フラッシュメモリー

日常的なストレージにおけるフラッシュメモリー

USBフラッシュドライブ、SDカード、SSD、そして多くの組み込み機器はすべてフラッシュメモリに依存している。.
これらのデバイスが故障すると、ユーザーはデータが永遠に消えたと思い込むことが多い。.

現実には、フラッシュチップは、削除、フォーマット、ファイルシステムのエラーの後でも、ユーザーデータを含んでいることが多い。.
適切なワークフローを使えば、フラッシュベースのストレージ上の多くのファイルには、安全にリカバリできる余地が残されている。.

フラッシュメモリーがデータを電子的に保存する仕組み

フラッシュ・メモリは、フローティング・ゲート・トランジスタのアレイを使用する。.
各セルは絶縁ゲート内に電子を保持し、ビットまたは複数のビットを表す。.

キーコンセプト

• セルとページ:コントローラはページ単位でデータを読み書きする。.

• ブロック:コントローラは、個々のページ単位ではなく、ブロック単位でデータを消去します。.

• プログラム／消去サイクル:各セルは限られた数の消去サイクルしか許容しない。.

メモリ・コントローラは、オペレーティング・システムからの論理ブロック・アドレスをチップ上の物理的な位置に変換する。.
この変換レイヤーは、ウェアレベリングとバッドブロック管理を可能にする。.

フラッシュメモリーの種類と出現場所

さまざまなフラッシュ技術は、スピード、コスト、耐久性を競っている。.

多くの消費者向けフラッシュ・デバイスはTLCまたはQLCを使用し、許容可能な性能と寿命を維持するためにコントローラーのアルゴリズムに大きく依存しています。.

フラッシュメモリーとRAM、SSDの比較

フラッシュ・メモリは、製品間で似たような用語を目にするため、しばしば混乱を引き起こす。.

フラッシュメモリーとRAMの比較

ランダム・アクセス・メモリー（RAM）は、電源が入っている間だけデータを保持する。.
フラッシュ・メモリは電源がなくてもデータを保持するため、デバイスはファイルやファームウェアを保存できる。.

RAMはスピードを重視し、頻繁な読み書きをサポートする。.
フラッシュは不揮発性ストレージに重点を置き、より遅い書き込みと消去サイクルをより慎重に扱う。.

フラッシュメモリーとSSDの比較

SSDは、フラッシュ・メモリに加えて、専用のコントローラ、ファームウェア、キャッシュ、インターフェイス・ロジックを使用する。.
言い換えれば、SSDは単なる生メモリではなく、完全なストレージ・デバイスのように動作する。.

USBドライブやSDカードもフラッシュチップをコントローラーで包んでいるが、リムーバブルで低コストのストレージをターゲットにしている。.
SSDは、より高い性能、より強力なエラー訂正、より高度なウェアレベリングに重点を置いている。.

削除やフォーマット後もデータが存在する理由

フラッシュベースのストレージ上のファイルを削除すると、システムは通常、クラスタを空きとしてマークする。.
コントローラとファイルシステムは、新しい書き込みがそれらの場所を再利用するまで、基礎となるデータを保持したままである。.

クイックフォーマットは、ファイルシステム構造を再作成し、ほとんどのコンテンツはそのままにすることが多い。.
実際に古いデータのほとんどを上書きするのは、安全な消去操作か、大量の新規書き込みのみである。.

この行動のせいだ、, データ復旧ソフト はまだ未加工領域をスキャンし、ファイルシステムのメタデータを読み取り、多くのファイルを再構築することができる。.

フラッシュメモリーの典型的なデータ損失シナリオ

フラッシュ・デバイスは、認識可能な方法で故障する。.
このパターンを理解することは、ユーザーが適切な復旧戦略を選択するのに役立つ。.

よくあるシナリオは以下の通り：

• ファイルやフォルダの誤削除

• USBドライブやSDカードのクイックフォーマット

• 安全でない取り外し後のファイルシステムの破損

• “Windowsで「ディスクをフォーマットしてください」と表示される

• ディスクの管理におけるRAWファイルシステムの状態

• ランダムエラーまたは検出不能を引き起こすコントローラの故障

論理的な問題（削除、フォーマット、ファイルシステムの損傷）は、多くの場合、ソフトウェアベースのリカバリーが可能です。.
コントローラーやチップに深刻な損傷がある場合は、専門のラボでハードウェアレベルの作業が必要となる。.

アドバンスド・ビューコントローラの動作、ウェアレベリング、TRIM

フラッシュ・コントローラーは常にデータを移動させている。.
ブロック間の摩耗を分散させ、同じセルへの繰り返し書き込みを避けるためだ。.

重要なメカニズム

• ウェアレベリング:ブロック間のプログラム/消去サイクルを均等に配分。.

• ゴミ収集:有効なページを統合し、ブロック全体を消去用に解放します。.

• エラー訂正（ECC）:時間とともに発生するビットエラーを検出し、訂正する。.

• トリム:オペレーティングシステムは、どのブロックがライブデータを保持しなくなったかを通知する。.

これらのメカニズムは性能と寿命を向上させるが、回復を複雑にする。.
フラッシュ・デバイスからの生イメージは、オペレーティング・システムが見る論理レイアウトと必ずしも一致しない。.

フラッシュリカバリ前の安全策

スキャンする前に、フラッシュデバイスを慎重に準備する必要があります。.

1. デバイスへの書き込みを直ちに停止する。.

2. クイックフォーマットや一般的な「修正」ユーティリティなどのファイルシステム修復ツールの実行は避けてください。.

3. フラッシュドライブ、SDカード、またはSSDを安定したコンピュータに接続します。.

4. Windowsがディスクの管理でデバイスを検出していることを確認する。.

デバイスがドロップインとドロップアウトを繰り返したり、システムがI/Oエラーを繰り返し報告する場合、リカバリーの試みは慎重に進めなければならない。.
クリティカルなケースでは、経験豊富な技術者がまずデバイスを画像化し、その画像を分析することが多い。.

Amagicsoftによるソフトウェアベースのフラッシュ・リカバリ

USBドライブ、SDカード、SSD上の多くの論理障害に対して、ソフトウェアが実用的なソリューションを提供します。.
マジック・データ復元 一般ユーザーがフラッシュベースのストレージを読み取り専用でスキャンし、復元可能なファイルを安全な宛先にコピーするのに役立ちます。.

必ず別のディスクやパーティションにデータを復元する必要があります。.
この方法によって、故障したデバイスでのさらなる上書きを避けることができる。.

ステップバイステップフラッシュメディアから紛失したファイルを復元する

Windowsがまだフラッシュデバイスを検出している場合は、このプロセスに従います。.

1.環境を整える

1. 復元ファイル用に十分な空きストレージがある健康なコンピュータを使用してください。.

2. フラッシュドライブ、SDカード（リーダー経由）、またはSSDを接続します。.

3. WindowsがRAWまたは未フォーマットとしてマークしても、ドライブが表示されることを確認します。.

2.Amagicsoftデータ復元をインストールして起動する

1. ダウンロード Magic Data Recovery をインストールし、システムドライブまたは別の健全なディスクにインストールする。.

2. 打ち上げ Magic Data Recovery.

3. ソフトウェアが利用可能なすべてのストレージデバイスをリストアップするまで待ちます。.

3.フラッシュデバイスを選択し、スキャンする

1. スキャンソースとして問題のあるフラッシュデバイスを選択します。.

2. を使用する。 クイックスキャン 最近ファイルを削除したとき。.

3. 選ぶ ディープ・スキャン フォーマット、RAWファイルシステム、または深刻な破損が表示された場合。.

4. スキャンを開始し、完了するまで待ちます。.

4.ファイルのレビュー、フィルタリング、プレビュー

1. 文書、写真、ビデオなど、タイプ別に結果を絞り込む。.

2. 再構築されたフォルダをブラウズし、次のようなおなじみのパスをチェックする。 DCIM SDカードまたは 書類 をUSBドライブに入れた。.

3. プレビュー機能を使って、重要なファイルにまだ有効なコンテンツが含まれていることを確認します。.

5.安全なターゲットに回復する

1. 復元したいファイルとフォルダを選択します。.

2. 回復先として別の物理ドライブを選択します。.

3. 回復プロセスを開始する。.

4. 復元されたファイルをいくつか開き、期待どおりに動作することを確認します。.

データを保護した後、フラッシュ・デバイスの健康状態や年数に応じて再フォーマットまたは交換することができます。.