La memoria flash es la tecnología que impulsa muchos dispositivos modernos de almacenamiento, incluyendo tarjetas micro SD, unidades SSD, y memorias USB.
Entender cómo funciona, cómo se escriben, borran y recuperan datos, así como prácticas para evitar pérdidas, es vital para quienes trabajamos con información digital.
¿Qué es la memoria flash y cómo funciona?
La memoria flash es un tipo de chip de memoria no volátil, lo que significa que mantiene la información almacenada incluso sin corriente eléctrica.
Está basada en transistores de puerta flotante, que son interruptores electrónicos capaces de almacenar carga eléctrica para representar bits (1s y 0s).
¿Qué es un transistor?
Un transistor es un componente electrónico que actúa como un interruptor o amplificador para controlar el flujo de corriente eléctrica en un circuito.
En la memoria flash, se usa un tipo especial llamado transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOSFET).
Transistor de puerta flotante
En la memoria flash, cada célula de memoria contiene un transistor con una «puerta flotante» aislada, que retiene carga eléctrica.
Cuando se aplica un voltaje alto, los electrones se «incrustan» en esta puerta flotante (por efecto tunel cuántico llamado Fowler-Nordheim), almacenando así un bit de información (0 o 1).
La carga almacenada cambia la tensión umbral del transistor; es decir, si hay carga en la puerta flotante, el transistor conducirá corriente diferente a si no la hay.
Así, el estado lógico de la célula se determina leyendo si el transistor conduce o no corriente.
Operaciones básicas de la memoria flash
Escritura: Se aplica un alto voltaje para introducir electrones en la puerta flotante, almacenando datos.
Lectura: Se aplica un voltaje más bajo para verificar la conductividad del transistor y determinar el estado lógico.
Borrado: Se aplica un voltaje alto inverso que hace que los electrones abandonen la puerta flotante, restableciendo la celda.
Uso de memorias flash
Las memorias USB, tarjetas flash (SD, CF, micro SD) y los SSD usan esta tecnología de memoria flash NAND para almacenar datos.
Un controlador NAND administra la memoria para nivelar el desgaste, gestionar la escritura y borrar en bloques, optimizando la durabilidad y desempeño.
Dispositivos comunes que usan memoria flash:
SD, CF, micro SD: Utiliza memoria flash NAND organizada en bloques compactos, ideal para dispositivos móviles y cámaras.
Memorias USB: Basicamente de dos tipos, tradicional y monolítica.
La tradicional se ensambla en una placa de circuito impreso (PCB) que tiene varios componentes visibles. El controlador, el chip de memoria flash y otros componentes están soldados por separado en la placa.
En la monolítica, todos los componentes internos (controlador, memoria flash, oscilador, etc.) están integrados en un único chip de circuito integrado recubierto de epoxi o plástico compacto.
SSD (Unidad de Estado Sólido): Usa memoria NAND a gran escala con controladores avanzados para ofrecer alta velocidad y durabilidad, reemplazando a los discos duros mecánicos.
Gestión de datos en memoria flash
La memoria flash no escribe ni borra datos byte a byte, sino en bloques completos.
La escritura coloca electrones en transistores, mientras que el borrado restaura esos bloques a su estado original.
Para optimizar la vida útil, los SSD incorporan dos funciones importantes:
TRIM: Esta función del sistema operativo le dice al SSD qué bloques ya no se usan, para optimizar el borrado y escritura futuros.
Garbage Collection (Recolección de basura): El controlador SSD reorganiza y limpia bloques usados para mantener el rendimiento y duración.
Cómo se recuperan datos de memoria flash
Aunque la gestión de SSD y funciones como TRIM y Garbage Collection mejoran el rendimiento, pueden complicar la recuperación de datos.
Aun así, si los datos existen, se pueden recuperar mediante técnicas especializadas:
Recuperación lógica: Es posible cuando los datos no se han borrado físicamente, como cuando no son accesibles por daños en la tabla de asignación o sistema de archivos.
Recuperación a nivel físico/firmware: Cuando hay daños al controlador o al firmware, se puede hacer análisis del controlador o chip de memoria para hacer reparaciones de emergencia que permitan extraer datos usando herramientas avanzadas.
Extracción directa de chips: En casos extremos, el chip de memoria se desmonta y se recuperan datos mediante técnicas de ingeniería inversa.
Esto es cada vez mas dificil: Antes se podian extraer las memorias (chip-off) para su lectura «directa», pero ahora debe hacerse en conjunto con el controlador, pues los datos son encriptados antes de ser escritos en los modulos NAND.
Acciones que dañan los datos y que deben evitarse
– Acciones que escriban intensiva y repetidamente en el SSD (como el uso en DVRs o la desfragmentación).
– Borrado simple o borrado seguro (en ambos casos los datos se pierden casio sin remedio).
– No usar dispositivos con fallas físicas (por ejemplo si hay daño de sectores).
– Evitar formateos o escrituras innecesarias tras la pérdida de datos.
– No formatear o reinstalar sistema, especialmente ne SSD encriptados.
– No interrumpir procesos de escritura o borrado.
– No usar comandos de sistema sin conocimiento.
Conclusión
La memoria flash es una tecnología sofisticada usada en micro SD, SSD y otros dispositivos que almacena datos mediante cargas eléctricas en transistores de puerta flotante.
El manejo de escritura y borrado a nivel de bloques con mecanismos como TRIM y Garbage Collection ayuda a extender la vida del dispositivo, pero también puede dificultar la recuperación.
Sin embargo, con técnicas avanzadas de análisis y equipos especializados, la recuperación de datos es posible, siempre que se eviten acciones que puedan causar daños irreversibles.
Conocer estos aspectos técnicos y prácticos mejora significativamente la capacidad para recuperar datos y evita pérdidas irreparables en dispositivos de memoria flash.
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