Будова та принцип дії usb флеш карт
Принципова схема побудови пристрою залишилася незмінною з 1995 року, коли флешки вперше почали вироблятися в промислових масштабах. Якщо не заглиблюватися в деталі, USB флеш-карта складається з трьох ключових елементів:
• роз'єм USB – добре знайомий кожному роз'єм, який представляє собою інтерфейс між флешкою і комп'ютерною системою, будь то система персонального комп'ютера, мультимедійного центру або навіть автомагнітоли;
• контролер пам'яті – дуже важливий елемент ланцюга. Здійснює зв'язок пристрою з роз'ємом USB і керує передаванням даних в обидві сторони;
• мікросхема пам'яті – найдорожча і важлива частина USB флеш-карти. Визначає обсяг збереженої на карті інформації, швидкість читання/запису даних. Що може змінюватися в цій схемі? Принципово нічого, але сучасна індустрія надає кілька варіантів такої схеми; комбінація роз'єму eSATA і USB, два роз'єми USB.
Рис. 5. Будова USB флеш карти
1 – USB-роз'єм; 2 – мікроконтролер; 3 – контрольні точки; 4 – мікросхема флеш-пам'яті; 5 – кварцовий резонатор; 6 – світло діод; 7 – перемикач «захист від запису»; 8 – місце для додаткової мікросхеми пам'яті.
Принцип дії:
Флеш-пам'ять зберігає інформацію в масиві транзисторів з плаваючим затвором, що називаються осередками (англ. cell). У традиційних пристроях з однорівневими осередками (англ. single-level cell, SLC), кожна з них може зберігати тільки один біт. Деякі нові пристрої з багаторівневими осередками (англ. multi-level cell, MLC; triple-level cell, TLC) можуть зберігати більше одного біта, використовуючи різний рівень електричного заряду на плаваючому затворі транзистору.
Рис. 6. Принцип роботи
Основні несправності usb флеш карт, та методи їх усунення
Флешки - досить прості пристрої, що складаються з наступних частин:
- плата PCB;
- USB роз'єм типу А;
- стабілізатор живлення контролера і флеш з 5 в 3,3 вольт;
- мікросхема контролера;
- мікросхема енергонезалежної пам'яті NAND;
- кварцовий резонатор, зазвичай на 12 Mhz (на схемі не показаний).
Рис. 7. Будова USB флеш карти
Основні типові несправності та методи їх усунення:
PCB – багатошарова друкована плата, на якій встановлюються всі елементи флеш.
Типові несправності: неякісна пайка, внутрішні обриви провідників при механічному пошкодженні, удар, вигин. Симптоми: нестабільна робота флеш.
USB роз'єм – неякісне паяння контактів.
Симптоми: флеш періодично не визначається.
Стабілізатор – конвертує і стабілізує напругу, що надходять із комп'ютера, в напругу необхідну для роботи контролера і флеш пам'яті. У деяких моделях флешок відсутній або міститься в контролері.
Симптоми: флеш не визначається зовсім, або видно в системі як невідомий пристрій. Часто виходить з ладу при переполюсовці USB роз'єму.
NAND мікросхема – енергонезалежна пам'ять.
Симптоми: пошкодження окремих блоків пам'яті (бед блоки) у зв'язку зі старінням або з інших причин, неможливість запису або читання, лікується переформатуванням фірмовою утилітою із зменшенням загального розміру пам’яті.
Контролер – мікросхема управління пам'яттю NAND і передачі даних. У ній зберігаються дані про тип мікросхеми NAND-пам'яті, виробника та інша службова інформація необхідна для функціонування флеш накопичувача.
Симптоми: флеш визначається як невідомий пристрій, нульовий або занижений обсяг флеш пам'яті. Часто виходить з ладу при «гарячому» витяганні флеш. Зазвичай допомагає перепрошивка контролера фірмовими утилітами.
Кварцовий резонатор – формує опорну частоту для функціонування логічного контролера і флеш пам'яті. При поломці (що буває вкрай рідко), флеш не визначається в системі або визначається як невідомий пристрій.