天津鸿萌科贸发展有限公司从事数据安全服务二十余年,致力于为各领域客户提供专业的数据恢复、数据备份解决方案与服务,并针对企业面临的数据安全风险,提供专业的相关数据安全培训。
天津鸿萌科贸发展有限公司是 Rusolut 公司生产的针对 NAND 存储设备的数据恢复与取证工具 VNR (Visual NAND Reconstructor) 、eMMC-NAND Reconstructor、Vehicle Data Reconstructor 的授权代理商。
NAND 芯片中的位错误
在 NAND 芯片读取过程中,存在内部噪声和干扰,这样会导致位错误和数据损坏。这个问题对于 TLC 闪存芯片来说尤为严重。如果提取的物理镜像存在大量位错误,则无法通过存储在页备用区域中的纠错码进行纠正。大多数数据已损坏且无法恢复。
下图是一个用零 0x00 填充的数据扇区(空白 NAND 芯片存储的是 0xFF)。
左图 – 因 NAND 中的位错误而损坏的扇区,右图 – 通过 ECC 纠正的良好扇区。

实验证明,降低 NAND 存储器的功耗可以降低 NAND 内部噪声并减少读取时的位错误(剩余错误可以使用 ECC 来纠正)。对于许多现代芯片来说,当电压降低至 2.5 … 1.8V 时,位错误会显著减少。电压水平应尝试性地进行调整,从标准 3.3V 开始,一直降至极限。
使用 Visual NAND Reconstructor 评估位错误
检查位错误的数量时,使用直接访问 NAND 模式。使用默认的 NAND 芯片电源值 3.3V,开启读卡器电源。
在位图查看器中评估位错误。打开转储查看器,并在 Reader 界面启用位图查看器。

纵向浏览 NAND 芯片的转储,直到出现一些有数据的块。
横向浏览转储,直到找到备用区域,它看起来像一种垂直图案,并且在块之间会有一些不同。备用区域通常位于页前端 512 或 1024 字节之后,或页的末尾。
下图显示了当噪声水平可接受(可接受的位错误率)和高噪声水平(不可接受的位错误率)时备用区域的外观。垂直线上的那些小的“坏像素”或杂点是位错误。
可接受的噪声水平

高噪声水平
调整电压水平,降低位错误率
如果在标准电压 3.3V 时位错误率不大,则无需调整电压。如果噪声水平太高,则必须通过 Reader 中的芯片配置降低电压值,然后重新上电。
如果错误仍然存在但较少,则必须再逐步降低电压。再次检查错误,直到错误消失或最小化。通常情况下,“坏”芯片产生较少错误时的电源范围是1.8-2.5V,但必须通过实验来检测。尽可能低,直到芯片或读卡器挂起。如果读卡器挂起(出现红灯),请重新连接。如果芯片挂起(位图显示伪影或白色空白区域),需进一步提高电压。
3.3V 时的高噪声/位错误
2.3V 时噪声水平降低,但仍很高
1.8V 时可接受的噪声水平
天津鸿萌科贸发展有限公司是 Rusolut 公司生产的针对 NAND 存储设备的数据恢复与取证工具 VNR (Visual NAND Reconstructor) 、eMMC-NAND Reconstructor、Vehicle Data Reconstructor 的授权代理商。
NAND 芯片中的位错误
在 NAND 芯片读取过程中,存在内部噪声和干扰,这样会导致位错误和数据损坏。这个问题对于 TLC 闪存芯片来说尤为严重。如果提取的物理镜像存在大量位错误,则无法通过存储在页备用区域中的纠错码进行纠正。大多数数据已损坏且无法恢复。
下图是一个用零 0x00 填充的数据扇区(空白 NAND 芯片存储的是 0xFF)。
左图 – 因 NAND 中的位错误而损坏的扇区,右图 – 通过 ECC 纠正的良好扇区。

实验证明,降低 NAND 存储器的功耗可以降低 NAND 内部噪声并减少读取时的位错误(剩余错误可以使用 ECC 来纠正)。对于许多现代芯片来说,当电压降低至 2.5 … 1.8V 时,位错误会显著减少。电压水平应尝试性地进行调整,从标准 3.3V 开始,一直降至极限。
使用 Visual NAND Reconstructor 评估位错误
检查位错误的数量时,使用直接访问 NAND 模式。使用默认的 NAND 芯片电源值 3.3V,开启读卡器电源。
在位图查看器中评估位错误。打开转储查看器,并在 Reader 界面启用位图查看器。

纵向浏览 NAND 芯片的转储,直到出现一些有数据的块。
横向浏览转储,直到找到备用区域,它看起来像一种垂直图案,并且在块之间会有一些不同。备用区域通常位于页前端 512 或 1024 字节之后,或页的末尾。
下图显示了当噪声水平可接受(可接受的位错误率)和高噪声水平(不可接受的位错误率)时备用区域的外观。垂直线上的那些小的“坏像素”或杂点是位错误。
可接受的噪声水平

高噪声水平
调整电压水平,降低位错误率
如果在标准电压 3.3V 时位错误率不大,则无需调整电压。如果噪声水平太高,则必须通过 Reader 中的芯片配置降低电压值,然后重新上电。
如果错误仍然存在但较少,则必须再逐步降低电压。再次检查错误,直到错误消失或最小化。通常情况下,“坏”芯片产生较少错误时的电源范围是1.8-2.5V,但必须通过实验来检测。尽可能低,直到芯片或读卡器挂起。如果读卡器挂起(出现红灯),请重新连接。如果芯片挂起(位图显示伪影或白色空白区域),需进一步提高电压。
3.3V 时的高噪声/位错误
2.3V 时噪声水平降低,但仍很高
1.8V 时可接受的噪声水平