Без FAT12/16 не получится. Фишка в том, что у FAT32 есть ограничение на минимальный размер. Из-за накладных расходов на структуру не получается создать файловую систему меньше 33 мегабайт. Для Flash-памяти в 2 мегабайта, да с размером блока 4 килобайта, только FAT12 годится.