Zachraňujeme dáta zo zlyhávajúceho disku. Zn. zadarmo

Pevné disky, USB kľúče, pamäťové karty či optické médiá nevydržia do nekonečna. Únava materiálu, nesprávne zaobchádzanie či jednoducho zhoda náhod Vás môžu pripraviť o dáta. Ako dostať čo najviac z umierajúceho média, bez nutnosti kupovať drahé programy, si priblížime v tomto článku.

Úložiská na sto spôsobov

Hoci dáta ukladáme na kadečo, v princípe sa jedná o 3 základné technológie - pevné disky, flash pamäte a optické médiá. Nakoľko posledné menované sú skôr na ústupe, budem sa v článku venovať najmä zvyšným dvom technológiam. Postup záchrany pre HDD/flash je možné aplikovať aj na optické médiá.

Pevné disky

Pevné disky na magnetickom princípe tu máme pomerne dlho - prvý vyrobilo IBM už v roku 1956, pričom vedenie ho pôvodne ani uviesť nechcelo - konkuroval by vtedy veľmi populárnym diernym štítkom. Mal kapacitu 3.75MB, vážil vyše tony a veľký bol asi ako dve veľké chladničky vedľa seba. Trvalo ďalších 30 rokov, kým sa objavil disk v približnej veľkosti, aké používame dnes. V roku 1983 bol predstavený prvý disk formátu 3.5" od už neexistujúcej firmy Rodime. Ten už vážil už len 2.2Kg, jeho kapacita bola 12.75MB s dvoma platňami, no bol ďaleko vyšší než súčasné disky. Behom ďalších troch dekád išiel vývoj diskov veľmi rýchlo dopredu, no princíp ostáva v zásade rovnaký.

(disk bez vrchného krytu - vidno platne, vystavovací mechanizmus s hlavami ako aj napr. oranžový diel slúžiaci ako parkovisko pre hlavy)

Disk je vybavený niekoľkými rotujúcimi platňami s magnetickým povrchom. Dáta sú čítané a zapisované pomocou sady čítacích a zapisovacích hláv, pričom každému povrchu (= každej z dvoch strán platne) pripadá jedna. Jej vzdialenosť od povrchu disku je v súčasnosti v rádoch nanometrov (okolo 100 atómov!). Hlavy sú umiestnené na pohyblivom ramene, ktoré spolu s motorčekom tvoria mechanizmus vystavenia. A úlohou elektroniky je koordinovať tento vystavovací mechanizmus tak, aby mohli byť prečítané/zapisované správne údaje. Dáta su uložené na feromagnetickej vrstve, pričom pomocou hlavy je možné meniť magnetický stav jednotlivých magnetických buniek. Najmenšia adresovateľná jednotka na disku je jeden sektor, ktorý pozostáva z 512 bajtov, u nových diskov s Advanced Format má 4096 bajtov.

Technológia FLASH - SSD, USB kľúče, pamäťové karty

Napriek tomu, že SSDčka, USB kľúče či pamäťové karty do mobilných telefónov či fotoaparátov majú rozličné určenie, v zásade využívajú veľmi podobnú technológiu, ktorú poznáme pod názvom FLASH. Nejedná sa o pamäť na magnetickom princípe, FLASH pamäte pozostávajú z tranzistorov s plávajúcou bázou.

(schéma tranzistora s plávajúcou bázou, zdroj)

Tranzistor vo FLASH pamäti sa od bežného tranzistora odlišuje tým, že má bázy dve - jednu kontrolnú, druhú plávajúcu. Kľúčovú rolu hrá práve plávajúca báza, ktorá je od okolia odizolovaná vrstvou oxidu kremičitého. Vďaka tomu, že je táto báza izolovaná od okolia, nemôžu z nej privedené elektróny "utiecť", a tým sa zachováva binárny stav nabitá/nenabitá, čo odpovedá uloženej binárnej informácii 0/1. Elektróny sa na plávajúce hradlo privádzajú/odvázadjú tunelovým efektom (trochu kvantovej mechaniky) v závislosti na type bunky - NOR alebo NAND. Pokiaľ je u NOR tranzistor otvorený a elektróny prechádzajú z emitora na kolektor, nastaví sa vysoké napätie medzi kolektor a kontrolnú bázu, čím dôjde k tunelovému efektu a elektróny sú nasaté na plávajúcu bázu. Pokiaľ je vysoké napätie nastavené medzi emitor a kontrolnú bázu, elektróny plávajúcu bázu opustia, opäť s využitím tunelového efektu. Čítanie prebieha tak, že sa na kontrolnú bázu privedie špecifické napätie. Prítomnosť elektrónov na plávajúcej báze toto napätie na kontrolnej báze znižuje, a teda ovplyvňuje stav vodivý/nevodivý. Pokiaľ je teda plávajúca báza nabitá, pri čítaní tranzistor nezopne, a naopak.