TRIM. Опасности технологии и как с ними бороться

Пользователи новых версий Windows (Windows 8, 8.1 и 10), Mac OS X (начиная с версии 10.10.4) и новейших сборок Linux, компьютеры которых оборудованы твердотельными дисками (SSD), даже не подозревают, что может произойти, если они вдруг, случайно, удалят нужные данные или отформатируют раздел на своем SSD.

А произойдет вот что. Данные будут удалены навсегда, их невозможно будет восстановить никакими программами. Почему?

Потому что последние версии операционных систем поддерживают технологию TRIM.

Что такое TRIM?

TRIM (от английского to trim — вырезать) — АТА-команда, позволяющая операционной системе указать твердотельному диску, в каких блоках его памяти нет данных. Это позволяет SSD физически удалять ненужные данные из этих ячеек памяти, чтобы можно было проводить процессы внутренней дефрагментации информации и таким образом увеличить срок службы накопителя.

Как работает TRIM?

Работа этой технологии предельно проста. Удаляя данные, операционная система отправляет SSD своего рода «уведомление»: данные, находящиеся по таким-то координатам, больше не нужны. Контроллер твердотельного диска преобразует логические координаты операционной системы в физические, и блоки памяти, которые попали в список содержащих ненужную информацию, проходят очистку: в них больше не содержится никаких данных.

После того, как SSD очистит достаточное количество блоков памяти, начнется процесс переноса: области, содержащие информацию, будут группироваться с такими же областями, а области, не имеющие информации, также будут группироваться. Это заметно повышает производительность и ресурс SSD и называется фоновой дефрагментацией.

Чем опасен TRIM?

Единственная опасность этой технологии заключается в том, что после удаления информации ее уже невозможно восстановить, так как твердотельный накопитель необратимо очистит блоки, содержавшие удаленные данные. Вы скажете: и что с того? Ведь данные-то удалены, а значит они не нужны больше.

К сожалению, это не всегда так. Да, бесспорно, большинство операций удаления информации производятся добровольно, но случаются (и довольно часто) операции случайного удаления или форматирования. И вот в таких случаях удаляются нужные данные, и удаляются навсегда.

Я проиллюстрирую это на примере.

В работу поступил ноутбук HP Probook 430, оборудованный SSD емкостью 256 GB. На этом ноутбуке проводились работы по написанию диссертации. И вот, в один «прекрасный» момент пользователь, при удалении с рабочего стола ненужного ярлыка, случайно зацепил две нужные папки. И очистил корзину. Спохватился он через время — но было уже поздно, данные исчезли навсегда. Теперь пользователю предстоит кропотливо восстанавливать набранный текст вручную.

Файл JPEG после того, как он прошел через TRIM
Исправный JPEG-файл

Отключение TRIM

Если вы считаете, что безопасность ваших данных важнее потери производительности и некоторого уменьшения ресурса твердотельного накопителя, то я бы рекомендовал отключить TRIM. Если на вашем накопителе нет таких данных, потеря которых была бы для вас ощутима, TRIM можно не трогать. В любом случае, решение принимать вам. На моих накопителях TRIM отключен.

В системе Windows проверить состояние TRIM и отключить или задействовать его достаточно просто. Для начала нажмите кнопку «Пуск» и наберите в строке поиска cmd. В появившемся результате, в разделе «Программы» выберите cmd и запустите ее от имени администратора.

Поиск и запуск командной строки Windows
Ответ на запрос состояния TRIM в операционной системе: TRIM отключен

В открывшемся окне командной строки необходимо ввести команду:

fsutil behavior query DisableDeleteNotify

Ответом на эту команду будет состояние TRIM в вашей операционной системе. Если в строке DisableDeleteNotify стоит статус 0, значит TRIM включен. Если 1 — выключен.

Для включения или отключения TRIM также используется командная строка, но вместо команды запроса (query) нужно использовать команду установки (set):

fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0

для включения TRIM, и

fsutil behavior set DisableDeleteNotify 1

для отключения TRIM.

Включение TRIM с последующей проверкой статуса

Почему восстановленные файлы не работают?

Даже после того, как на накопителе отработал TRIM, если диск отсканировать программами, предназначенными для восстановления данных, эти программы «найдут» удаленные данные. Многие пользователи вздыхают с облегчением: фух, данные нашлись, страшного не произошло. Но, увы, ни один из восстановленных файлов работать не будет. Почему?

Выше я привел скриншоты с нормальным и удаленным после TRIM JPEG-файлами (обычно этот формат используется для сохранения фотографий). Прошедший через TRIM JPEG-файл не несет в себе данных, он полностью заполнен нулями. Но при этом программа для восстановления данных его обнаружила. Как так?

Все очень просто. Программа работает с файловыми таблицами — и представляет результат их сканирования. В этих таблицах хранится информация обо всех (включая удаленные, но еще не переписанные) файлах. Поскольку TRIM работает не с записями в файловой таблице, а с файлами, то очищается именно область, в которой находился файл — при этом запись в файловой таблице не очищается. Вот и получается, что запись есть, а файла по факту уже нет.

10 практических советов обладателям SSD

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek
Один из первых PCIe SSD

Твердотельные диски (SSD) прочно вошли в нашу жизнь, их можно встретить практически в любых вычислительных устройствах: игровых приставках, персональных компьютерах (особенно широкое распространение SSD получили в ноутбуках), смартфонах, переносных дисках и т.п. Однако, не смотря на это, пользователи зачастую не придают значения тому, что вместо жесткого диска у них стоит твердотельный, не учитывают этого при эксплуатации и благодаря этому теряют как в производительности, так и в сроке жизни устройства.

Не секрет, что твердотельный диск — устройство, для которого производителем установлен конечный ресурс (количество циклов записи в ячейку памяти). Для разных устройств это значение различно и зависит от типа и производителя NAND-микросхем, установленных на SSD. Скажем лишь, что оно относительно невелико — для некоторых типов современной QLC-памяти оно составляет 3000 циклов на ячейку памяти, а иногда даже и меньше. Согласитесь, это очень немного, особенно в случае активного использования диска. Поэтому производители идут на разного рода ухищрения для того, чтобы увеличить этот ресурс: устанавливают в накопителе огромные объемы запасных ячеек памяти, хитрые алгоритмы их заполнения и использования, активно используют функции TRIM, переноса и оптимизации данных, и т.п. Но как бы они не старались, то, как используется твердотельный диск, в конечном счете и определяет его срок службы и производительность.

Ниже я дам 10 советов о том, как продлить срок службы вашего SSD, используя его на возможном максимуме производительности.

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek
SSD Micron

1. Не заполняйте SSD полностью

Для того, чтобы твердотельный накопитель мог отрабатывать свои алгоритмы увеличения срока службы, не рекомендуется заполнять SSD более чем на 75%; идеальным же является соотношение заполненного места к незаполненному 50/50. Почему так? Твердотельный диск только номинально (для операционной системы) имеет традиционный размер сектора, кратный 512 байт. Физически размер ячеек памяти сильно отличается от этой величины, и не только кратностью, но и наличием дополнительных областей, предназначенных для служебной информации и данных для коррекции битовых ошибок. По этой причине ячейки памяти SSD часто заполнены не полностью, и накопитель осуществляет внутренний перенос данных для освобождения частично заполненных ячеек для увеличения их ресурса.

2. Дефрагментация больше не нужна

Дефрагментация данных была придумана для того, чтобы уменьшить время доступа к файлу на жестких дисках. Для того, чтобы прочитать файл, записанный в разных местах диска фрагментами, в случае с жестким диском требуется несколько последовательных операций позиционирования головок (поиск информации о фрагментах файла в файловых таблицах; обращение к первому фрагменту; обращение ко второму фрагменту; и так до конца файла). При этом чем больше фрагментов, из которых состоит файл, тем больше будет время его чтения. В случае с твердотельными дисками операций позиционирования нет, диск с одинаковой скоростью читает данные из любого места диска, поэтому дефрагментация утрачивает смысл. Кроме того, все SSD самостоятельно производят дефрагментацию на физическом уровне.

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek
Контроллер SSD

3. Выбирайте правильный интерфейс

Твердотельный диск — устройство значительно более производительное, чем традиционный жесткий диск. Однако его производительность может раскрыться только тогда, когда он подключен на производительный интерфейс. Часто бывает так, что пользователь устанавливает быстрый SATA3 твердотельный диск на медленный SATA1 или SATA2 интерфейс и не видит особой разницы между тем, как работал его жесткий диск, и как работает его новый SSD. Поэтому, прежде, чем ставить себе SSD, убедитесь, что производительность интерфейса соответствует производительности твердотельного диска.

4. Не стоит использовать SSD как подключаемое хранилище данных

Как бы это ни звучало абсурдно, но SSD в его нынешнем исполнении — не то устройство, которому следует доверять хранение информации в классическом смысле. Что это значит? Довольно часто пользователи производят резервное копирование на накопитель, подключая его к компьютеру только на время резервного копирования; все остальное время накопитель отключен от ПК и находится где-то на хранении. При использовании жесткого диска проблем не возникает, чего не скажешь о SSD. Во-первых, при нечастом включении питания у твердотельного диска банально начинается процесс стекания заряда; во-вторых, накопитель не использует внутренние алгоритмы увеличения своего ресурса (дефрагментация, TRIM и т.д.), что закономерно приводит к уменьшению ресурса. Как бы странно это ни звучало, но для увеличения ресурса твердотельного диска требуется его держать включенным достаточно продолжительное время.

5. Не устанавливайте SSD для использования в старых операционных системах

Старые операционные системы (Windows XP, Windows Vista, iOS до версии 10.6.6 и т.п.) не имеют поддержки части технологий, используемых в SSD (в частности, TRIM), что заметно уменьшает их производительность и ресурс. Устанавливать SSD следует в тех системах, где имеется их полноценная поддержка.

Восстановление информации в Бишкеке | Data Recovery Bishkek
NAND-микросхемы хранят пользовательские данные

6. Файл подкачки не должен находиться на SSD

Файл подкачки в ОС семейства Windows — участок виртуальной памяти, сохраняемый на диске и используемый в случае нехватки физической оперативной памяти. Как правило, в этом файле находится то, что система использует наиболее часто, но при этом по каким-то причинам не может загрузить в ОЗУ. Казалось бы, почему нельзя его использовать на SSD? Можно, но при этом будьте готовы к резкому уменьшению ресурса диска по двум причинам: 1) объем файла подкачки достаточно велик и составляет обычно от 1 до 8 Гбайт; 2) данные в файле подкачки переписываются постоянно. Другими словами, операционная система постоянно переписывает определенные LBA-сектора SSD-диска, значительно уменьшая их ресурс. Наша практика показывает, что наиболее часто проблемы SSD начинаются именно с файла подкачки: в области его расположения появляются дефектные сектора (а это означает, что система саморемонта твердотельного диска уже ничего не может сделать с дефектами, появляющимися в результате лавинообразного уменьшения ресурса), что часто является «первой ласточкой» скоропостижной кончины устройства.

7. SSD необходимо охлаждать

Как ни странно, но SSD также нагреваются в процессе работы, как и другие компьютерные компоненты. Некоторые SSD греются довольно ощутимо. Как известно, нагрев не является для твердотельных дисков полезным, поэтому рекомендуется устанавливать их так, чтобы обеспечить максимальный отвод тепла.

8. Следите за обновлениями прошивки вашего SSD

Регулярно просматривайте сайт производителя вашего SSD, если там имеется актуальное обновление прошивки для вашего SSD, скачайте его и обновите прошивку. Очень часто обновление прошивки заметно увеличивает срок службы диска и его производительность, так как в обновлении учитываются обнаруженные в процессе эксплуатации накопителя ошибки и недочеты.

9. Перед обновлением прошивки SSD всегда резервируйте все данные

Обновление прошивки, как сказано выше — важный момент в сохранении ресурса и высокой производительности твердотельного диска. Однако следует учитывать, что при некоторых типах обновления (особенно это касается тех обновлений, которые запускаются в автоматическом режиме с загрузочной флешки) диск будет полностью стерт. При этом все данные с диска будут безвозвратно утеряны. Для того, чтобы такого не происходило, резервируйте данные с SSD перед тем, как обновлять его прошивку.

10. Установите программу для мониторинга состояния SSD от производителя

У всех основных производителей SSD имеется специализированная программа, предназначенная для мониторинга и обслуживания твердотельных накопителей: Intel Solid State Drive Toolbox, Samsung Magician, ADATA SSD Toolbox и др. Найти программу для Вашего SSD достаточно просто: зайдите на сайт производителя и следуйте инструкциям, имеющимся там, либо воспользуйтесь поиском в Интернете.

Что даст вам использование такого ПО? Прежде всего, вы сможете отслеживать состояние вашего SSD в режиме реального времени. Как правило, такие программы имеют систему предупреждения — как только накопитель подойдет к красной черте, программа об этом сообщит, и у вас будет время для резервирования информации. Кроме того, эти программы могут предложить вам необходимое обслуживание твердотельного диска: оптимизацию, обновление прошивки и т.п.

Заключение

Как видите, эксплуатация твердотельных дисков отличается от эксплуатации НЖМД. Если следовать данным выше советам, ваш SSD будет служить вам долго, и будет сохранять высокий уровень производительности.

Восстановить информацию из твердотельного диска ADATA SU650

Задача. Восстановить данные из SSD ADATA SU650 240GB.

Описание проблемы. Накопитель не определяется в системе.

Результаты диагностики. Неисправность микропрограммы накопителя: во время инициализации зависает одна из частей микропрограммы, что приводит к невозможности запуска SSD.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

  1. Подготовка накопителя к запуску в режиме ROM.
  2. Модификация микропрограммы накопителя и загрузка ее в память SSD.
  3. Запуск накопителя с применением модификаций микропрограммы.
  4. Построение транслятора накопителя.
  5. Копирование данных заказчика.

Результат.

Данные восстановлены полностью.

Особенности заказа.

Особенность этого заказа заключается в том, что накопитель построен на микроконтроллере SM2258XT, который не поддерживается коммерческими продуктами для восстановления информации из твердотельных дисков. Для восстановления доступа к информации требуется загрузка в память диска модифицированной прошивки, которая извлекается из файлов Field Update накопителя, которые можно найти на сайте производителя.

Если прошивку не модифицировать, а просто загрузить в память и запустить, произойдет обновление микропрограммы, одним из этапов которого является pretest — аналог селфскана накопителей на жестких магнитных дисках. Во время pretest, который длится секунды, происходит инициализация (грубо говоря, стирание; хотя процесс на самом деле значительно сложнее, но нам важен результат — данные из ячеек памяти исчезают без возможности восстановления) всех областей NAND-памяти.

Модификация микропрограммы заключается в отключении всех деструктивных для данных этапов ее работы, включая pretest.

SSD M.2 на 8 Тб: скоро в продаже

Твердотельные диски большой емкости — дело не сильно удивительное и не сильно используемое (благодаря их чудовищной цене), но все многотерабайтные диски всегда объединяла одна особенность: это диски довольно больших (для SSD, конечно) габаритов.

Типоразмер М.2 отличает строгое следование канону: больше 22 х 110 мм он быть не может. Это тонкая и достаточно короткая линейка текстолита с напаянными на нее элементами. Наиболее «ходовыми» объемами твердотельных дисков М.2 сейчас являются 120, 240 и 480 Гбайт; большие объемы (до 2 Тбайт) тоже встречаются, но стоят существенно дороже своих «жестких» собратьев.

И вот компания Phison, известная тем, что производит контроллеры для NAND-устройств (включая и SSD) продемонстрировала новый экспериментальный твердотельный диск форм-фактора М.2 емкостью аж 8 Тбайт! Это стало возможным благодаря тому, что Phison разработала новый контроллер, физические размеры которого существенно меньше текущих, что позволяет разместить на плате SSD M.2 до 8 чипов NAND-памяти. При использовании памяти QLC объемом 1 Тбайт на чип максимальный объем такого накопителя — 8 Тбайт. Его, собственно, и продемонстрировали.

Конечно, такой накопитель будет стоить весьма немало, и говорить о том, что М.2 устройства такого объема будут массово использоваться в компьютерах в ближайшем будущем, не приходится. Но надо понимать, что это — первая ласточка. Когда-то, много лет тому, экспериментальные образцы жестких дисков емкостью всего лишь 20 Гбайт считались чем-то дико вместительным и прорывным; сейчас флешка в сотовом телефоне у многих пользователей имеет больший объем. Прогресс идет вперед, и этого не остановить.

Недорогой внешний твердотельный диск своими руками

Часто спрашивают, что делать, если информацию хранить и перемещать надо, а внешние жесткие диски использовать страшно (уронил — и все, прощайте данные). Чтож, сейчас проблем никаких нет: можно купить или собрать внешний твердотельный диск. Как мы уже писали ранее, одно из достоинств твердотельных дисков (SSD) — это их хорошая устойчивость к физическим воздействиям, в том числе — ударам и вибрациям.

Самый простой способ — пойти в магазин и купить внешний SSD. Однако такое устройство будет заведомо дороже того, что можно собрать самому — при этом функционал собранного самостоятельно внешнего SSD от магазинного отличаться не будет. Скажу больше — вы можете собрать внешний SSD с гораздо более выгодными параметрами, в том числе — и внешними. Вы можете выбрать тип и цвет корпуса, тип SSD, который будет установлен внутрь, тип соединения (интерфейс) и т.п.

Потребуется подобрать три вещи. SSD, корпус для него и кабель (обычно он входит в состав корпуса, но бывает всякое).

Начнем с SSD. Я советую выбирать накопители с интерфейсом M.2, просто потому, что они быстрее и дешевле. К тому же, они меньше стандартных 2.5′ SSD физически, и корпуса для них также меньше. Наиболее оптимальный объем SSD M.2 на текущий момент — 500 (512) Гбайт. Такие диски имеют наиболее выгодную стоимость. Например, SSD ADATA SX6000LNP будет стоить в Бишкеке на момент написания этой статьи всего 60 долларов США.

На Aliexpress такой диск будет стоить немного дешевле — например, SSD Netac N930E Pro 512 GB стоит на момент написания статьи около 55 долларов США.

Теперь будем выбирать корпус для внешнего SSD. Делать это можно в ближайшем компьютерном магазине или, что намного лучше — в интернет-магазине с хорошим выбором. Например, я пользуюсь Aliexpress. По запросу SSD M.2 external enclosure вы получите сотни товаров, среди которых можно не спеша выбрать то, что вам понравится по форме, цвету, интерфейсу и т.п.

После выбора корпуса обратите внимание на тип кабеля и наличие его в комплекте. Обычно корпус внешнего SSD комплектуется необходимым кабелем, но это может быть и не так. Если кабеля нет, докупите его — в любом компьютерном или телефонном магазине имеется весь набор используемых в настоящее время USB-кабелей.

После того, как вы добыли корпус, SSD и кабель, приступаем к сборке. Это абсолютно легкая процедура, одинаковая практически для всех внешний SSD с разъемом М.2.

1. Подготавливаем USB-коробку для SSD-диска.

Data Recovery Bishkek | Восстановление информации в Кыргызстане

2. Разбираем USB-коробку, достаем из нее электронную плату, на которую будет установлен SSD.

Восстановление информации в Кыргызстане | Data Recovery in Kyrgyzstan

3. Устанавливаем SSD на печатную плату и закрепляем его на ней специальным шурупом (входит в комплект поставки USB-коробки).

Восстановление информации в Кыргызстане | Data Recovery in Kyrgyzstan

4. Помещаем плату с установленным SSD в корпус.

Восстановление информации в Кыргызстане | Data Recovery in Kyrgyzstan

5. Закручиваем крепежные шурупы, вставляем интерфейсный кабель, подключаем SSD к компьютеру и наслаждаемся нашим устройством.

Восстановление информации в Кыргызстане | Data Recovery in Kyrgyzstan

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.

SSD LENOVO, NVME, 256GB: ВОССТАНОВИТЬ ДАННЫЕ С ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ДИСКА

Задача. Восстановить данные с SSD Lenovo 256GB, интерфейс NVMe

Описание проблемы. Накопитель поступил с жалобой на то, что он не определяется компьютером.

Результаты диагностики. Для диагностики накопителя использованы ПАК РС-3000 и переходник NMVe — SATA. Обнаружено, что диск имеет дефектные сектора.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

1) Подключение интерфейса на интерфейс SATA.

2) Подготовка к созданию посекторной копии накопителя (настройка накопителя и интерфейса).

3) Посекторное клонирование накопителя с интеллектуальной обработкой дефектных секторов.

4) Анализ полученного образа, построение виртуальной файловой системы.

5) Извлечение данных из полученного образа.

Результат.

Данные восстановлены с минимальными (менее 0.1%) потерями.

Особенности накопителя.

Интерфейс NVMe начал внедряться в 2012 г., однако только с 2015 г. он получил более-менее широкое распространение. На текущий момент NVMe-накопители не являются широко распространенными устройствами в пользовательском сегменте, однако они активно используются в серверном и enterprise-сегментах благодаря высокой производительности устройтсв (фактически подключение идет по высокоскоростной шине PCIe). В нашем опыте этот диск — первый накопитель с интерфейсом NVMe. Очевидно, его проблемы возникли в результате перегрева компьютера, в котором он был установлен (один из относительно новых ноутбуков Lenovo).

SAMSUNG MZ-JPU512T/0A6 512 GB: ВОССТАНОВИТЬ ДАННЫЕ С ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ДИСКА

Задача. Восстановить данные с SSD Samsung MZ-JPU512T/0A6 512 GB

Описание проблемы. Диск не определяется системой.

Результаты диагностики. Диагностика проведена с использованием ПАК РС-3000, осциллографа и специализированного переходника с проприетарного разъема твердотельного диска на SATA. Неисправность: выход из строя нескольких элементов обвязки питания.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

1) Замена вышедших из строя SMD-элементов обвязки питания.

2) Запуск накопителя в технологическом режиме.

3) Подготовка устройства к вычитыванию данных.

4) Вычитывание пользовательских данных на исправный носитель методом создания посекторной копии диска.

Результат.

Данные восстановлены полностью.

SSD SILICON POWER S55 240 GB: ВОССТАНОВИТЬ ДАННЫЕ С ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ДИСКА

Задача. Восстановить данные с SSD Silicon Power S55 240 GB

Описание проблемы. Накопитель определяется в системе названием SATAFIRM S11, данные не видны

Результаты диагностики Для диагностики использован ПАК РС-3000. Выяснено, что у диска имеются проблемы со служебной зоной.

Необходимые для восстановления информации процедуры.

1) Запуск диска в технологическом режиме (с загрузкой лоадера).

2) Анализ системной области. Построение транслятора.

3) Вычитывание диска.

4) Извлечение из полученного образа пользовательских данных.

Результат.

Данные восстановлены полностью

Особенности накопителя.

SSD относится к богато представленному на рынке сегменту твердотельных дисков, посроенных на контроллерах Phison. Как правило, восстановление данных с таких накопителей с использованием ПАК РС-3000 не вызывает проблем.

INTEL SSDSCKKF256H6: ВОССТАНОВИТЬ ДАННЫЕ С ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ДИСКА

Задача. Восстановить данные с SSD Intel SSDSCKKF256H6

Описание проблемы. Накопитель поступил с жалобой на то, что он не определяется компьютером.

Результаты диагностики. Для диагностики накопителя использованы ПАК РС-3000, цифровой мультиметр и цифровой осциллограф. Выяснено, что электроника накопителя исправна, а причина отказа — невозможность проинициализировать транслятор (циклическая загрузка в память диска одного и того же содержимого, имеющего поврежденную структуру).

Необходимые для восстановления информации процедуры.

1) Запуск накопителя в режиме загрузчика.

2) Загрузка в накопитель модифицированной микропрограммы (загрузчик диска).

3) Построение системы трансляции, применение ее в буферном ОЗУ диска.

4) Подготовка накопителя к вычитыванию данных.

5) Вычитываение накопителя в технологиеском режиме.

6) Извлечение данных из полученного образа.

Результат.

Данные восстановлены полностью.

Особенности накопителя.

Этот твердотельный диск построен на базе микроконтроллера SM2258G, имеющего ограниченную поддержку РС-3000 SSD. Для восстановления данных использованы собственные разработки команды HDD Research Group, позволяющие прервать циклическую подгрузку недообработанного дефекта, однако подключение диска к компьютеру производилось с использованием ПАК РС-3000.



Мы принимаем к оплате | We accept payments


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