Андрей Смирнов
Время чтения: ~24 мин.
Просмотров: 1

Флэш-память

Особенности микросхем eMMC

Микросхема eMMC представляет собой накопитель, который может быть сконфигурирован для использования сложной внутренней структуры (различные области и разделы), в том числе возможно ограничить (зашифровать) доступ к отдельным разделам. В задачи программатора не входит «взлом» микросхемы и получение информации из защищенных областей. Микросхема считывает «как есть», а задача интерпретации содержимого, если это необходимо, целиком ложится на пользователя. В общем случае (при отсутствии защиты) скопировать микросхему можно только на точно такую чистую микросхему того же производителя. В остальных случаях считанную информацию, возможно, нужно будет каким-либо образом интерпретировать и корректировать.

Микросхема eMMC может быть считана и записана программатором так же, как любая другая микросхема. Поскольку программное обеспечение программатора поддерживает многозадачность, в том числе одновременное чтение разных разделов микросхемы, пользователь может просматривать одни части или области микросхемы, в то время как другие еще считываются:

У eMMC очень большой объем основной области памяти, поэтому, несмотря на достаточно быстрое чтение микросхемы программатором (до 5 мегабайт в секунду), полное чтение может занять несколько минут. Пока программатор считывает основную область микросхемы, можно переключиться на другие закладки редактора и быстро прочитать и просмотреть специальные регистры микросхемы.

Интерфейс

Существует также классификация на основе поддерживаемого интерфейса. Он определяет скорость передачи данных, а также делает возможной работу накопителя с некоторыми специфичными устройствами. Есть несколько типов интерфейсов. Некоторые из них устарели.

Так что мы рассмотрим только актуальные:

  • Стандарт 2.0. Несмотря на скромные характеристики и стремительное устаревание, такая версия интерфейса до сих пор используется в некоторых устройствах. Скорость передачи данных обычно не превышает 35 мегабит в секунду. Некоторые производители уже отказались от такого стандарта, но он пока еще окончательно не умер. Однако мы не рекомендуем флешки версии 2.0, поскольку они не смогут обеспечить достаточной производительности.
  • Версия 3.0. Более современная редакция. Флешки, соответствующие подобному стандарту, обладают дополнительной парой контактов на коннекторе. В таких накопителях скорость может переваливать за сотни мегабит. Стандарт сейчас повсеместно распространен. У многих материнских плат большое количество соответствующих портов. Мы рекомендуем приобретать флешки стандарта 3.0. Они не особенно дорогие, зато обладают хорошей скоростью и являются современными.
  • Стандарт 3.1. Самый свежий интерфейс. Именно он используется в накопителях Type-C. Скорость в этом случае может достигать 10 гигабит в секунду. Такими портами комплектуются самые современные устройства. Также именно разъемы стандарта 3.1 обеспечивают наивысшую силу тока при зарядке смартфонов при помощи компьютера или ноутбука. За этим интерфейсом будущее. Но приобретать соответствующие флешки стоит только в том случае, если ваш ПК или лэптоп оснащен нужными разъемами. В обычный порт USB установить такой накопитель не получится.

Очевидные преимущества

Очевидными плюсами можно считать:

Легкая эксплуатация. Перенести какую-либо информацию на USB-флеш-накопитель намного легче, чем на компакт-диск. Для его записи не обойтись без помощи специализированного программного обеспечения. К тому же не нужен дисковод, чтобы открыть флешку.
В отличие от дискет, которые были рассмотрены выше, а также дисков, USB-flash-накопители более надежны.
Многоразовое использование

Неважно, сколько Гб у флешки, циклов перезаписи может насчитываться несколько тысяч, что не так плохо.
Стоимость. Стоит заметить, что цены на флешки с каждым годом только снижаются за счет обновления моделей и увеличения объема

И теперь самый простой usb-накопитель стоит менее 5 долларов.
Компактные габариты: USB-флешки производятся небольшого размера и имеют малый вес.
Внешность. Многие производители стараются удивить пользователей, придавая USB-накопителям оригинальный дизайн.

Помимо всего прочего, с современными моделями флэш-накопителей приятно работать, поскольку они отличаются высокой скоростью записи в отличие от оптических дисков – до 20 мегабайт в секунду, а то и более.

За счет этого весь процесс копирования на USB-накопитель занимает несколько минут, в зависимости от объема информации.

1.2. Отличие микросхем SPI NAND от обычных (параллельных) микросхем NAND FLASH

Основное отличие заключается в том, что SPI NAND используют последовательный (serial) аппаратный интерфейс стандарта SPI (Serial Peripheral Interface).

Использование SPI дает ряд преимуществ:

  • Позволяет сделать корпус микросхем более компактным;
  • Позволяет использовать меньшее
    количество сигналов для управления микросхемой (4 против минимум 13 у параллельных NAND).

Однако SPI интерфейс при прочих равных условиях более медленный, поэтому микросхемы будут читаться и писаться несколько медленнее, чем традиционные NAND.

Все остальные особенности SPI NAND (логическая организация, управление плохими блоками и исправление ошибок) идентичны используемым у параллельных NAND и подробно рассмотрены в основной статье. Единственное отличие лишь в том, что в SPI NAND более широко используется механизм встроенного вычисления ECC кодов и исправления ошибок сразу внутри микросхемы. По этому признаку SPI NAND относятся к категории Managed NAND (управляемые NAND).

Главной особенностью логической организации SPI NAND является то, что большинство из них поддерживают встроенную генерацию кодов исправления ошибок (ECC) при записи и автоматическое исправление ошибок при чтении:

  • Коды ECC вычисляются непосредственно перед записью страницы;
  • Корректировка происходит сразу после считывания страницы;
  • Коды ЕСС записываются в определенное место SPARE области страницы;
  • Коды ECC вычисляются для всей области данных страницы, но только для некоторой части SPARE области;
  • Разметка SPARE области для разных микросхем разная;
  • Вычисление ECC у большинства микросхем можно временно отключить;
  • У некоторых микросхем часть области SPARE, в которой сохраняются коды ECC, недоступна для пользователя;
  • У некоторых микросхем при включении или выключении внутреннего вычисления ЕСС изменяется размер SPARE области;

Все вышеописанное скорее усложняет, чем упрощает, работу тем, кто занимается ремонтом аппаратуры и заранее не знает, каким образом и в каком режиме ECC используется микросхема в аппаратуре.

Каковы разные объемы флеш-памяти

Ещё один критерий, от которого зависит цена на накопитель, – объем флэш-памяти. Пусть, технологии не стоят на месте, но всё-таки существуют некоторые пределы. Когда для увеличения объема памяти необходимо изменить техпроцесс, возникает дилемма – сохранив низкую цену, остановиться на достигнутом результате или развиваться дальше, ища богатых покупателей. В мире наступило некоторое затишье – покупателям предлагают купить карты памяти с максимальным объемом в 64 гигабайта, при большом желании, под заказ можно стать владельцем 128 Гб и 256 Гб, но для этого придется сильно раскошелиться. Неизвестно, сколько времени потребуется на переход к новым технологиям и доступность на рынке карт большого объема, но известно одно – 64 Гб вполне достаточно, чтобы удовлетворить любую задачу рядового пользователя.

Flash Memory Toolkit

Следующая программа для тестирования флешки — Flash Memory Toolkit. Очень мощный продукт. Лицензия стоит не мало, но в trial-версии доступны абсолютно все функции, для нас это палочка-выручалочка. Функционал программы широк, но главными её особенностями являются: восстановление утраченных данных и защищённое удаление (рассмотрим далее). Тема статьи — тестирование флешки, поэтому мы затронем и соответствующие разделы, естественно.

Итак, мы, конечно же, скачали приложение, установили его и запустили, перед нами окно программы:

Спешить мы не будем, пробежимся по всем важным элементам интерфейса. В первую очередь добавляем нашу флешку на обработку (строка в левом верхнем углу). Рядом с этой строкой есть кнопки для форматирования и скриншота, ничего необычного. Далее чуть ниже слева мы видим панель вкладок, это основные функции программы, их мы и будем использовать.

  • Первая вкладка «Info» предоставляет нам всю первичную информацию по нашему носителю: ёмкость, свободное место, файловая система, имя и т. д.
  • Вторая вкладка «Error Scan» говорит сама за себя, это тестирование флешки на ошибки чтения или записи. Очень неплохо проводить такую проверку сразу после покупки твердотельного накопителя.
  • Третья вкладка — очистка диска, но особая очистка. После такого форматирования невозможно восстановить данные, идёт работа с самой файловой системой, функция незаменима в смысле безопасности и конфиденциальности данных.
  • «File Recovery» — вот то, из-за чего можно скачивать эту программу. Аналогов этой вкладке по функциональным возможностям в рунете не так много. По сути, мы имеем полноценное восстановление утраченных данных, естественно, тех данных, которые удалили обычным способом, которые стёрлись в результате ошибки или сбоя алгоритма. Выбираем нужный тип файлов, которые собираемся искать, ждём. Программа предложит список всех файлов выбранного типа, нам же, в свою очередь, нужно выбрать конкретные файлы для восстановления. Для изображений предусмотрен предпросмотр, очень удобная и полезная функция, поддерживаются почти все самые популярные расширения файлов. Важный момент — сохраняйте все восстанавливающиеся файлы на любой другой носитель, отличный от того, с которым производятся все манипуляции.
  • Backup/restore — обычное резервное копирование, останавливаться здесь не будем.
  • Low-level Benchmark — низкоуровневая проверка скорости накопителя, аналог функции предыдущей программы.
  • File Benchmark — видоизменённая функция измерения скорости с привязкой к размеру перемещаемого файла.

Мы рассмотрели все функции этой программы, пора делать выводы.

Как сэкономить на усовершенствовании компьютера

Владельцам старых компьютеров и ноутбуков не раз приходилось слышать от специалистов по обслуживанию о причинах низкой скорости работы устройства. Недостаточно оперативной памяти, которая уже давно снята с производства. Специалист, глядя в глаза владельцу компьютера, убеждает, что единственным выходом из положения будет покупка современного компьютера. Спустя 5 лет этот же специалист придет и будет в очередной раз доказывать, что нет никаких решений, кроме покупки нового компьютера. Так построен мир. Мир для людей, которым не интересны знания в ИТ-технологиях.

Оперативная флеш-память решит проблему раз и навсегда с минимальными для пользователя затратами. Достаточно скачать из сети Интернет программу под названием Ready Boost и изучить системные требования к накопителю. А уже затем приобретать в магазине необходимое устройство флеш-памяти. Подключить к компьютеру или ноутбуку накопитель, запустить программу и радоваться жизни. Ведь так приятно без капитальных вложений самостоятельно увеличить производительность компьютера.

Оборотная сторона медали

Увы, ничего идеального в этом мире не бывает, за всё надо платить. В случае с флэш-накопителями, платить приходится надёжностью в эксплуатации. Этот важнейший показатель в последнее время оставляет желать лучшего, чему способствуют как технические обстоятельства, так и ситуация на рынке.

Во-первых, современная архитектура включает скоростные многофункциональные контроллеры и чипы памяти NAND с высокой плотностью упаковки данных. Это объективно повышает уязвимость флэшек к внешним воздействиям. С выпуском новых моделей, обостряется и проблема совместимости оборудования. Так, многие картридеры не поддерживают карты SD и CF большого объёма (карта может не опознаваться или даже портиться при форматировании). Избыточное количество форматов, форм-факторов и модификаций карт, сужает область применения каждого вида и затрудняет стандартизацию.

Во-вторых, жёсткая конкуренция вынуждает производителей всячески снижать себестоимость продукции, в том числе, за счет упрощения конструкции, перехода на более дешёвые комплектующие, смягчения контроля и т.п. Всё это закономерно отражается на надёжности. Что касается фирм категории «no name» , то о надёжности их изделий можно даже не вспоминать.

Зачем сейчас брать USB-флешки

Нас почти убедили в том, что внешние носители данных остались в прошлом. Интернет всё меняет, правда? Однако скорость и стабильность подключения к сети пока не дают возможности полностью отказаться от физических накопителей. Ноутбуки до сих пор используют собственную память, а не хранят все в облаках, как это предсказывали несколько лет назад. Соответственно, и на переносные носители спрос по-прежнему хороший. Когда логично использовать USB-флешки:

1. Перенос данных между компьютерами

Интернет и беспроводные технологии ещё не доступны повсеместно. Сотрудники небольшой фирмы с офисом на окраине, пользователи компьютеров в провинциальной глубинке, работники государственных структур. Все они – потенциальные владельцы USB-флешек.

2. Установка/переустановка ОС

Более продвинутые пользователи используют накопители для переустановки операционных систем на компьютерах. Сейчас сложно найти тех, кто устанавливает систему с диска, как и сложно найти компьютеры с наличием соответствующего привода. Встречали ли вы системного администратора без жмени USB-флешек?

3. Резервное копирование данных

Не все хотят или могут использовать Time Capsule для удобного резервного копирования. Гораздо дешевле для этого купить флешку подходящего объема и сохранять бекап на неё.

4. Расширение памяти устройств (ноутбуков, смартфонов, планшетов)

Возможности использовать флешку с ноутбуком пока никто не оспаривает, а вот предложенный способ расширения памяти на iPhone и iPad вызвал много споров и дискуссий. Факт остается фактом, при помощи съемного накопителя можно сэкономить на объеме памяти устройства.

5. Использование с телевизорами, проекторами, медиаплеерами

Рынок бытовой техники отстает от компьютерного. Использование беспроводных технологий в телевизорах и медиаплеерах еще не приняло массовый характер, а найти такую технику без USB-разъема практически невозможно. Не стоит забывать о цене вопроса. На разницу в стоимости телевизора с Wi-Fi и без него можно приобрести пару хороших флешек.

6. Внешнее хранилище информации (в паре с совместимым роутером)

Многие роутеры оснащены USB-портами и имеют возможность превратить подключенный накопитель в сетевой диск. Так можно создать общее хранилище данных для всех членов семьи или сотрудников в офисе.

7. Безопасное хранение данных

Не все пользователи могут рисковать своими данными и хранить их в сети или оставлять на рабочем компьютере. Флешка в таком случае является единственным удобным решением для переноса всего необходимого. Для тех, кто переживает по поводу кражи или потери, производители выпустили ряд моделей с защитными механизмами.

ТОП программ для ремонта и восстановления флешки

Все приложения из рейтинга отличаются высокой точностью работы и готовы восстановить все или большую часть файлов с USB-накопителя и саму флешку.

Hetman Partition Recovery

Одна из лучших программ, которая эффективно восстанавливает данные на флешке. За время тестирования все восстановленные файлы удалось извлечь в первоначальном виде, и они полностью пригодны для чтения. Помогает при сбое файловой системы, вирусном заражении и повреждении загрузочных данных. Программа способна извлечь данные даже после форматирования накопителя. Это бесплатная программа с массой полезных функций.

Функционал приложения:

  • Работает с HDD, SD и USB-картами, локальными хранилищами смартфонов;
  • Поддерживает файловые системы NTFS и FAT;
  • Обрабатывает большинство существующих форматов;
  • После сканирования накопителя предоставляет отчёт с функцией поиска файлов;
  • Может восстанавливать отдельные файлы или всё содержимое.

D-Soft Flash Doctor

Крайне полезная программа для ремонта флешки, у которой есть все необходимое для обнаружения и восстановления файлов. Она имеет русскоязычный интерфейс и документацию. Поддерживает низкоуровневое форматирование, способное полностью стереть данные и вернуть флешку к жизни в большинстве случаев. Во время ремонта, вся информация заменяет битые ячейки резервными данными.

Показывает хорошие результаты при работе с повреждёнными накопителями любых форматов. Ещё очень полезна дополнительная функция – обнаружение сбоев на диске или флешке. Есть вероятность, что приложение не только найдёт, но и поможет исправить проблему.

F-Recovery SD

Программа для восстановления флешки бесплатно анализирует и возвращает любые данные к жизни. Её главное отличие от конкурентов заключается в работе исключительно с microSD-флешками, а не USB, как прошлые варианты. Своё дело утилита точно знает и успешно восстанавливает утраченные файлы с камеры, смартфона или фотоаппарата. Утилита понравилась высокой скоростью работы и функцией ремонта повреждённых данных, флешек.

Transcend JetFlash Online Recovery

Это полноценная программа для восстановления флешки производителя Transcend. Аналогичные продукты есть и у остальных разработчиков. Приложение работает практически со всеми флешками компании и способно восстановить их работоспособность после сбоя. Программа не просто извлекает повреждённые файлы, но и возвращает в рабочее состояние саму флешку.

В неё встроен онлайн анализатор, который ищет причину сбоя, а затем через интернет находит подходящее решение. Некоторые алгоритмы позволяют даже сохранять данные на накопителе после ремонта накопителя.

Flash Memory Toolkit

Отличная программа для восстановления данных с флешки, которая по скорости и эффективности не уступает конкурентам. Её принято называть профессиональным инструментом для полноценного тестирования флешек. Здесь очень много опций для оптимизации переносных накопителей.

Особенности программы:

  • Работает абсолютно бесплатно;
  • Поддерживает резервное копирование файлов;
  • Есть функция полной очистки данных;
  • Способна диагностировать повреждения дисков;
  • Поддерживает работу с большинством версий Windows, начиная от «2000».

Причины неисправности

Вариантов не очень много, и все они, как правило «стандартные»:

  1. Падения устройства.
  2. Иные физические повреждения.
  3. Попадание жидкости.
  4. Брак.
  5. Джейлбрейк.

Здесь особо и расписывать нечего — понятное дело, что если устройство бросать и заливать водой, то это скажется на его работоспособности.

Хотя, отдельно все-таки отмечу такой пункт, как заводской брак — такое тоже очень даже возможно. Я был свидетелем подобной ситуации — iPhone только что куплен, а работать толком не работает — перезагружается, при восстановлении показывает ошибки и вообще ведет себя странно. Отдали в сервис, как итог — брак Nand Flash памяти и последующая замена устройства.

Лучший бюджетный компьютер-флешка

Начнем, пожалуй, со стиков бюджетного сегмента, предлагающих достаточную для простых нужд производительность без существенных финансовых вложений. Последнее вовсе не означает, что они плохие, нет. Они более чем стоят своих денег.

Intel STCK1A8LFC

Первым в нашем списке будет Intel STCK1A8LFC, весьма доступный мини-ПК с ценником около 50 долларов и парой особенностей, которых нет даже в более дорогих стиках. К тому же, он создан Intel, а значит, вы в хороших руках. В конце концов, это один из крупнейших производителей в компьютерной сфере.

Итак, во-первых, это единственный стик в нашем списке, работающий на Linux, а конкретно, предустановленной Ubuntu 14.04. Да, к этой оси нужно привыкнуть, но зато она выжимает максимум из скромной начинки устройства. Здорово, да? А еще у этой модели целых два USB порта.

Внутри у него четырехъядерный процессор частотой 1,3ГГц, достаточно мощный, к примеру, для стриминга HD-видео. Правда, с воспроизведением 4К у него серьезные проблемы, поэтому, если вы приобретаете мини-ПК именно для этих целей, лучше потратиться на более дорогую модель.

Этот стик прекрасно подойдет множеству людей, пользующихся офисными приложениями или нуждающихся в портативном медиа-центре. Проще говоря, пока у вас при себе обычная пятивольтовая телефонная зарядка, вы можете пользоваться этим стиком где угодно и когда угодно. И это всего за 50 долларов.

NEXBOX ACEPC

Следующий стик – NEXBOX ACEPC. Стоит он немногим меньше 100 долларов и, в сравнении с предыдущим, может похвастать значительными улучшениями. Да, цена заметно выше, но, читая дальше, вы поймете, что он этих денег стоит.

Во-первых, в нем есть простенькая встроенная видеокарта, которая хоть и не даст вам играть в новинки, позволит запустить браузерки и кое-какие незатейливые игры. Стик поддерживает Bluetooth и WiFi, а в комплекте есть удлинитель HDMI, с помощью которого можно добраться до самых неудобных портов телевизора.

Что самое важное, на этом мини-ПК установлена родная и привычная Windows 10 Home. На борту 32 гигабайта памяти, которые можно увеличить установкой SD карты объемом еще до 128 гигабайт

Но и это еще не все. Читайте дальше.

Процессор в NEXBOX ACEPC работает на частоте почти 2ГГц, то есть, эффективнее, чем большинство современных смартфонов. То есть стик, будучи гораздо более дешевым устройством, предлагает производительность и удобство, несравнимые ни с какой «трубкой».

ASUS Chromebit CS10

Замыкает тройку «бюджетников» ASUS Chromebit CS10, устройство, доступное в черном и розовом цветах и ценником в 100 долларов на западе и 10 с половиной тысяч рублей в России. Работает этот стик на Chrome OS, операционной системе, использующей «облачные» приложения для повышения производительности скромного железа. Итак, что же у него внутри?

Для начала, внушительный запас памяти: 16 гигабайт собственной и 100 – в облаке. Сразу отпадает нужда в слоте для SD карты, а любимыми фильмами можно наслаждаться вне зависимости от того, закинули ли вы их на карту или забыли сделать это перед поездкой.

У CS10 всего один USB порт, но он может сопрягаться с Bluetooth устройствами, так что, возможно, вам потребуется небольшая клавиатура. Оперативная память – 2 гигабайта, которых более чем достаточно для комфортной работы, потому как веб-версии большинства офисных приложений уже оптимизированы для работы на подобном типе устройств.

Этот мини-ПК отлично подойдет забывчивым людям. Облачное хранилище, например, избавляет от необходимости перекидывать файлы между стиками или картами памяти. Загрузил – и все, что нужно, доступно из любой точки мира. Простая и удобная система за умеренные деньги, лучше и не скажешь.

Купить

Скорость пропорциональна цене, но не эффективности

Чем выше класс флеш-памяти, тем выше его скорость записи, и тем больше цена. А стоит ли покупать самую быструю память?

  1. Нулевой класс. Скорость записи не менее 0,6 Мб в секунду. В магазинах можно купить, не увидев отсутствие маркировки. Подойдет для хранения документации.
  2. Классы 2 и 4, со скоростями записи 2 и 4 Мб в секунду соответственно, тоже относятся в раздел офисных и предназначены для хранения и переноса документации.
  3. Шестой и восьмой классы со скоростью 6 и 8 Мб в секунду будут интересны всем покупателям, работающим с фото, музыкой, видео. Эти типы флеш-памяти раскрывают потенциал в работе с мультимедиа.
  4. Десятый класс и выше, включая Ultra, показывают скорости записи свыше 10 Мб в секунду. Применяются в работе с мультимедиа, в качестве дополнительных накопителей для рабочих станций, использовании в качестве оперативной памяти. Там, где критична скорость чтения и записи на носитель информации.

Серьезные бренды, такие как Pretec и Corsair, делают высокоскоростные устройства с возможностью записи порядка 25 Мб в секунду, маркируя их восьмым или десятым классом. Цена на модули очень высокая, но в мире ИТ такие бренды очень уважаются пользователями.

Чит-лист

  • NOR: читает быстро, долгий срок службы, медленная запись, дорогой. Довольно редкий.
  • NAND: читает медленнее, пишет быстрее, более длительный срок службы, дешевый. У вас, вероятно, есть это.
  • 2D NAND: оригинальная NAND, с ячейками, расположенными рядом друг с другом в одном слое. SLC, MLC и TLC все изначально являются 2D.
  • 3D NAND: Новая NAND, с ячейками, расположенными вертикально. Быстрее, более продолжительный срок службы, более высокая емкость и, в целом, лучше 2D NAND. MLC и TLC доступны в 3D.
  • SLC: память NAND с одним битом на ячейку. Самая быстрая, лучший срок службы, но также менее компактная и дорогая. В основном используется для предприятий.
  • MLC: память NAND с (обычно) двумя битами на ячейку. Более низкие скорости и более короткий срок службы, чем SLC, но более высокие емкости и дешевле. Средняя потребительская продукция.
  • TLC: память NAND с тремя битами на ячейку. Более медленная скорость, более короткий срок службы, более высокая производительность и дешевле. Бюджетная память, но не обязательно плохая.
  • QLC: память NAND с четырьмя битами на ячейку. Более высокие мощности, чем TLC, сопоставимы по большинству других фронтов. Неизданная (по состоянию на июнь 2018 года).

Два основных типа: NAND vs. NOR

NAND используется намного чаще, чем NOR. NOR лучше читает данные (таким образом, он быстрее запускает код), и он более продолжительный (100 000-1000000 циклов записи), но он медленнее записывает и стирает, он не такой компактный, и он дороже. Большинство вещей, которые вы используете, скорее всего, имеют NAND, а не NOR.

3D/Вертикальный NAND против 2D/Однослойный NAND

Разница в том, что это звучит так: 2D NAND — это один уровень ячеек памяти , а 3D NAND — несколько уровней. При прочих равных условиях 3D лучше 2D с точки зрения скорости выдержки и потребления энергии. Прошло несколько лет с момента его выпуска, но 3D NAND заняла много рынка флэш- памяти.

NAND — SLC (одноуровневая ячейка)

SLC — это самый простой тип памяти NAND, содержащий только один бит на ячейку. Тем не менее, он может пройти впечатляющие 90-100 000 циклов записи и значительно быстрее, чем другие. Это звучит здорово, но обычно это не обнаруживается в потребительских устройствах из-за его расходов и меньшей емкости.

NAND — MLC (многоуровневая ячейка)

Как следует из названия, MLC может хранить несколько (два, фактически) бита в одной ячейке, то есть вы можете упаковать больше памяти в одно и то же пространство. Это делает его более дешевым в производстве и покупке, поэтому, хотя он не такой быстрый или надежный (10 000 циклов записи с 2D NAND, до 35 000 с 3D ) в качестве SLC, он намного более популярен.

NAND — TLC (ячейка Triple Level)

Как предполагает название, TLC NAND может хранить три бита на ячейку, что дает ему большую емкость и делает его более дешевым за счет скорости и продолжительности жизни (2D TLC: около 300-1000 циклов записи, 3D TLC: 3000-15 000).

NAND — QLC (четырехъядерная ячейка)

По состоянию на начало 2018 года это фактически она практически не доступна, но Intel и Micron уже объявили, что они разработали её и выпускают. Точные спецификации пока недоступны.Это совершенно новый вид технологии памяти , хотя точно, как это работает, пока еще не указано. Intel сохраняет свои R & D под обложками, но пока кажется, что XPoint может быть не намного лучше, чем NAND. Продукты, выпущенные до сих пор, были довольно разочаровывающими. Тем временем 3D NAND по-прежнему наш лучший выбор.

Запись микросхемы и защита регистров CSD и ECSD

Если вы выберете чтение микросхемы (стандартная процедура чтения), то программа считает основную память и все три специальных регистра.

При сохранении в файл и при его последующем открытии вся структура закладок редактора восстанавливается.

Если вы попытаетесь записать микросхему, откроется стандартное окно подтверждения записи с несколькими закладками. Закладка «Области» определяет соответствие областей (т.е. какие области из исходных файлов в какие области микросхемы будут записаны):

Программа назначает области по умолчанию, однако вы их можете переназначить

Обратите внимание, что область CID не назначена. Это происходит потому, что регистр CID полностью состоит из полей только для чтения и его запись невозможна

На закладке «Операции» можно управлять выполнением различных этапов при записи микросхемы. Обычно программа по умолчанию включает все операции. Однако для некоторых микросхем, включая eMMC, все немного по-другому:

По умолчанию запись CSD и ECSD регистров будет выключена. Это сделано из соображений максимальной безопасности, поскольку данные регистры содержат однократно программируемые ячейки, и их изменение необратимо. Для защиты от необдуманных действий программа по умолчанию не включает запись таких регистров. Если вы абсолютно уверены, что вам нужно записать какой-либо из этих регистров, вручную включите соответствующую операцию, как показано на рисунке ниже:

Кроме того, программа дополнительно запросит подтверждение выполнения, если была включена запись однократно программируемой области. Таким образом реализована трехуровневая защита от непреднамеренного повреждения микросхемы.

Специальные регистры eMMC

В соответствии со стандартом JEDEC все микросхемы eMMC имеют следующие регистры:

  • CID (Chip IDentification) — регистр идентификации микросхемы;
  • CSD (Chip Specific Data) — регистр управления микросхемой;
  • ECSD (Extended CSD register) — расширенный регистр управления микросхемой.

Отдельные части регистров размером от одного бита до нескольких байтов описывают свойства микросхемы или управляют определенными свойствами этой микросхемы. В этом смысле регистры eMMC функционально схожи с регистрами конфигурации (fuses) микроконтроллеров, представление которых очень удобно реализовано в редакторе ChipStar. Однако регистры eMMC по размеру значительно больше, поэтому в программаторе иx представление реализовано несколько иным образом.

Для специальных регистров закладка обычного двоичного редактора дополнена справа редактором свойств (как показано ниже на примере регистра CID).

  1. Зона обычного двоичного редактора. Здесь информация отображается в HEX формате и может быть изменена (даже для неизменяемых областей);
  2. Зона обычного двоичного редактора, соответствующая выделенной ячейке (slice) специального регистра;
  3. Название ячейки регистра в соответствии с eMMC JEDEC;
  4. Адрес в байтах начала ячейки регистра в шестнадцатеричном формате;
  5. Адрес начала ячейки регистра в битах
    или байтах (указано в заголовке колонки), значения десятичные:
    • Для битового формата значения адреса поля представлены в виде: <начало_бит><конец_бит>
    • Для байтового формата значения адреса поля представлены в виде: <начало_байт>.<бит><конец_байт>.<бит>
  6. Мнемоническое обозначение ячейки регистра в соответствии с eMMC JEDEC;
  7. Тип памяти ячейки регистра:
    • DNU — ячейка не используется или её нельзя использовать;
    • RO — ячейка только для чтения;
    • WO — ячейка только для записи (записанное значение неизвестно, всегда показывается как «0»);
    • OTP — однократно программируемая ячейка (ее значение больше нельзя будет изменить);
    • RAM — ячейка управления (меняется постоянно, после отключения питания значение не сохраняется);
    • Пусто — нормальная многократно записываемая и стираемая ячейка.
  8. Значение ячейки в HEX формате;
  9. Текущее положение курсора редактора в байтах, адрес в байтах начала текущей ячейки регистра.

В регистре CID все поля являются ячейками только для чтения.

Перемещение курсора редактора и редактора свойств синхронизированы. Редактировать данные можно как в редакторе свойств, так и в обычном редакторе, причем обычный редактор не поддерживает ограничения редактирования ячеек, которые наложены на редактор свойств в зависимости от типа ячейки. Таким образом, в двоичном редакторе можно отредактировать всё, даже то, что редактировать не нужно. Поэтому начинающим пользователям настоятельно рекомендуем использовать только редактор свойств.

На рисунке ниже показан пример регистра CSD. У этого регистра часть полей уже можно изменить:

  1. Ячейка нормального типа. Можно редактировать и многократно перезаписывать.
  2. Однократно программируемая ячейка (ее значение больше нельзя будет изменить).
  3. Неизменяемая ячейка. Только для чтения.

Обратите внимание, что бит COPY регистра CSD предварительно записан при поставке чистой микросхемы розничному покупателю. Это мера защиты авторских прав

Стереть этот бит невозможно. Часть ячеек регистра перезаписываемая, например, изменяя значение ячейки TWP (временная защита от записи) защиту можно устанавливать или снимать. А вот ячейка PWP (постоянная защита от записи) однократно программируемая. Установка бита PWP в единицу превратит микросхему eMMC в постоянное запоминающее устройство – вы уже больше не сможете стереть или перезаписать ее!

На рисунке ниже показан пример регистра ECSD:

  1. Ячейка управления. Нас такие не интересуют.
  2. Ячейка только для записи (записанное значение неизвестно, всегда показывается как»0″), как правило, это тоже ячейка управления и нас не интересует.
  3. На сиреневом фоне в редакторе показаны области, которые назначены каким-либо ячейкам.
  4. Обычным текстом показаны области, не имеющие никакого назначения в стандарте eMMC JEDEC.

Регистр ECSD содержит большое разнообразие ячеек разных типов и размеров. Часть областей регистра зарезервирована для будущего использования. Не все ячейки ECSD, описанные в стандарте eMMC JEDEC, могут быть реализованы в конкретной микросхеме. Если ячейку перезаписать не удается, возможно, что ее просто нет. В то же время могут быть реализованы какие-либо другие функциональные ячейки в зарезервированных областях. За подробной информацией следует обратиться к документации производителя конкретной микросхемы.

Об особенностях записи регистров eMMC программатором читайте ниже.

Заключение и рекомендации

Выяснив принцип действия, виды, характеристики, цены и устройство флэш-памяти, необходимо доверить свой выбор профессионалам.

  1. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение проверенным брендам. Для этого достаточно обратиться к популярным источникам информации и почитать отзывы о продукте. Любой уважающий себя производитель в сети Интернет имеет собственный сайт. Вот его-то и стоит посетить, чтобы получить представление о компании.
  2. Не стоит доверять свой выбор китайским подделкам, которые предлагаются на рынке по очень низкой цене. Если нет других вариантов, обязательно перед покупкой нужно попросить продавца продемонстрировать работу носителя. Обычное форматирование устройства в среде Windows позволяет определить исправность флеш-памяти.
  3. Предпочтение стоит отдавать быстрым устройствам, которые имеют десятый класс. Так как часто случаются ситуации, когда время находится в приоритете. Тогда и флеш-память станет для пользователя универсальной под любое устройство.
  4. Покупая карты памяти для цифровой техники, стоит побеспокоиться о возможностях считывания данных на компьютере. Для этого существуют всевозможные переходники, которые часто предлагаются к покупке вместе с флеш-памятью.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации