

У більш важких випадках перед запуском cheсk disk має сенс запустити утиліту пошуку віддалених файлів. Всіляких програм відновлення написані десятки. Особисто мені подобається Recuva для Windows і R-Studio для Linux, але ви використовуйте ту програму, яку краще знаєте. Заодно пошукайте їх на сайті виробника карт пам'яті і USB-флешок - там може бути безкоштовна фірмова утиліта.

Коли дані відновлені, є сенс переформатувати карту пам'яті для більш стабільної подальшої роботи. Серед просунутих користувачів довгий час була популярна програма HP USB Disk Storage Format Tool. Багато років тому її розробили в Hewlett-Packard для створення завантажувальних флешок з FreeDOS і використовували при оновленні BIOS. У нульових роках вона поширювалася в складі пакету для апдейта ноутбуків, і з тих пір не розвивалася. На офіційному сайті її вже не завантажити, а на сторонніх ресурсах доступна версія 2.23.

Стара добра HP USB DSFT v.2.2.3

Програма дуже стара, зате не містить реклами і залишається актуальною, оскільки вміє в один клік створювати на флешці розділ NTFS і дійсно виконує команду повного форматування, а не просто відправляє її в нікуди.

Назва утиліти було настільки популярним, що компанія Authorsoft вирішила випустити свою версію USB Disk Storage Format Tool (природно, вже без приставки HP). Це абсолютно інша програма - безкоштовна, але з рекламою. Вона підтримує FAT / FAT32 / exFAT і NTFS, а в якості захисту від дурня в ній перед форматування потрібно ввести ім'я томи. По завершенні роботи завжди пропонує купити версію Pro з додатковими можливостями, а також пропонує інший софт.

реклама в USB DSFT v.6.0

SD Association (організація, що займається розробкою і підтримкою стандартів сімейства Secure Digital) настійно рекомендує використовувати для форматування карт пам'яті SD / SDHC / SDXC спеціалізовану утиліту - SD Card Formatter від Tuxera замість вбудованих засобів ОС і сторонніх програм. Вона вміє використовувати CHS-адаптовану розмітку, оптимізована під логіку роботи NAND Flash і не псує захищену область (protected area), де зберігаються службові дані. Поточна версія 5.01. доступна для Windows 7 - 10 будь розрядності і Mac OS X, починаючи з 10.7.

SD Card Formatter v.5.0.1

Інтерфейс у неї інтуїтивний, але я все ж рекомендую ознайомитися з керівництвом користувача.

Наші руки не для нудьги

Самостійно є сенс намагатися усунути тільки логічні дефекти карт пам'яті, пов'язані з порушенням цілісності файлової системи. Фізичні пошкодження в домашніх умовах не виправити. Тут потрібна невелика лабораторія, вміння працювати з паяльною станцією, мікроскопом, программатором і отриманим дампом.

Звичайно, бувають рідкісні ситуації, коли користувачеві або його знайомому айтішників випадково вдається на час оживити напівдохлу карту пам'яті. Наприклад, при спробі вставити карту в інший кардрідер її корпус здавило трохи сильніше, і пошкоджений контакт на кілька секунд відновився. Карта раптом визначилася, але потім знову «відвалилася».

Буде диво, якщо змінний контакт виявиться єдиною проблемою, і ви встигнете скопіювати файли. Як правило, біда не приходить одна, а один дефект породжує нові. Тому не намагайтеся реанімувати не визначає карту пам'яті самостійно - зробите тільки гірше і з високою ймовірністю втратите дані остаточно.

Якщо потрібно вважати цінні файли, то зверніться в лабораторію, яка професійно займається відновленням даних. Цінні - це ті, за які ви готові заплатити кілька тисяч рублів, а не які вам ліньки шукати на інший флешці.

Як визначити підробку

Як це не дивно, карти пам'яті теж підробляють. Одного разу через лівих карток мало не зірвався випуск «розумних» годин. Під час їх виробничого тестування посипалися масові відмови, і лінію довелося зупиняти. Благо, адмін швидко зорієнтувався.

Він звернув увагу на те, що в логах фігурувала однотипна помилка запису, а всі проблемні екземпляри використовували карти пам'яті Kingston з однієї закупівлі. Насторожило, що номер партії на них було завдано фарбою, причому з використанням того ж шрифту, що і основний логотип. Цей номер залишався один і той же для 1000+ дефектних карт. У справжніх карток P / N наноситься у вигляді лазерного мітки і іншим шрифтом. Найчастіше він змінюється кожні 96 штук.

Далі при зчитуванні електронних ідентифікаторів карти він зауважив аналогічні нестиковки. Наприклад, дата виробництва була вказана дефолтна - 01/2000. Не тільки номер партії, а й серійний номер у підроблених карт виявився однаковим - фальсифікаторам просто лінь було його міняти, як і вказувати вірну дату.

В даному випадку спільне розслідування з Kingston показало, що карти пам'яті були справжніми, тобто дійсно зроблені на замовлення цієї компанії заводським способом. Просто це була відбраковування на ранньому етапі, яку спритні китайські підрядники вирішили не викидати, а подшаманить і впарити, перемішавши з офіційною продукцією того ж заводу, успішно пройшла контроль.

Дрібні дистриб'ютори і роздрібні покупці не запідозрили б нічого незвичайного, так як невеликий відсоток браку зустрічається у всіх. Підробка спливла тільки тому, що в великому замовленні виявилося відразу понад тисячу фейковий карт, і адмін не полінувався докопатися до суті проблеми.

висновок

Написане вище багато в чому справедливо і для USB-Flash накопичувачів. Тим більше, що деякі з них фактично є кардрідер із захованою всередині карткою microSD.

Виробники карт пам'яті намагаються заманити швидкісними характеристиками і великим об'ємом по низькій ціні. Якщо ви не вірите в чудеса, то напевно розумієте, що для цього вони приносять в жертву інші показники - менш помітні, але впливають на довговічність.

За рідкісним винятком сучасна картка - це короткоживучий носій з непередбачуваною, але незмінно скорботної долею. Навіть якщо вам пощастило дістати щодо якісну карту пам'яті, то все записується на неї регулярно дублюйте в хмару і локально.