Стоимость восстановления данных. Замена блока магнитных головок

Вместо введения

Замена блока магнитных головок (БМГ) — одна из наиболее часто встречающихся услуг, требующихся для восстановления информации с физически неисправного жесткого диска. Необходимость этой процедуры возникает тогда, когда БМГ накопителя выходит из строя и требуется вычитать информацию, для чего и применяется БМГ из другого накопителя в качестве запчастей.

Стоимость работ по замене БМГ варьирует в довольно широких пределах: от 5000 сом в легких случаях до 20000 — 25000 в тяжелых. Бывают и более дорогие работы по замене БМГ, они определяются индивидуальными особенностями накопителя и особой сложностью работ.

Для проведения замены БМГ требуются три обязательных компонента:

  1. Наличие совместимого донорского устройства, с которого будет взят исправный БМГ;
  2. Наличие специального оборудования для работы в гермозоне (съемники головок, ламинарный шкаф);
  3. Наличие специального оборудования для вычитывания накопителя в технологическом режиме (ПАК РС-3000).

Кроме того, требуется большой объем опыта и знаний. В некоторых случаях может потребоваться несколько тренировочных замен головок на исправных накопителях для того, чтобы отработать технологию (обычно это касается новых семейств накопителей, имеющих нестандартные технологические решения в гермоблоке).

Еще один фактор, влияющий на стоимость работ по замене БМГ — количество головок в пакете. Чем их больше, тем больше требуется времени для проведения работ, и тем дороже, соответственно, сами работы.

Оборудование для замены БМГ

Едва ли не самый затратный пункт во всей смете. Для замены БМГ, как правило, требуются три дорогостоящих инструмента: съемники головок (стоимость варьирует от 20 (дешевые изделия низкого качества) до 500 (high-end решения) евро), ламинарный шкаф (стоимость от 1500 долларов США) и ПАК РС-3000 или его аналог (стоимость от 2000 долларов США). Съемники головок, к слову, не бывают универсальными — они производятся отдельно для каждого семейства (а в некоторых случаях — для каждой модели) НЖМД.

Доноры запчастей

Другая часть расходов — доноры запчастей. Далеко не всегда диск, с которого будет взят БМГ, имеет ту же номинальную стоимость, как его аналог в розничной торговой сети. Часто бывает так, что такой накопитель стоит в два, а то и больше, раз дороже. Это зависит от множества факторов.

Как правило, любая компания по восстановлению данных имеет ограниченную базу донорских устройств, с которых запасные части могут быть оперативно взяты для текущих работ. Но иметь полную базу запчастей с учетом разнообразия выпущенных моделей и модификаций — совершенно неподъемная задача, поэтому часто доноры запчастей покупаются либо на специализированных ресурсах (например, donor drives), либо на торговых интернет-площадках (локальные сайты объявлений, amazon, eBay и т.п.).

Резюме

Таким образом, стоимость замены БМГ в стандартных случаях складывается из следующих частей:

  1. Амортизация оборудования (самая большая доля расходов).
  2. Стоимость аренды помещения и сопутствующие расходы (коммунальные услуги и пр.).
  3. Стоимость запасных частей.
  4. Расходные материалы.
  5. Заложенная прибыль.

Стоимость восстановления данных. Проблемы в служебной зоне

Служебная зона накопителя — то его пространство, которое используется для его собственных, служебных, нужд. Это: обеспечение работы накопителя (запуск, функционирование, трансляция физических адресов в логические и т.п.), ведение различных системных журналов (SMART, общее время работы, дефекты и пр.) и так далее. Функционирование накопителя без служебной зоны невозможно.

Организация служебной зоны может быть разной, но в подавляющем большинстве случаев служебная зона — это область дискового пространства, куда нет доступа в штатном режиме. В этой области находятся части микропрограммы и других фрагментов служебной зоны, которые называют модулями.

Неисправности служебной зоны, как правило, не приводят к полному выходу из строя накопителя, они проявляются или в неправильной его идентификации, или в сильной заторможенности его работы, или в невозможности получить доступ к данным, или в блокировании работы микропрограммы. Физически диск при этом остается исправным.

Стоимость работ по возвращению служебной зоне работоспособности и обеспечению доступа к данным варьирует от 1000 до 5000 сом, но в некоторых особо сложных случаях может достигать 14000 сом. Как вы уже поняли, стоимость будет напрямую зависеть от сложности и от того, какие ресурсы для успешного завершения работ должны быть задействованы.

1. Легкие случаи

Легкие случаи — те, для восстановления которых не требуется подбора совместимой версии микропрограммы. К ним относятся те неисправности служебной зоны, которые либо корректируются самим накопителем при подаче соответствующей команды (например: переполнение логов подсистемы SMART), либо могут быть скорректированы простой перезаписью поврежденного модуля служебной зоны от аналогичного диска, либо — отключением этого модуля в таблице модулей накопителя.

Стоимость работ по легким случаям составляет 1000 сомов, время выполнения работ — не более получаса. В стоимость таких работ включаются:

  1. Амортизация специализированного оборудования;
  2. Расходные материалы;
  3. Заложенная прибыль.

2. Случаи средней тяжести

При средней степени тяжести повреждения служебной информации накопитель уже не может сам исправить имеющиеся проблемы соответствующей командой, а простой перезаписи неисправных частей микропрограммы оказывается недостаточно для организации доступа к пользовательским данным. К таким повреждениям относятся: повреждения системы трансляции; установка максимального уровня парольной защиты при забытом пароле; активированное аппаратное шифрование накопителя (SED — Self Encrypted Drive — самошифрующийся диск) и пр. Для восстановления доступа к пользовательским данным потребуется провести несколько манипуляций, включающих в себя: организацию доступа к служебной зоне; внесение в служебную зону необходимых исправлений; проверку корректности изменений; запуск накопителя и копирование данных.

Стоимость работ по таким случаям составляет от 2000 до 3500 сомов, время выполнения работ составляет от одного часа. В стоимость таких работ включаются:

  1. Амортизация специализированного оборудования;
  2. Расходные материалы;
  3. Заложенная прибыль.

3. Тяжелые случаи

К этой группе относятся неисправности служебной зоны, которые еще можно исправить, используя только диск-пациент, но исправление требует глубокого знания функционирования накопителя, организации его служебной информации и шестнадцатеричной системы счисления.

Например: частичное разрушение модулей дефект-листов во всех копиях служебной зоны; частичное разрушение оверлеев микропрограммы во всех копиях служебной зоны; разрушение или повреждение модулей адаптивной информации; и пр.

Для приведения к рабочему состоянию в таких случаях обычно требуется максимально полное вычитывание данных из служебной зоны, а затем восстановление утерянных частей модулей с помощью шестнадцатеричного редактора. Эта работа стоит 5000 сом и может занимать несколько дней.

В стоимость таких работ включаются:

  1. Амортизация специализированного оборудования;
  2. Расходные материалы;
  3. Заложенная прибыль.

4. Случаи, требующие использования исправного диска

Бывают ситуации, когда исправление проблем в служебной зоне накопителя невозможно. Например, разрушения служебной зоны так велики, что накопитель теряет возможность корректной записи. В таких случаях потребуется подготовка диска-клона неисправного накопителя и запуск неисправного диска с использованием диска-клона.

Для этого из служебной зоны неисправного диска вычитывается максимальное количество информации, производятся (если необходимо) манипуляции с модулями (восстановление, ремонт и т.п.), а затем нужные для функционирования диска модули записываются в исправный носитель. После этого исправный диск, если все сделано верно, запускается со всеми параметрами (включая систему трансляции) как у неисправного диска, и нам достаточно перенести проинициализированную таким образом плату электроники с подготовленного носителя на неисправный.

Стоимость этой услуги, по очевидным причинам (необходимость использования исправного диска в качестве запчастей) является достаточно высокой, и может достигать 14000 сомов.

В стоимость таких работ включаются:

  1. Амортизация специализированного оборудования;
  2. Расходные материалы;
  3. Исправный диск;
  4. Заложенная прибыль.

При этом имеется риск, что исправный диск после всех манипуляций уже будет невозможно вернуть в исходное состояние, то есть диск физически будет исправен, но не будет нормально функционировать. Это связано с тем, что в случае записи в накопитель чужих (от неисправного диска) адаптивных параметров у части накопителей запись по этим параметрам окажется невозможной. Это нужно учитывать при планировании расходов, связанных с восстановлением.

Стоимость восстановления данных. Логические случаи

Ситуации, когда приходится объяснять, отчего стоимость тех или иных услуг именно такая, а не какая-то другая, случаются не только в IT, но и в целом во всей сфере оказания услуг. Я уже писал о том, как и почему стоимость той или иной услуги по восстановлению данных составляет именно ту сумму, которую вам озвучили, однако вопросов не становится меньше, поэтому было принято решение разложить прайс на пять частей (логические проблемы, проблемы в служебной области накопителя, замена блока магнитных головок, прочие физические проблемы, дисковые массивы) и по каждой из этих частей написать подробную статью. Перед вами первая часть из запланированных пяти — о том, из чего складывается стоимость логического восстановления данных.

Что такое логические проблемы? Под этим общим названием принято понимать те случаи, когда накопитель физически исправен, но по каким-то причинам пользователь не может получить доступ к своим данным. Замечу сразу, что при некоторых проблемах со служебной зоной поведение накопителя может быть таким же: накопитель исправен, но доступа к данным нет. Какая именно проблема приключилась с конкретным диском, можно выяснить в ходе диагностики, которая у нас бесплатна.

Логические проблемы условно можно разделить на следующие типы:

  • Полная или частичная перезапись данных (переустановка операционной системы без предварительного резервирования данных; удаление информации с последующей записью новых данных; и т.п.).
  • Форматирование раздела.
  • Удаление информации.
  • Шифрование данных (как инициированное вирусом-шифровальщиком, так и самим пользователем).
  • Ошибки операционной системы (запись в сектора модифицированных или неверных данных).
  • Проблемы интерфейса (криво установленный кабель, в результате чего происходит искажение сигнала и запись неверных данных; помехи от сильного источника электромагнитного поля, приводящие к искажению сигнала; и т.п.).
  • Преднамеренное или непреднамеренное изменение структуры данных (например, замещение некоторых секций файла другими секциями того же или другого файла).

Полная или частичная перезапись данных

Перезапись данных всегда приводит к невозможности 100%-ного восстановления информации. Наиболее распространена переустановка операционной системы без предварительного резервирования данных.

Стоимость работ по извлечению информации после ее перезаписи варьирует в широких пределах. В нашей лаборатории вы можете получить эту услугу по цене от 1000 до 5000 сомов в зависимости от сложности. В лабораториях крупнейших мировых центров по восстановлению информации (с некоторыми из них мы имеем партнерские отношения, поэтому в некоторых случаях мы можем помочь через наших партнеров) стоимость таких работ может составлять до нескольких сотен тысяч долларов. Такая цена возможна в случаях, когда производится восстановление данных по остаточной намагниченности с использованием туннельного электронного микроскопа. Это кропотливая, длительная и непростая процедура, требующая дорогостоящего оборудования (туннельного микроскопа) и программного обеспечения (сшивающего RAW-споты слоев остаточной намагниченности в треки и декодирующего их в бинарном виде).

Стоимость услуги по восстановлению данных после перезаписи в нашей лаборатории складывается из следующих компонент:

  1. Создание посекторного клона накопителя, с которого производится восстановление данных (все операции мы производим с клоном для того, чтобы исключить любой риск повреждения исходных данных).
  2. Сканирование текущей файловой системы для определения карты секторов, которые используются в ней.
  3. Создание карты секторов, не использующихся в текущей файловой системе.
  4. Поиск валидных данных в обеих созданных картах, выливка данных на диск-приемник.
  5. Анализ полученного результата, удаление поврежденных файлов.
  6. Амортизация ПО, используемого для восстановления информации.
  7. Амортизация используемого для подключения диска в режиме «только чтение» оборудования.
  8. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  9. Заложенная прибыль.

Работа может проводиться не в один проход. Финальная стоимость зависит от того, какой объем данных нам придется обрабатывать — чем больше объем, тем больше на работы требуется времени, тем большее время будет занято специальное оборудование и тем выше будет окончательная стоимость работ.

Форматирование раздела

Также, как и предыдущая проблема, является одной из наиболее широко распространенных. Форматирование раздела может происходить как случайно, так и намеренно. Результат: раздел имеется, данных в нем нет.

Стоимость восстановления данных из разделов после форматирования варьирует от 1000 до 10000 сомов. Складывается она из следующих моментов:

  1. Создание посекторного клона накопителя, с которого производится восстановление данных (все операции мы производим с клоном для того, чтобы исключить любой риск повреждения исходных данных).
  2. Сканирование файловой системы и реконструкция ее структуры до форматирования.
  3. Выливка данных на внешний приемник.
  4. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование накопителя, если результат неудовлетворительный.
  5. Амортизация ПО, используемого для восстановления информации.
  6. Амортизация используемого для подключения диска в режиме «только чтение» оборудования.
  7. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  8. Заложенная прибыль.

В случае с форматированием раздела цена работ зависит от объема накопителя (чем он больше, тем больше требуется времени на производство работ и тем выше, соответственно, их стоимость) и от типа раздела. Дешевле всего восстановить данные из форматированных разделов NTFS, так как структурные особенности разделов этого типа позволяют полностью реконструировать исходную файловую систему с минимальными затратами времени. Наиболее дорогими для восстановления информации после форматирования являются разделы FAT и ZFS, так как их структурные особенности требуют больших объемов ручной работы (в первом случае как результат фрагментации, во втором — сжатия информации).

Удаление информации

Довольно часто бывает так, что пользователь или третье лицо случайно удаляет нужный файл или папку. Восстановление данных в этом случае достаточно непредсказуемо — если данные удалены с жесткого диска, и после удаления работа с ним не велась, то шансы на восстановление достаточно велики. Если данные удалены с телефона или SSD, шансы на восстановление обратно пропорциональны времени использования устройства после удаления файла.

Стоимость работ по восстановлению удаленных данных складывается из следующих моментов:

  1. Безопасное подключение и подготовка носителя к извлечению данных.
  2. Сканирование файловой системы и поиск удаленных файлов.
  3. Копирование найденных данных на внешний приемник.
  4. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование накопителя, если результат неудовлетворительный.
  5. Амортизация ПО, используемого для восстановления удаленных файлов.
  6. Амортизация оборудования, используемого для подключения накопителя в режиме «только чтение».
  7. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  8. Заложенная прибыль.

Средний ценник на восстановление удаленных файлов с жесткого диска в настоящее время составляет 1000 сом, с телефона 3000 сом.

Шифрование данных

Данные могут быть зашифрованы как вирусом-шифровальщиком, так и самим пользователем (BitLocker, FileVault, EFS и пр.). В первом случае вирус сам сообщает о том, что данные зашифрованы, и начинает вымогать вознаграждение за расшифровку. Во втором случае проблемы обычно возникают в трех случаях:

  1. Возникновение на накопителе дефектных секторов, приводящих к проблемам с штатной расшифровкой.
  2. Переустановка системы без учета того, что данные были зашифрованы (при этом теряются ключи шифрования).
  3. Утеря информации о ключах или паролях (забыли, потеряли листок где это записано, и пр.).

Стоимость услуги восстановления данных в случае с их зашифровкой варьирует от 7000 до 10000 сом в случае если это шифрованная файловая система (BitLocker, FileVault, TrueCrypt и пр.); в случае, если данные зашифрованы вирусом, стоимость расшифровки может составлять до 25000 сом. Из чего складывается данная услуга:

  1. Создание посекторного клона накопителя, с которого производится восстановление данных (все операции мы производим с клоном для того, чтобы исключить любой риск повреждения исходных данных).
  2. Сканирование накопителя, поиск информации для восстановления (ключи шифрования, метаданные и пр.).
  3. Применение ключей шифрования, потоковая расшифровка данных на внешний диск-приемник.
  4. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование накопителя, если результат неудовлетворительный.
  5. Амортизация ПО, используемого для восстановления информации.
  6. Поиск алгоритмов шифрования в ручном режиме, если они не были обнаружены в автоматическом.
  7. Амортизация используемого для подключения диска в режиме «только чтение» оборудования.
  8. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  9. Заложенная прибыль.

Высокая стоимость расшифровки данных в нестандартных случаях объясняется большим количеством ручной работы. Если дело касается стандартных случаев шифрования (BitLocker, FileVault), стоимость ниже, и зависит главным образом от того, насколько долго будет занят специализированный ПАК для извлечения данных.

Ошибки операционной системы

В некоторых случаях потеря данных может быть следствием некорректной работы операционной системы. Такие случаи достаточно редки, однако они все же встречаются. Наиболее распространенным типом ошибки при этом является работа штатной программы проверки диска checkdisk в ОС Windows.

Работа этой программы направлена на то, чтобы выявить и исправить ошибки файловой системы жесткого диска. При этом, если выявляются ошибки, связанные с дефектными секторами (например, повреждена часть записей в MFT), то данные, которые относятся к этим ошибкам, программа переносит (именно переносит, а не копирует) в особые папки, которые сама создает на диске. Чем это чревато? Во-первых, при больших объемах таких переносов может возникать перезапись данных. Во-вторых, программа не гарантирует, что будет произведен перенос всего файла.

Возможны и другие ошибки работы ОС, приводящие к утере доступа к данным — например, запись неверных данных в заголовок раздела или в файловые таблицы.

Работа с ошибками операционной системы тарифицируется также, как работа с удаленными данными, и составляет обычно 1000 сом. Что сюда входит:

  1. Безопасное подключение и подготовка носителя к извлечению данных.
  2. Сканирование файловой системы и поиск ошибок ОС.
  3. Копирование найденных данных на внешний приемник.
  4. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование, если результат неудовлетворительный.
  5. Амортизация ПО, используемого для восстановления удаленных файлов.
  6. Амортизация оборудования, используемого для подключения накопителя в режиме «только чтение».
  7. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  8. Заложенная прибыль.

Проблемы интерфейса

Встречаются крайне редко, являются наиболее сложно диагностируемыми логическими проблемами с наиболее сложными методами восстановления. Стоимость работ с такими заказами составляет от 5000 сом за 1 Тбайт емкости диска.

В чем проявляются такие неисправности? При неправильной установке коннектора data-кабеля (будь то SATA, SAS/SCSI или USB) нестабильный контакт приводит к искажениям записи информации, имеющим определенный повторяемый характер. Например, одна из линий данных может вместо байтов 00h записывать FFh. При этом файл будет записан на устройство, но при его работе будут возникать ошибки: он либо не будет запускаться вообще, либо после запуска его содержимое будет искажено или повреждено.

Для восстановления поврежденных таким образом данных потребуется сделать следующее:

  • Обнаружить все сектора, в которых имеются поврежденные или модифицированные данные;
  • Настроить скрипт-машину таким образом, чтобы произвести пакетное потоковое исправление ошибок;
  • Проконтролировать результат.

Таким образом, в стоимость работ указанного типа заложены следующие моменты:

  1. Безопасное подключение и подготовка носителя к извлечению данных.
  2. Создание посекторной копии накопителя.
  3. Определение алгоритма повреждения данных.
  4. Настройка скрипт-машины на потоковое пакетное исправление повреждений.
  5. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование, если результат неудовлетворительный.
  6. Амортизация ПО, используемого для восстановления удаленных файлов.
  7. Амортизация оборудования, используемого для подключения накопителя в режиме «только чтение».
  8. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  9. Заложенная прибыль.

Преднамеренное или непреднамеренное изменение структуры данных

Встречается еще реже, чем предыдущий тип логических неисправностей. Суть проблемы заключается в том, что в определенном файле часть данных замещается другими, не имеющими отношения к этому файлу. Как правило, это происходит при сбоях операций переноса или копирования. Также, как правило, замещенные данные на целевом носителе имеются, но являются «потерянными».

Работы в этом случае заключаются в поиске утерянных фрагментов данных и «посадке» их на место. Задача эта весьма нетривиальна, так как требует глубокого знания форматов файлов, с которыми производятся работы, а также, обычно, кропотливого поиска утерянных фрагментов данных в ручном режиме. Проблема в том, что обычно RAW-данные в фрагментированном виде не имеют уникальных структур, позволяющих их обнаруживать автоматически (таких, как заголовки), поэтому их поиск возможен только вручную.

Стоимость работ по восстановлению работоспособности единичного файла составляет от 500 до 10 000 сом и зависит от его типа, размера и характера повреждений. В эти работы закладываются:

  1. Безопасное подключение и подготовка носителя к извлечению данных.
  2. Определение алгоритма повреждения данных.
  3. Поиск фрагментов утерянных данных.
  4. Анализ полученного результата, уточняющее сканирование, если результат неудовлетворительный.
  5. Амортизация ПО, используемого для восстановления удаленных файлов.
  6. Амортизация оборудования, используемого для подключения накопителя в режиме «только чтение».
  7. Накладные расходы (электроэнергия, аренда и т.п.).
  8. Заложенная прибыль.

Заключение

Как видите, стоимость восстановления информации даже в относительно «легких» случаях логических проблем складывается из массы моментов, однако основными являются оборудование и ПО. И то, и другое имеет приличную стоимость; например, комплект оборудования компании ACE Lab для восстановления данных с жестких дисков (ПАК РС-3000) имеет стоимость 1500 долларов США в минимальной комплектации. Как профессиональный сервис, мы используем десятки наименований различного оборудования, имеющего аналогичную стоимость.

В следующей части этой статьи мы расскажем о том, из чего складывается стоимость работ при восстановлении информации с накопителей с проблемами в служебной зоне.

Восстановление информации с карты памяти CFast 2.0

Профессиональные карты памяти CFast стандарта 2.0 появились на рынке относительно недавно (более-менее массово их стали использовать в профессиональных камерах, главным образом Canon, с 2016 года). Не смотря на это, они начали попадать в поле нашего зрения практически сразу после выпуска — но всегда с логическими проблемами (удаленные файлы или карта была отформатирована).

Но все течет, все изменяется — и вот в наших руках первая карта CFast 2.0, неисправная физически. Карта не отдает свой ID, не показывает емкость и вообще ведет себя довольно тихо. Увы, другого выхода, кроме как выпаивать NAND-микросхемы и вычитывать их дампы с последующей сборкой образа, у нас нет.

Тут следует сказать пару слов о том, что такое CFast 2.0. Для многих это просто карта памяти Compact Flash, пусть и с другим коннектором. Однако по факту это твердотельный диск (SSD) со стандартным SATA-соединением. Правда, разъем питания отличается от SATA, но это не мешает устройству по факту оставаться SSD в SATA-исполнении.

Что это значит для нас? Стандартная сборка дампов для этого накопителя невозможна, необходимо использовать алгоритмы, характерные для SSD.

Карта памяти CFast 2.0 Lexar 128 GB, поступившая к нам в работу

Пришедшая в работу карта CFast 2.0 Lexar 128 GB построена на довольно проблемном контроллере SM2246XT — сборка данных на этом контроллере имеет свои сложности, и довольно часто — фатальные для данных. Особенно, когда микросхемы памяти вычитаны с проблемами.

В нашем случае память прочиталась хорошо, а битовые ошибки были почти полностью скорректированы механизмами ЕСС. Мы получили «чистые» дампы в количестве 16 штук (в нашей карте 4 NAND-микросхемы, в каждой микросхеме по 4 банка) по 4 Гбайт каждый.

Карта CFast 2.0 Lexar 128 GB внутри
Коннектор карты CFast 2.0
NAND-микросхема из карты памяти CFast 2.0 Lexar 128 GB (BGA 152)

Для восстановления информации с этой карты пришлось комбинировать два инструмента. Дампы памяти считывались с использованием PC-3000 Flash через специализированный адаптер (BGA-152/132). В этом же комплексе производилась первоначальная обработка дампов (коррекция с использованием ЕСС и перечитывание нескорректированного). После этого дампы были перенесены в PC-3000 SSD, где проводились дальнейшие работы по восстановлению данных.

Безопасное извлечение USB-устройств. Почему и зачем?

Когда вышла из строя USB-флешка, как минимум в половине случаев это связано с тем, что она не была извлечена из компьютера корректно. Почему так происходит? Давайте разберемся.

USB и Plug-and-Play

Один из неоспоримых плюсов USB — легкость его монтирования в операционную систему. Принцип Plug-and-Play (вставил и работай) реализован давно, и для разных устройств, но все же наиболее полно он оказался открыт для USB-устройств. Подключая к компьютеру USB-флешку, смартфон, камеру, мышку или любое другое устройство с этим интерфейсом, мы получаем это устройство работающим практически незамедлительно после подключения. Поддержка устройств USB давно стала общемировым стандартом практически для всех операционных систем.

Современный внешний твердотельный накопитель на базе шины USB 3.1 (тип коннектора USB-C)

Не многие помнят, как это было в Windows 95, Windows 98 и других операционных системах того времени. Для того, чтобы подключить USB-флешку, требовалось сначала установить ее драйвер: или с дискеты, или с CD-ROM. Только после установки драйвера флешка начинала распознаваться в системе и с ней можно было работать. Соответственно, для того, чтобы перенести данные с одного компьютера на другой на этой самой флешке, требовалось нести с собой и диск с драйверами — в противном случае перенос был невозможен.

Скорости USB. Быстрее, выше, сильнее!

Надо ли говорить о том, что скорость работы первых устройств USB, ограниченная интерфейсом USB первого поколения, была весьма и весьма скромной?

Настоящий прорыв наступил с разработкой стандарта USB 2.0 в 2000 году и последовавшим за ним выходом в 2001 году Windows XP. Эта операционная система уже широко поддерживала огромный спектр USB-устройств, для их использования уже не требовалось установки каких-то особых драйверов (лишь в редких случаях, для устройств, для которых Windows XP не имел встроенного драйвера: некоторые сканеры, принтеры и т.п.; устройства хранения информации на базе интерфейса USB требовали установки особого драйвера крайне редко). Стандарт USB 2.0 обеспечивал неплохую скорость, и шина из Useless Serial Bus (бесполезная последовательная шина; так USB в шутку называли на заре его возникновения, поскольку устройств с его поддержкой было очень мало) революционными темпами превратилась в Universal Serial Bus (универсальная последовательная шина).

Однако скоростей USB 2.0 очень быстро перестало хватать, и разработчики стандарта предложили USB 3.0 — стандарт, скорости которого были максимально приближены к SATA. За короткое время были разработаны три стандарта: 3.0, 3.1 и 3.2; в итоге производители решили, что для третьего поколения USB стандартов как-то многовато, и объединили их все под крылом USB 3.2.

В настоящее время устройства с интерфейсом 3.2 позволяют, например, копировать огромные объемы информации за короткое время. При соблюдении некоторых условий реальная скорость работы внешнего твердотельного диска на шине USB 3.2 будет больше, чем скорость работы внутреннего жесткого диска на интерфейсе SATA.

Безопасное извлечение USB-устройства. Как это работает?

Ну а теперь можно поговорить и о том, о чем, собственно, написана эта статья. Что такое безопасное извлечение USB-устройства?

Впервые эта функция появилась в операционной системе Windows XP, и была реализована на уровне драйверов системы. Конкретно за безопасное извлечение устройств в Windows отвечает драйвер hotplug.dll.

Меню безопасного извлечения устройств в трее Windows 8.1

Для того, чтобы безопасно извлечь USB-устройство, нужно перевести указатель мышки в область системного трея, где выбрать соответствующий значок (см. скриншот выше). После этого нажать на него, подождать, пока система оповестит о возможности безопасного извлечения, и уже после этого извлекать устройство.

При активации безопасного извлечения устройства происходят следующие акции:

  1. Если в очереди записи/чтения на устройство имелись задачи, им ставится наивысший приоритет и производится их выполнение и финализация.
  2. Производится очистка системных областей буферной памяти, имеющих отношение к отключаемому устройству.
  3. Закрываются окна, имеющие отношение к отключаемому устройству (работает не во всех версиях операционных систем).
  4. Производится отмена любых операций внутренней активности устройства с их завершением.
  5. Отключается питание с порта USB, где будет извлекаться устройство, или этот порт переводится в режим ожидания.

Почему так важно безопасно извлекать устройство?

Давайте теперь представим, как будет работать USB-устройство, если мы не используем безопасное извлечение и выдергиваем это устройство, что называется, на живую.

Начнем с того, что устройство вполне может не содержать тех данных, которые вы на него отправили. Я уже показывал то, как работает отложенная запись Windows (ниже привожу это видео еще раз).

Другими словами, то, что вы отправили на устройство какие-то файлы, при небезопасном извлечении устройства вовсе не гарантирует того, что эти файлы будут на вашей флешке.

Это первая опасность.

Вторая опасность заключается в том, что при небезопасном извлечении устройства оно может выйти из строя. Небольшой перекос при извлечении, неравномерность движения в разъеме, слишком сильный нажим и т.п. — могут привести к тому, что произойдет электрическое повреждение устройства (а при небезопасном извлечении оно в разъеме находится под током). После этого устройство остается или ремонтировать, или (в случае невозможности ремонта) восстанавливать более радикальными методами, связанными с выпаиванием NAND-микросхем.

Третья опасность — возможный выход из строя микропрограммы устройства. Любой USB-накопитель, кроме микросхем, в которых хранятся данные (NAND-микросхемы), имеет контроллер. Этим контроллером и управляется устройство. Для функционирования устройства имеется микропрограмма, одной из важных частей которой является трянслятор.

Транслятор — это часть микропрограммы, которая соединяет физиескую адресацию пространства внутри флешки с логической адресацией пространства для операционной системы. Грубо говоря, физические адреса секторов переводятся в LBA, понятные операционной системе. При этом физически первый сектор для Windows во флешке может быть где-то в середине или в конце (совпадение физической и логической адресаций нынче скорее исключение, чем правило).

Так вот, во включенном состоянии флешка довольно часто совершает операции по оптимизации своего адресного пространства, производя соответствующие изменения в микропрограмме. Если в момент начала записи каких-то критических данных флешку выдернуть из компьютера, то эти данные записаны не будут. При следующем включении микропрограмма начнет искать эти данные, не сможет их найти и, как следствие, остановит работу. Устройство попадет в состояние «ошибка». Вывод из ошибки USB-устройств возможен далеко не всегда, для восстановления данных могут потребоваться довольно дорогостоящие процедуры.

Ну и еще одна опасность (четвертая) — это возможный выход из строя внешних жестких дисков, подключаемых через USB. Внешние жесткие диски получают питание через USB, и, соответственно, при внезапном обесточивании (то есть небезопасном извлечении) могут не успеть запарковать головки. При этом головки останутся на поверхности, упадут на нее, что неизбежно приведет к повреждению и головок, и поверхностей — а значит, к потере данных. Извлечение данных с USB-дисков с заклинившими на поверхности головками часто является весьма нетривиальной задачей.

Пятая опасность — выход из строя самого разъема USB. Это возможно по тем же причинам, которые характерны для второй опасности.

Как обычно. Пара практических советов в конце =)

Первый и самый главный совет — не забывайте о безопасном извлечении устройств. Даже если вы очень спешите — поверьте, лишние 20 — 30 секунд, потраченные на эту несложную операцию, могут уберечь вас от значительно больших затрат времени, к которым может привести потеря данных.

Второй совет. Извлекая устройство, старайтесь не перекашивать его, ведь после активации протокола безопасного извлечения часто USB-порт находится в режиме ожидания, и при перекосе может случиться так, что флешка потеряет контакт с портом и потом восстановит его; для системы это будет сигналом того, что в порт попало новое устройство, и система начнет процедуру его определения и использования. А вы при этом устройство уже извлекаете. Системные или аппаратные ошибки при этом весьма вероятны.

Заказчик сделал невозможным восстановление информации: Seagate в печальном состоянии на нашем столе

Радиальные царапины от неудачных попыток заказчика самостоятельно вывести задранные головки.

Очередной заказ на восстановление информации, увы, из категории «безнадежный». Диск прибыл во вскрытом состоянии и с весьма плачевным состоянием поверхностей. Головки сорвало в парковочной зоне (скорее всего, упор позиционера деформировался, что привело к удару слайдерами об ось шпинделя). В парковочной области образовался концентрический запил.

Такие типы запилов (тем более, в парковке) можно обойти. Это не просто, но возможно (модифицируется программа старта накопителя, который, вместо того, чтобы проводить полный цикл запуска с рекалибровкой, просто позиционирует головки в нужное нам место). Если бы проблема была только с запилом в парковочной зоне, за данные можно было бы еще повоевать.

Но, увы, заказчик решил самостоятельно демонтировать блок магнитных головок (для чего, сформулировать не смог). Работал без защиты от пыли и грязи, на обычном письменном столе. Как результат: отпечатки пальцев на поверхностях (что в целом не страшно и может быть убрано) и (что намного хуже) несколько радиальных царапин неправильной формы.

Радиальные царапины полностью исключают возможность использования донорского блока магнитных головок, так как при каждом вращении головки неизбежно попадут в область турбулентности, генерируемую царапиной, очень быстро перегреются и выйдут из строя. Кроме того, неизбежны микротравмы поверхности выбиваемой из этих царапин пылью.

Вердикт: восстановление данных невозможно.

Отпечатки пальцев на поверхности. Заказчик работал без соблюдения элементарной чистоты.

Очередная китайская подделка: жесткий диск якобы на 500 Гбайт

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek | Восстановление данных в Кыргызстане | DataRecovery.KG

Сегодня к нам в лабораторию поступил довольно любопытный диск. Нет, вначале мы подумали, что это будет рядовой, заурядный заказ — Western Digital на 500 Гбайт, ничего вроде бы особенного, но… При подключении диска к ПАК РС-3000, после вывода диска на интерфейс, оказалось, что его емкость 320 Гбайт, а серийный номер диска при идентификации отличается от того, который написан на этикетке.

Тщательный осмотр показал: гермоблок накопителя относится совсем к другому семейству. Судя по этикетке, диск должен быть Tahoe и иметь явственно выраженные ребра по краям крышки гермозоны. По факту же накопитель оказался из семейства Rider с соответствующим строением крышки.

Собственно, те, кто подделал накопитель, особенно и не скрывали своей активности. Торцевая этикетка накопителя, дублирующая серийный номер, даже не была отделена от печатной основы — мы легко удалили ее, и нашему взору предстала оригинальная, исходная этикетка с серийным номером.

Вполне логично спросить: а для чего наклеивать на накопитель емкостью 320 Гбайт этикетку, на которой указано 500? Кто знает… Судя по истории этого компьютера, был он куплен давно, в те времена, когда такая разница в емкости была существенной по деньгам. Поэтому, думается, меркантильный интерес тут самый оправданный.

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek | Восстановление данных в Кыргызстане | DataRecovery.KG
Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek | Восстановление данных в Кыргызстане | DataRecovery.KG
Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek | Восстановление данных в Кыргызстане | DataRecovery.KG

Восстановить данные с телефона. Philips Xenium W6500

Задача. Восстановить данные с разбитого мобильного телефона Philips Xenium W6500.

Описание проблемы. Телефон подвергся серьезному физическому воздействию, экран разбит.

Результаты диагностики. Телефон частично исправен: на звук включается. Принято решение восстанавливать данные без распайки eMMC.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

  1. Перевод телефона в режим Recovery.
  2. Снятие графического ключа.
  3. Рестарт телефона в нормальном режиме.
  4. Получение root-доступа.
  5. Установка в аппарат необходимых утилит.
  6. Клонирование телефона в файл, извлечение данных из полученного файла-образа.

Результат.

Данные восстановлены полностью.

Особенности заказа.

Основная сложность при выполнении данного заказа заключалась в том, что у телефона не работает дисплей. Получить доступ к информации можно было двумя способами: установить новый модуль дисплея (в силу старости аппарата, его пришлось бы ждать от недели до двух), либо клонировать аппарат по USB. Было принято решение идти по второму пути, так как он был очевидно быстрее. Для загрузки в телефон нужных приложений использовался отладочный режим. Удачей было то, что в телефоне уже был включен режим разработчика и отладка по USB; если бы этого не было, возможен был бы только первый вариант, либо выпаивание микросхемы памяти и прямое ее чтение.

SMR. Просто о сложном

Типичный представитель дисков с технологией SMR — Seagate Mobile HDD

Вместо предисловия

Когда-то давно (относительно, конечно) в индустрии производства накопителей на жестких магнитных дисках настал переломный момент: для того, чтобы увеличить емкость выпускаемых дисков, производители перешли от параллельной магнитной записи к записи перпендикулярной. Технология появилась 12 лет назад и ее единственной задачей было продлить век жесткого диска, сделать его конкурентноспособным за счет увеличения емкости и уменьшения цены. Надо сказать, что с задачей технология справилась на славу: емкость жестких дисков за эти годы выросла почти в 10 раз, а цена упала до смешного: за 1 Тбайт дискового пространства нынче просят меньше 50 долларов США.

Однако и технологии NAND, на которых строятся твердотельные диски, не стояли на месте. Появились ёмкие SSD (100 Тбайт) с очень высокой производительностью. Жесткие диски оказались позади аж по целым двум показателям: по емкости (потолок того, что можно сейчас купить на рынке — 18 Тбайт; производители обещают в скором времени диски емкостью 20 Тбайт, но по сравнению со 100 Тбайт это звучит, мягко говоря, не очень оптимистично) и по производительности (современный жесткий диск ограничен пропускной способностью интерфейса SATA или SAS, тогда как твердотельные диски последних поколений работают на скоростях шины PCI Express).

Единственный (и, надо сказать, пока еще определяющий выбор покупателя) плюс жестких дисков — их цена. Накопитель HDD на 1 Тбайт стоит в 3 — 5 раз дешевле твердотельного диска той же емкости, ну а повышение емкости SSD кратно одному Тбайту повышает его цену в некоторых случаях на порядок.

За то время, что развивалась технология перпендикулярной записи, ее возможности были практически исчерпаны, и перед производителем встала новая задача: как продолжать наращивать емкость? Для этого существует три пути: уменьшить толщину магнитных пластин и, как следствие, сделать возможным установить их в гермоблок жесткого диска больше (при этом по очевидным причинам страдает надежность); уменьшить величину записываемого участка (увеличить плотность на треке) и сделать возможным записать больше данных на трек (развиваются две технологии — MAMR и HAMR); изменить метод записи для более плотного расположения непосредственно треков. Вот об этом, последнем, пути увеличения емкости мы и поговорим.

Производители ведут разработки, естественно, во всех направлениях. Одним из революционных изобретений последних лет стала технология SMR — Shingled Magnetic Recording, черепичная магнитная запись. Про нее эта статья.

Что такое SMR

Черепичная запись — принцип организации записи треков так, чтобы они частично перекрывались. Соответственно, упаковка треков в этом случае максимальная — фактически они лежат так плотно, что головка чтения-записи уже не может работать с каким-то одним треком, ей приходится работать сразу с несколькими. Это заметно увеличивает скорость чтения и записи (пишем-то сразу несколько треков, как и читаем), но только в том случае, если запись или чтение производится последовательно. Если нам нужно работать с большим количеством мелких файлов, а тем более — начать перезапись данных внутри уже имеющихся (например, удалить один маленький файл и записать на его место другой), скорость записи и чтения может проваливаться всерьез и надолго — вплоть до значений, близких к единичным IOPS на несколько минут.

Схема упаковки треков при PMR-записи
Схема упаковки треков при SMR-записи

На рисунках выше мы показали разницу между PMR (причем не важно, параллельной или перпендикулярной) и SMR записью.

Как видим, писать-читать SMR-головки могут только порциями треков, причем довольно солидными, на ширину головки. Эти порции треков называются лентами (ленты могут быть и шире однократного прохода головки, но всегда кратны ему). Если старый добрый жесткий диск с PMR-записью оперировал треками, то новый, с записью SMR, оперирует уже лентами (хотя треками, естественно, оперировать он тоже умеет — но об этом ниже).

Как работает SMR-диск

Давайте представим, как это работает. Пользователь решил записать на SMR-диск какой-то файл. Система передала его на интерфейс, из которого он загрузился в буфер диска. Здесь уже логика жесткого диска определила, на какую ленту (или на какие ленты) этот файл положить. Если лента до этого была пустая — прекрасно, значит просто кладем туда данные, и дело в шляпе. А вот если там уже что-то лежало, то диску предстоит целый набор нетривиальных действий: считать то, что уже лежит на ленте; загрузить считанное в буфер; объединить с тем, что добавляется на ленту; положить весь кусок (старое и новое) туда, куда требуется. Если же укладываются не последовательно большие порции данных, то процесс может реально занимать немало времени — именно поэтому у SMR-дисков большой объем буферного ОЗУ. Хоть как-то процесс ускорить.

При последовательной записи картина обратная. На скриншоте ниже показана запись 2 Тбайт данных на SMR-диск с интерфейсом USB 3.0 производства Western Digital емкостью 4 Тбайт. Как видим, скорость весьма приличная, хотя и не максимальная. Если бы пересылались большие файлы (в нашем примере идет передача огромного количества фотографий), скорость записи была бы еще больше.

Копирование 2 ТБайт данных на внешний накопитель (SMR, 4 Tбайт, Western Digital) с интерфейсом USB 3.0

Возникает вопрос: а как тогда работает такой диск, если требуется многократная перезапись небольших файлов в разных местах диска, ведь получается, что диску предстоит перелопатить кучу лент и это, естественно, займет немало времени?

Да, это сложная задача, с которой программисты прошивок SMR-дисков постарались справиться двумя способами. Первый — это наличие у диска стандартных PMR-областей, а второй — введение в микропрограмму фоновых процессов реорганизации лент, сходных с обычной дефрагментацией (собственно, в микропрограмме она так и называется — фоновая дефрагментация).

PMR-области используются в тех случаях, когда буферное ОЗУ переполняется, и требуется быстро освободить его под новые очереди задач; также эти области используются для процессов фоновой дефрагментации.

Фоновая дефрагментация: корень всех зол или благо?

Теперь немного подробнее о самой дефрагментации. В те моменты, когда SMR-диск не имеет задач от операционной системы, микропрограмма автоматически запускает процессы реорганизации лент. Диск сканирует ленты, определяет, где данные следует перенести для оптимизации скорости чтения, и производит перенос: считывается вся лента (или несколько лент), выкладывается в буфер (и дублируется на другой части диска, в SMR- или PMR-области), затем данные переставляются в нужном порядке, лишнее удаляется, и лента (или ленты) кладется обратно. И так в цикле, пока не будет реорганизован весь массив данных.

Соответственно, чем больше на диске данных (и чем больше их было записано недавно и, соответственно, беспорядочно), тем больше диску требуется времени на фоновую дефрагментацию. Поскольку довольно часто сейчас SMR-диски используются во внешних накопителях, может возникнуть ситуация, когда ваш внешний диск начинает жутко «тормозить». Если при этом он не издает посторонних звуков, не был замечен в падениях или ударах и является относительно свежекупленным, мы рекомендуем подождать. Почти наверняка в нем идут фоновые процессы реорганизации информации, и через некоторое время диск завершит их и перейдет в нормальный режим работы. Если же вы будете пытаться в это время записать в него новые данные, то это просто приведет к значительной потере времени: данные вы, конечно, запишете. Но заметно дольше, чем могли бы.

Логика работы SMR-дисков. Двойной транслятор, шифрование и TRIM

Логика SMR-диска устроена по-другому, не как PMR-диск. Если в стандартных PMR-дисках имеется только одна система трансляции (физическая адресация сектор — трек — головка в логическую адресацию LBA), то у SMR-дисков систем трансляции две. Это классический транслятор «сектор — трек -головка в LBA» и новый транслятор «сектор — трек — головка в ленте», причем оба этих транслятора взаимосвязаны. Потеря любого из них приведет к полной потере данных (на этом, кстати, построены технологии «быстрого стирания» SMR-дисков — обнуляем один из трансляторов и все, данных нет). Восстановление будет возможно лишь в том случае, если получится восстановить утерянный транслятор. Это уже задача для компаний по восстановлению информации, на текущий момент — достаточно сложная и дорогостоящая.

Кроме того, не стоит забывать и про шифрование. Оно уже давно и прочно обосновалось в устройствах хранения информации — ну а в SMR-дисках его использование время от времени преподносит пользователям своеобразные и далеко не всегда приятные сюрпризы.

Третья особенность SMR-дисков — TRIM. Гораздо проще и быстрее не перестраивать структуру лент, если это не требуется, а менять транслятор: удалили данные — ленты помечаются как пустые, и, соответственно, при запросе данных возвращают заполненные нулями сектора. Это, с одной стороны, удобно. А с другой — даже простой логический заказ (удаленные данные) после отработки TRIM может оказаться уже сложным, с необходимостью поднимать транслятор диска и извлекать данные из помеченных как очищенные лент. Поэтому прежде чем удалять информацию с SMR-диска — убедитесь, что эти данные вам больше не нужны. Иначе можно серьезно пострадать.

И как все это использовать?

Вполне закономерный вопрос, между прочим. Если вы дочитали до этого места, то уже поняли: SMR-диски очевидно лучше использовать под определенные задачи — по крайней мере, пока технология не обкатается и не будут решены описанные выше сложности. Ведь не спроста производители вдруг начали делить диски по типу использования: Survellance (для систем видеонаблюдения, то есть — для непрерывной потоковой записи), NAS (для дисковых массивов, то есть — для постоянной случайной записи и чтения), Gaming (для игр, то есть — для быстрого чтения больших объемов данных и предчтения их в буфер), Computing (для обычных персональных компьютеров, то есть — для стандартного повседневного использования).

Выбирая диск, обращайте внимание на его назначение, и покупайте именно такой, который максимально отвечает планируемому его использованию. Микропрограммы и физическая организация дисков могут оказаться (и обычно оказываются) оптимизированы под целевое использование, и диск для систем видеонаблюдения может оказаться совсем не подходящим для использования в бытовом компьютере.

В целом можно констатировать, что на текущий момент наиболее оптимально использовать SMR-диски в задачах, где производится последовательная запись и стирание данных — особенно больших объемов. С такими задачами в силу механизмов функционирования эти диски будут справляться намного лучше и быстрее PMR-дисков. Например, диски в системах видеонаблюдения, архивирования данных (системы резервного копирования, которые записывают резервную копию в виде одного файла), внешние накопители для хранения информации, и т.п. SMR-диски нежелательно использовать под установку операционной системы, под работу ПО (особенно, связанную с многочисленными постоянными переносами данных — например, в системах видеомонтажа или верстки документов типографского качества) и пр. Для этих задач мы рекомендуем или SSD, или HDD в традиционном PMR-исполнении.

SSD. Время перемен. Часть 1. Преимущества и недостатки

Чуть больше 10 лет назад, когда первые твердотельные диски (SSD: solid state drive) появились в массовом использовании (сначала в 2007 году в нетбуке Asus EEE PC-701, а затем в 2008 году корейская компания Mtron Storage Technology выпускает SSD уже как отдельное устройство), им прочили великое будущее. И, как мы можем видеть сейчас, не ошиблись.

Преимущества SSD

Как устройства хранения информации (или, по классической схеме компьютера фон Неймана, запоминающее устройство (память)), твердотельные диски обладают перед жесткими дисками (HDD — hard disk drive) рядом преимуществ, а именно: высокая производительность, высокая устойчивость к физическим воздействиям, бесшумность, низкое энергопотребление и, соответственно, небольшой нагрев во время работы.

Высокая производительность.

Узкое место любого жесткого диска — система считывания и записи информации. Это головка чтения-записи. Увеличение производительности этой подсистемы возможно тремя способами: уменьшение времени поиска (или времени позиционирования на треке/секторе) программными и аппаратными средствами; увеличение скорости вращения шпиндельного двигателя для уменьшения времени поиска; установка нескольких независимых актуаторов для того, чтобы в процессе поиска данных участвовала не одна, а несколько головок. Первые два способа повышения производительности жесткого диска фактически исчерпаны, третий — пока находится на стадии разработок и тестирования; хотя он был анонсирован довольно давно, коммерческих моделей жестких дисков с двойным актуатором в продаже пока не появилось.

Таким образом, производительность жесткого диска ограничена пропускной способностью и производительностью головок чтения-записи, практически уже достигшей предела.

Твердотельные диски, в отличие от жестких, не имеют таких ограничений. Доступ к данным может быть организован (и организуется) в несколько независимых потоков. Фактически для SSD в SATA-исполнении верхней границей производительности является максимальная пропускная способность SATA-интерфейса (для SATA-3 это 6000 Mbit/s), для SSD, подключаемых на шину PCI Express — это максимальная пропускная способность PCIe (для наиболее распространенного на текущий момент PCIe x4 — 7,88 Гбайт/с; для наиболее быстрого на данный момент PCIe x16 — 63 Гбайт/с). Это совершенно фантастчиеские цифры для дисковой подсистемы.

Высокая устойчивость к физическим воздействиям

Жесткие диски — достаточно хрупкие устройства. Очень часто достаточно небольшого физического воздействия (легкий удар, падение с небольшой высоты и т.п.), чтобы жесткий диск перестал нормально функционировать. Более того — в результате такого воздействия можно полностью потерять доступ к данным, довольно часто — необратимо. Причина — выход из строя магнитных головок и/или повреждение поверхности. Продаваемые сейчас в массе внешние жесткие диски на базе 2.5-дюймовых НЖМД, хотя и позиционируются как противоударные, также не лишены этого недостатка.

Твердотельный диск, поскольку не имеет в своей конструкции движущихся частей, может выдерживать серьезные физические воздействия. Это послужило основанием для того, чтобы заменить в «черных ящиках» самолетов магнитную ленту или проволоку на SSD-диски. Таким образом, твердотельному диску не страшно то, что может полностью уничтожить жесткий диск. В целом, физическая устойчивость твердотельного диска практически полностью зависит от его корпуса: чем крепче корпус, тем более устойчив диск.

Бесшумность

В твердотельном накопителе, в отличие от жесткого диска, нет движущихся частей — следовательно, нечему издавать звуки. В отличие от традиционных жестких дисков, SSD работают абсолютно бесшумно.

Наиболее важным это свойство видится нам в ключе построения систем хранения данных (дисковых массивов и data-серверов). Если современный дисковый массив на базе SAS-накопителей производит много шума (шумят вентиляторы охлаждения и сами диски), то такой же массив на базе SSD будет намного тише, так как шум будет производить только система охлаждения.

Низкое энергопотребление

Жесткие диски для настольных ПК (даже произведенные в последние годы) имеют довольно высокие показатели энергопотребления: в зависимости от режима работы и того, куда они установлены, они могут потреблять до 25 — 30 Ватт электроэнергии. Диски для портативных компьютеров потребляют ощутимо меньше, но все же их среднее энергопотребление составляет 4 — 5 Ватт.

Твердотельные диски в этом плане намного выгоднее — их энергоэффективность минимум в 3 раза лучше, чем у НЖМД форм-фактора 2.5′, и примерно в 15 раз лучше, чем у 3,5′ дисков.

Низкие значения нагрева во время работы

Очевидно, что при низком энергопотреблении уменьшается и тепловыделение, а, следовательно, и нагрев. Это особенно важно в замкнутых системах (портативных компьютерах, планшетах, трансформерах и пр.). Нагрев — это бессмысленное рассеивание энергии, соответственно, чем он меньше, тем более энергоэффективным является устройство.

Недостатки SSD

К сожалению, устройств без недостатков не бывает. Не лишены недостатков и твердотельные диски. Это: относительно высокая цена и ограниченный ресурс.

Цена SSD

За то время, что твердотельные накопители эволюционировали, их стоимость, естественно, падала — и продолжает падать до сих пор. В некоторых случаях стоимость SSD уже всего лишь в 2 раза выше стоимостью HDD той же емкости. Например, SSD Crucial емкостью 480 Гбайт стоит в среднем 55 долларов США; жесткий диск аналогичной емкости стоит около 30 долларов США. SSD некоторых производителей (SmartBuy, KingSpec и пр.) могут стоить почти столько же, сколько и жесткий диск аналогичной емкости (однако они заметно проигрывают в производительности и надежности более известным брэндам).

Между тем не стоит сравнивать жесткие диски с твердотельными из нижнего ценового диапазона, так как в нем находятся не самые надежные и производительные устройства. Давайте сравним жесткие диски известного производителя (например, Western Digital) и твердотельные диски известного бренда (скажем, Samsung).

Стоимость жесткого диска WD Slim емкостью 500 Гбайт составляет 35 долларов США, диск для настольного компьютера WD Survellance емкостью 1 Тбайт стоит 42 доллара США. SSD Samsung аналогичной емкости будут стоить 120 и 200 долларов США соответственно — то есть примерно в 4 — 5 раз дороже. Согласитесь, это серьезный недостаток.

Ресурс твердотельного диска

Это, пожалуй, основной недостаток SSD, не позволяющий на текущий момент безоговорочно доверять этим устройствам.

Как известно, существует определенное значение циклов перезаписи, на которое рассчитан твердотельный диск. Для современной MLC-памяти это значение в среднем составляет 3000. В грубейшем приближении это означает, что мы можем полностью переписать SSD 3 тысячи раз, после чего его ресурс будет выработан. На практике все намного сложнее, и диск выходит из строя раньше окончания этого цикла. Проблема в том, что операционная система использует часть пространства диска весьма интенсивно — например, ядро ОС, файл подкачки, сброшенные на диск части буферной памяти и пр. Это приводит к критическому износу небольшой части поверхности. Пока у диска есть резервные сектора, это не страшно, однако после их окончания диск начинает, что называется, «сыпаться», и в итоге выходит из строя.

Не будем голословными, а обратимся к исследованиям серьезных организаций.

Компания Google совместно с университетом Торонто провели исследование используемых в их серверах SSD и пришли к выводу, что чем старше твердотельный диск, тем больше он содержит ошибок. Вывод вполне естественный: с возрастом изнашивается любое устройство, причем для части из них совсем не обязательно при этом работать (например, от долгого стояния приходят в негодность резиновые части автомобиля).

Гораздо более интересным в этом ключе выглядит исследование журнала Tech Report о том, насколько в действительности хватает ресурса SSD на прямую перезапись данных. Журналом были выбраны диски только известных брендов, и заголовок статьи, в которой опубликовано исследование, говорит сам за себя: They’re all dead (они все мертвы). Тестировались диски емкостью 250 Гбайт, только половина из которых выдержала запись 1000 терабайт данных; другая половина вышла из строя при записи от 700 до 900 Тбайт. Может показаться, что это огромные цифры, однако только в процессе работы со swap-файлом операционная система ежедневно переписывает гигабайты (а в случае с компьютерными играми — десятки и даже сотни гигабайт) данных — из этого и складывается износ.

Выводы из первой части

Какие следует сделать выводы из всего, сказанного выше?

Первый, и самый главный, вывод: технический прогресс идет вперед, и очень скоро стоимость твердотельного диска сравняется со стоимостью жесткого. Я помню времена примерно 10 лет назад, когда SSD OCZ на 256 Гбайт стоил 750 евро; сейчас даже Samsung такой же емкости стоит уже 60 — 70 долларов, то есть цена за 10 лет упала более чем в 10 раз. Это хорошая тенденция, настраивающая на то, что пора подумать о постоянном использовании твердотельных накопителей.

Второй вывод: не смотря на все минусы, твердотельные диски выгодно отличает высокая производительность, низкое энергопотребление и теплоотдача. Кроме того, эти диски устойчивы к физическим воздействиям.

Ну и вывод третий. Во второй части этой статьи я расскажу вам, как организовать использование твердотельного диска в вашем компьютере и обезопасить себя от потенциальной потери данных.



Мы принимаем к оплате | We accept payments


Мы стажировались и работали в странах | We worked or practiced in following countries