Pot la SSD fracassar aleatòriament?

Molts Gràcies. a Romà Morozov, ACELab L'especialista tècnic de suport, per compartir el seu coneixement extens i coneixement i, per sempre, es va gastar en errors d'aquest article.

En el nostre article anterior Vida després de Trim: Usant el mode d' accés de fàbrica per a imatges SSD Només hem mencionat la fiabilitat dels dispositius SSD breument. Com podeu saber, la memòria de flash NAND pot mantenir un nombre limitat d'operacions d'escriptura. Fabricants d'avui en dia del consumidor SSD sol garantir uns 150 als 1200 cicles d'escriptura abans que l'ordre surti. Això pot portar a la conclusió que una cèl·lula NAND flash pot mantenir fins a 1200 cicles d'escriptura, i que un dispositiu SSD pot sobreviure més d'un miler de reescriucions completes independentment d'altres condicions. Això, però, no és completament correcte. Certes condicions d'ús i certs tipus de càrrega poden portar els discs SSD significativament més ràpid en comparació amb la seva resistència declarar. En aquest article, l'Schlington buscarem per què un dispositiu perfectament sa de la SSD amb el 98-9% de la vida que queda pot morir de sobte. A més, les recomanacions també donen recomanacions a les eines i s'aproxima que poden recuperar les dades encara que el dispositiu SSD estigui corromput o no aparegui en el sistema.

NAND Flash Endiance: esperaracions contra. Realitat

Els fabricants principals de SSD com Crucial i Samsung ofereixen ordres limitades de 5 anys als seus models recents. Els fabricants indiquen la quantitat màxima de dades que es poden escriure a una unitat SSD durant el període d'ordres.

Per exemple, això és el que Crucial i Samsung prometen per les seves recents sèries SSD.

Sembla que els investigadors independents confirmen les puntuacions de resistència. Això Prova d' informe tècnic és bastant vell, però les seves troballes són consistents amb els recents Comprovacions en curs per 3DNews.ru. Allevant tots els dispositius superaven les seves especificacions oficials de resistència escrivint centenars de terabytes sense problema. El lliurament de la tolerància d'escriptura del fabricant normalment seria efectiu per a celebrar-ho, però l'escala fa que aquest assoliment sigui important, va concloure que els Technvistes Geoff Gasior. La prova a llarg termini de múltiples models de SSD realitzats per 3DNews suggereix que fins i tot les unitats de SSD poden ser sobreescrites moltes vegades abans que la memòria flaix comenci a mostrar signes de degradació. Això no obstant, no explica per què alguns usuaris tenen els seus discs SSD en els seus períodes d'ordre després de sobreescriure el 20 a 30 vegades (amb 98-99% de la mitjana encara resta).

La cosa és que avui dia els flash TLC no poden mantenir milers de cicles d'escriptura sense degradació significativa. De fet, una cèl·lula típica pot mantenir 20 a 50 cicles d'escriptura i mesatiques abans que comenci a filtrar càrrecs. L' flash de baixa qualitat NAND pot ser menys robust, mentre que el cau SLC pot millorar el nombre de cicles d'escriptura, però el resultat final és el mateix: una cèl·lula NAND esdevé menys fiable en conservar electrons.

Llavors, com es relacionen aquests nombres amb fabricants va declarar la resistència de més de 1000 cicles d'escriptura, i com de fiable són aquests discs SSD després de tot? Deixa que en▁invitationsons intenti esbrinar-ho.

Parlant de posar-se, cada operació d'escriptura fa lleugerament mal a una cel·la NAND. L' escriptura d'una sola dada en mode SLC requereix un valor inferior en comparació amb l' escriptura de múltiples bits en mode MLC o TLC. Com a resultat, el motor de SSD basat en el MLC o el TLC equipat amb la memòria cau SLC pot mantenir una càrrega molt més alta (especialment a l' atzar escriu) en comparació amb els homòlegs de baix cost que no tenen memòria cau SLC. En alguns escenaris que inclouen missatges freqüents de petits trossos de dades, l'ús de la memòria cau SLC pot empènyer les SSDPUTs real fins a 100 vegades comparat amb les unitats SSD sense memòria cau SLC:

Després d'un cert nombre de cicles de programa iteràtiques, les cèl·lules NAND ja no poden conservar el càrrec i començar a filtrar electrons. Un encara pot escriure dades en cel· les eliminades; les dades es poden llegir correctament després d' escriure. No obstant això, les cèl·lules filtraran el càrrec i només conservaran dades durant un temps molt limitat.

Anem a fer una prova imaginària i escriure rwdon1 0 dígits en una cel·la de TLC. Immediatament després de l' escriptura, podríem llegir la cel· la amb èxit; el càrrec encara correspondria a l' 2001- 041 066. Tenim potència de la unitat SSD i deixem que es quedi durant dos dies, i després el poder tornar a entrar i llegir la cel·la. La càrrega encara és 00000. Deixa que el poder torni a fer-ho, aquesta vegada durant dues setmanes. Després de llegir la cèl·lula en dues setmanes, la càrrega és ara en un nivell d'#0001. Dues setmanes més, i la càrrega és 0 135.000, seguida per 2001-20000 0 0 255.0 en dues setmanes més.

El temps que una cel·la NAND pot conservar el càrrec després d'un cert nombre de cicles de programació és un criteri important en calcular la puntuació de resistència. La majoria dels fabricants de flash NAND especifiquen que les cèl· lules han de conservar el càrrec Com a mínim dues setmanes atunit description in lists Temperacions altes (E.g. en l' entorn central de dades. Aquesta vegada s'ha fet molt més temps a Temperatures a casa . Durant el període de retenció especificat algunes cel· les es permeten filtrar els càrrecs, però aquests errors han de ser correctes a través de l' ECC.

Dues setmanes fan por; en la vida real els fabricants usen patates NAND que superen significativament les especificacions mínimes.

Què passa amb les fitxes amb NAND que no passen els requeriments de cadena SSOD OEMS? Mai no hi ha falta de demanda per sub-estàndard de baix cost. Els fabricants de tercers com ara Kingspectiva, Smartbuy o Silicon Power compraran patates tan barates a l'engròs, produint unitats de SSD de baix cost amb diferents fiabilitat. Alternativament, els fabricants encara poden usar xips de sub-standard NAND en els seus SSD impulsant el nombre de blocs reservats (i venent unitats SSD amb capacitat de menor publicitat, p.g. 480 GB en lloc de 500 GB). No obstant això, una altra alternativa (mainalment usada per Crucial/Micron) estaria usant fitxes sub- estàndard TLC en mode MLC, que augmenta significativament la fiabilitat. Un gran exemple dels últims dos enfocaments combinats és Crucial BX300, un motor 3D MLC amb 480 GB anunciat de capacitat.

La alta temperatura negativa afecta negativament l'habilitat de NAND flash per a conservar el càrrec. A mesura que la temperatura augmenta, els electrons fugen de la porta flotant més ràpid. Aquesta cel·la perd el càrrec, i les dades es tornen illegibles. ACELab va realitzar una prova controlada en un intent de verificar l'efecte de altes temperatures sobre la capacitat de les cèl·lules NAND per a conservar el càrrec. La prova estava feta amb un xip SLC antic, capaç de mantenir la temperatura de +480C. Es va posar més enllà d'aquesta temperatura, el xip estava físicament danyat. De fet, avui els xips MLC i TLC van començar a tenir errors a temperatures molt més baixes. Per aquesta raó, alguns experts prefereixen utilitzar cables escalfats per tal de tallar xips de PCB en comptes de inservar-se.

Mentre només ens calen 3.V per llegir les dades, hem de proporcionar 12V per esborrar o crear cèl·lules de programa. El voltatge més alt es requereix per posar electrons a la cel·la NAND. A mesura que s'apliquen les petetes més altes, la capa insuular entre les cèl·lules comença degradant, permetent més electrons escapar quan passi el temps. Com més prima es fa la capa de l'aïllament, més ràpid començarà a degradar, i els cicles menys programats poden mantenir una cèl·lula.

Samsung Evo 840, un dels primers dispositius SSD basat en el pla TLC, va ser un exemple excel·lent. El fabricant va ser molt optimista en estimar la vida de les cèl·lules flash TLC diferents. Les cèl·lules degradaven significativament més ràpid del previst. No s'ha pogut resistir fins i tot el modest 20 a 30 cicles de programa/sersemes, les cèl·lules es van filtrar a l'estat d'anul·lació extremadament ràpid. Molts usuaris van perdre dades d'Evo 840 anys després de només 30 dies d'emmagatzematge. SamsungCity name (optional, probably does not need a translation) S' ha solucionat el problema amb una actualització del microprogramari, que No va ajudar l'Intenzyt Corrent un problema de maquinari. La segon fix S'ha afegit un procés de fons que s'ha convertit en el contingut de les cèl·lules NAND afectades per periòdicament i s'escriu el seu contingut. No cal dir que el fix negatiument afectat a la resistència real dels dispositius, portant cèl·lules molt més ràpid que el planejat. Com a resultat, Samsung Evo 840 va obtenir una reputació ben reservada de la La pitjor unitat SSD de la història .

Fabricants van aprendre la seva lliçó i van deixar d'utilitzar memòria del planar TLC en nous models, canviant al més robust 3D NAND. Així és com en 3D TLC NAND pilas contra els tipus MLC i planar TLC:

Hi ha altres tecnologies que s'utilitzen per augmentar la vida de les cèl·lules NAND. Per exemple, molts fabricants dedicaren part de la unitat de calibratges com a memòria cau SLC. Escriure dades en una cel·la TLC en SLC més requereix un voltatge més baix, i té un efecte molt més petit negatiu a la capa d'aïllament cel·lular. La memòria cau SLC és extremadament efectiva si el dispositiu SSD s' usa en entorns amb un caràcter freqüent de petits blocs de dades (p. ex. Base de dades). La constant refinaments del microprogramari permeten dràsticament reduir l' aplificació d'escriptura, el qual redueix el nombre de cicles del programa/teritzar necessari per a emmagatzemar les mateixes quantitats de dades.

Per què les unitats SSD cauen sense errors SMART

Els dispositius SSD estan dissenyats per mantenir múltiples restriccions de tota la seva capacitat. Fabricants d'ordres pels seus dispositius per centenars o fins i tot milers de sobreescriure. El paràmetre total de bytes (TBE) creix amb cada generació, però hem vist que múltiples unitats SSD fracassen significativament abans del que s' esperava. Hem vist que els discs SSD no surten tant com el 99% de la seva vida puntuada resta, amb atributs nets SMART. Això seria difícil d'atributar a l'atribució als deserts de fabricació o a un mal NAND flash com a únic compte per al voltant del 2% dels dispositius. Per què un SMART pot fallar prematurament amb atributs netas SMART?

Cada unitat SSD té una àrea dedicada al sistema. L' àrea del sistema conté les estructures SSD▁firmware (el microcode codi per arrencar el controlador) i del sistema. La mida de l' àrea del sistema està en l' interval de 4 a 12 GB. En aquesta àrea, el controlador SSD desa estructures del sistema anomenades "tgerxulis KBurus." Els mòduls contenen dades essencials com ara taules de traducció, parts de microcodificador que tracten la clau d' encriptatge dels suports, atributs SMART i així successivament.

Si has llegit el nostre Article anterior , vostè és conscient del fet que la SSD condueix activament les adreces de mapa de blocs lògics, assenyalant la mateixa adreça lògica a diverses cèl·lules físiques NAND per tal de dur a nivell i incrementar velocitats d'escriptura. Per desgràcia, en la majoria (tots?) SSD condueix la ubicació física de l' àrea del sistema ha de quedar-se constant. No es pot tornar a usar; l' execució de nivells no és aplicable al mínim d' alguns mòduls a l' àrea del sistema. Això vol dir que un flux constant d' operacions d' escriptura individuals, cada modificació del contingut de la taula de traducció, escriurà en les mateixes cel· les físiques NAND una vegada i una altra. Aquesta és exactament la raó per la qual no estem totalment convençuts de les proves de resistència com les que es fan amb 3DNews. Aquestes proves depenen d'un flux de dades que s'escriuen a la unitat SSD en un flux constant, que carrega el disc SSD de manera no realista. A l'altra banda de l'espectre hi ha usuaris que els discs SSD estan exposats a petites operacions d'escriptura freqüents (a vegades diversos centenars d'operacions per segon). En aquest mode, hi ha molt poques dades escrites en la unitat SSD (i, per tant, valors molt modests de TBW). No obstant això, les àrees del sistema estan sobrefavorades severament sent sobreescrites constantment.

Aquest escenari d' ús causarà un ús prematur de l' àrea del sistema sense cap indicació significativa en qualsevol paràmetre SMART. Com a resultat, una SSD perfectament saludable amb el 9899% de la vida restant pot desaparèixer de sobte del sistema. En aquest punt, el controlador SSD no pot realitzar correcció d' informació essencial en l' àrea del sistema. La SSD desapareix de la BIOS d'ordinadors o apareix com un suport buit/ desiniciabilitzat/ sense format.

Si el dispositiu SSD no apareix a la BIOS d'ordinadors, pot significar que el seu controlador està en una boloop. Internalment, es produeix el procés cíclic següent. El controlador intenta carregar microcode des de les fitxes NAND en el controlador INTondes RAM; hi ha un error; el controlador reintent; hi ha un error; etc.

No obstant això, el punt més freqüent de la fallada són errors en el mòdul de traducció que traça blocs físics a adreces lògiques. Si aquest error succeeix, es reconeixerà el SSD com a dispositiu de la BIOS d' ordinador. No obstant això, l' usuari no serà capaç d' accedir informació; el SSD apareixerà com a suport desiniciatiu (raw), o anunciarà una capacitat d' emmagatzematge significativament més petita (p. ex. 2MB enlloc de la capacitat real de 960GB). En aquest punt, és impossible recuperar dades usant qualsevol mètode disponible a casa (p. ex. Les moltes eines de recuperació sense recuperar/ data).

Torna a recuperar les dades a través del mode d' accés de fàbrica

Encara pots intentar recuperar informació d'un disc de SSD fallat si no apareix en el sistema o es reconeix com a suports en brut. No intentis usar eines de recuperació de dades que podeu descarregar des d' Internet; cap d' aquests pot trencar la boloop d' arrencada o activar el mode d' accés de la fàbrica de bytes. (En cas que t'ho hagis perdut, tenim un article complet explicant el mode d'accés a la fàbrica SSDsgural: Vida després de Trim: Usant el mode d' accés de fàbrica per a imatges SSD ).

L'única cosa que pot fer a part d'enviar el disc al fabricant és utilitzar el mode d'accés de la fàbrica de discs. El mode d' accés de fàbrica es construeix en tots els dispositius SSD, sense excepcions. Els serveis de recuperació de grans dades i serveis autoritzats als fabricants tenen eines que poden activar el mode d' accés de fàbrica, reconstruir les taules de traducció corruptes i llegir informació de les fitxes. Malauradament, molts petits OEM van vendre unitats de pressupost SSD construïts amb parts de prestatgeria i utilitzant fitxes B-stock NAND no tenen instal·lacions de reparació en absolut. Per aquells fabricants abocant la unitat SSD trencada i simplement enviar un substitut és molt més fàcil que construir i mantenir una instal·lació de reparació. Si aquest és el cas, trobar un servei de recuperació de dades independents serà l'única manera d'accedir a la informació.