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• Anatomía de USB

• Estructura de página en los controladores de USB

• Vídeo: Mi laptop no reconoce mi USB - SOLUCIONES

• ¿Cómo recuperar información de una USB?

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• Contenido Premium: Codificación XOR en las memorias NAND

Anatomía de USB

Con el paso de tiempo y la necesidad de poder transportar la información de un lugar a otro de una manera más compacta y sencilla, se desarrolló un dispositivo que cumpliera con esas características y fuera capaz de almacenar información. Es así como surge la memoria USB, un dispositivo capaz de almacenar cierta cantidad de información en una memoria y con la facilidad de transportar, ya que su diseño es compacto y ligero.

El nombre USB son unas siglas que hacen referencia a “Universal Serial Bus”, el cual es un puerto de comunicación entre el dispositivo de almacenamiento y otro dispositivo donde se pueda conectar la memoria USB.

Las memorias USB cuentan con tres componentes que son fundamentales para su funcionamiento, sin ellos no se podría comunicar el dispositivo con el exterior o almacenar la información.

Estos componentes son los siguientes:

• Conector USB Tipo A: El conector USB es el encargado de realizar la conexión con los dispositivos donde se conecte la memoria USB, por medio de este puerto es el medio por el que se transfiere energía para alimentar todos los componentes de la memoria USB y puedan funcionar de manera correcta. Además de ser el bus de los datos, ya sea que se vaya a escribir en la memoria o leer información.

• Controlador: El controlador es el encargado de coordinar la información que entra y sale de la memoria, gestiona en que celdas de la memoria NAND se va a almacenar la información y al momento de leer los datos es el encargado de extraer los bits de las celdas para su estructuración y posteriormente su visualización.

• Memoria NAND: La memoria NAND es la encargada de almacenar la información que es transferida a la memoria. Dependiendo del tipo de arquitectura que maneje la memoria es como se va a almacenar los bits en las celdas, existen cuatro tipos de estructuras para almacenar información:

  • Celda de nivel individual (SLC): Solo permite un bit por celda.

  • Celda de nivel múltiple (MLC): Permite dos bits por celda.

  • Celda de nivel triple (TLC): Permite tres bits por celda.

  • Celda de nivel cuádruple (QLC): Permite cuatro bits por celda.

De esta manera es como la memoria NAND logra resguardar la información enviada en sus celdas de almacenamiento.

Estos 3 componentes son los más esenciales para el funcionamiento de una memoria USB, de esta manera es como en conjunto logran ser uno de los dispositivos de almacenamiento más utilizados.

Estructura de página en los controladores de USB

Las memorias USB son dispositivos de almacenamiento, los cuales se caracterizan de tener un tamaño compacto y una facilidad al transportar, no suelen cumplir con grandes capacidades de memoria, pero son muy útiles en la vida diaria.

Al ser un dispositivo de almacenamiento, la memoria USB realiza diferentes procesos en su interior, lo cual hace que pueda resguardar la información, uno de ellos son las páginas, estas se encargan de mantener una estructura en como se almacena la información que ingresa en la memoria, teniendo parámetros de manera física los cuales no se pueden cambiar. 

El controlador de las memorias USB, es el encargado de determinar que estructura de página se va a seguir para el almacenamiento de la información. 

Existen diferentes marcas de controladores, en este caso hablaremos sobre:

• Phison 

• Silicon Motion 

• Innostor

• Sandisk

En este artículo visualizaremos la estructura de página de los proveedores de controladores que se mencionaron con anterioridad. 

Como ya se mencionó, las páginas son una estructura para el acomodo de la información dentro de los chips de memoria NAND, pero dependiendo del controlador es la estructura que va a tener la información, las páginas suelen tener tamaños específicos y cada página tiene asociado los siguientes campos que la conforman, como lo es el campo de los datos, un campo de SA y el campo ECC.

El espacio determinado para los datos del usuario normalmente es dividido en fragmentos pequeños que pueden abarcar desde los 512 bytes, 1024 bytes hasta los 2048 bytes.

El tamaño estimado para cada página va a ser diferente, depende del tipo de controlador con el que cuente la unidad de almacenamiento, ya que los elementos que conforman la página pueden variar su valor en tamaño.

Campo de datos (DATA):

En este campo podemos tener 3 diferentes tamaños:

512 bytes: este tamaño de almacenamiento es común verlo en dispositivos más antiguos, donde no se les incorporaba la codificación XOR.

1024 bytes: este tipo de tamaño es utilizado en la mayoría de los dispositivos actuales, donde se utiliza la codificación XOR, son memorias flash modernas. 

2048 bytes: normalmente es utilizado en los dispositivos de la marca Sandisk.

Campo del área de servicio (SA): 

La SA tiene los bytes de control que ayudan a la redirección de datos, su composición está formada por un header y un número de bloque lógico LBN.

El tamaño que tiene establecido esta área depende del controlador.

Campo de ECC:

El campo ECC, es un código enfocado en la corrección de errores en la unidad. Puede tener un tamaño en un rango de 10 a 240 bytes por fragmento de datos.

De esta manera es como se estructuran las páginas en las memorias NAND de los las memorias USB. 

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