#факты | Почему данные на флешке не хранятся вечно?

Наши читатели проявили огромный интерес к теме флеш-памяти. В комментариях к повествованию о сроке службы флешки возник вопрос о тех причинах, которые с течением времени выводят это хранилище данных из строя. Как и на большинство технических вопросов, на него не существует краткого ответа. Комплекс причин, по которым флеш-накопитель становится непригодным к дальнейшему использованию, заслуживает детального рассмотрения.

Какой бывает флеш-память?

О том, как работает флешка, наши читатели уже знают. Тем не менее есть некоторые моменты, которые необходимо осветить дополнительно. Данные на флеш-накопителе могут быть стерты и перезаписаны под воздействием электричества. Эти хранилища информации в процессе своего исторического развития становились более емкими. Но слишком большой объем флеш-накопителя в ряде случаев оборачивается не слишком высокой надежностью. А большая емкость в сочетании с достойной надежностью — слишком высокой ценой. Существуют три основных типа флеш-модулей:

• SLC (Single Layer Cell, однослойная ячейка). Способна хранить в одной ячейке только один бит данных. Является самым дорогостоящим типом флеш-накопителей, поскольку потребляет меньше энергии, характеризуется более высокой скоростью записи и применяется в промышленности, а также для хранения важных данных.
• MLC (Multi Layer Cell, многослойная ячейка). Содержит два бита в одной ячейке. А следовательно, способна хранить в два раза больше информации. MLC чаще всего используют в продуктах потребительского класса. В большинстве случаев такая память дешевле, чем SLC. Она характеризуется более низким пределом выносливости (по сравнению с однослойной) и способна выдержать меньше циклов перезаписи.
• TLC (Triple Layer Cell, трехслойная ячейка). Содержит в одной ячейке целых три бита. TLC является самым дешевым типом флеш-памяти, обладая при этом максимальной плотностью хранения информации. Ее предел выносливости значительно ниже, чем у ранее рассмотренных типов флеш-памяти. Ее характеризует довольно низкая скорость чтения и записи данных. Обычно применяется в дешевых продуктах. TLC не рекомендуется использовать для хранения важных данных.

Как это часто бывает, существуют две стороны рассматриваемого вопроса. Те флеш-накопители, которые способны хранить в одной ячейке два, а то и три бита дешевле. На их базе можно сделать более емкие накопители. Но при этом страдают скорость и надежность. Вышеизложенная информация отвечает также и на вопрос: почему флешки меньшего объема порой стоят значительно дороже своих значительно более емких аналогов?

Флеш-накопители лишены движущихся деталей, они работают бесшумно и быстро. На фоне других типов хранилищ информации они выделяются своей компактностью. Флеш-память используется в принтерах, располагаясь на их платах и будучи покрытой пластиком или специальной резиной. Флеш-накопители вставляют в USB-порт компьютера или в его картридер при помощи специального адаптера. В современных компьютерах нет нужды ставить специальные драйверы для обеспечения поддержки флеш-накопителей. Не нужен им и дополнительный источник питания.

Причины повреждений и постепенной деградации флеш-накопителя

Большей частью к повреждению флеш-накопителя ведут те же причины, которые заставляют аккумулятор терять свой заряд после нескольких сот циклов перезарядки. Тысячи циклов перезаписи ведут к тому, что модули NAND-флеш теряют свою способность удерживать данные. SLC-флеш в десять раз более устойчива в этом отношении, чем MLC-флеш, и в двадцать раз, чем TLC-флеш. По этой причине для промышленных задач используется самый надежный тип: SLC, а в потребительских устройствах «средненький» MLC.

Чем старше флешка, тем она менее надежна. Этот процесс называется постепенной деградацией. Происходит это по мере старения даже в тех случаях, когда флешка не подвергалась явно выраженному неблагоприятному воздействию окружающей среды и не была физически повреждена.

Фактор, влияющий на надежность и долговечность флешки называют [способностью к] удержанию [информации]. По-английски просто «удержанием» («retention»). «Удержание» характеризует то, как долго ячейка памяти способна поддерживать свое ранее запрограммированное состояние. Этот фактор очень чувствителен к окружающей среде. Воздействие высоких температур ведет к сокращению времени «удержания». Число циклов перезаписи тоже ведет к удержанию, в особенности это ощутимо при работе с TLC-накопителями.

Под воздействием высоких температур и повышенной влажности образуется конденсат, который ведет к коррозии контактов и неблагоприятно воздействует на микросхему.

Но наиболее частой причиной потери данных на флешке является ее некорректное отключение от компьютера или иного устройства. Последствием неправильного отключения может стать повреждение файловой системы. Обычно в этой ситуации, даже если данные потеряны, сам накопитель остается физически исправным.

Но в некоторых редких случаях, неправильное отключение флешки может вести к повреждению ячеек флеш-памяти, в которых хранится внутренняя информация флеш-накопителя. В таких случаях к накопителю становится невозможно получить доступ средствами операционной системы и, следовательно, не получается и восстановить его работоспособность при помощи соответствующих программных утилит. Чтобы извлечь информацию в такой ситуации, потребуется помощь профессионала. Чтобы избежать подобного повреждения, следует всегда корректно отключать флешку. Особую опасность представляет для флешки ее отключение в процессе чтения или записи данных.

Поскольку флешка в любом случае подвергается неблагоприятному воздействию, она так или иначе подвержена постепенной деградации. Идеальных условий в реальном мире просто не бывает. В более благоприятных условиях (при отсутствии других повреждений и воздействия иных факторов) флешка прослужит дольше, но тоже не вечно. С годами желтеет и становится ломкой бумага, ржавеет и порой рассыпается в пыль железо. Флешка не является исключением из общего правила, распространяющегося на все предметы, которые подвергаются тем или иным воздействиям.

Как избежать потери флешкой данных?

Раз уж деградация неизбежна, необходимо соблюдать меры предосторожности. Следует довольно часто осуществлять резервное копирование важных данных. Техника, увы, несовершенна. Специалисты по восстановлению данных в некоторых случаях способны «вытянуть» информацию с поврежденного носителя, но это стоит дорого и потребует времени. Да и уверенности в том, что данные будут спасены нет и быть не может. Поэтому резервное копирование предпочтительнее.

Учитывая ограничения флеш-технологии, данные на этих накопителях не следует обновлять слишком часто. Для важных данных и приложений лучше использовать более надежную флеш-память, однослойную SLC.

Флешку следует извлекать по правилам и никогда не отключать ее в процессе чтения и записи данных. Необходимо избегать воздействия на флеш-накопитель высоких температур, повышенной влажности и давления.

По материалам datarecovery.net