Blog

Jeśli komputer z dyskiem SSD zwalnia lub wykazuje jakieś problemy, albo zapis i odczyt danych z dysku SSD jest spowolniony może to oznaczać poważne problemy, a nawet całkowita awarię dysku i konieczność odzysku danych. Żebyśmy mogli opisać ten proces czy też usterkę musimy trochę opowiedzieć o zasadzie działania dysków SSD.

Jak wiadomo dysk SSD podstawowo składa się  z kontrolera i kości pamięci. Wszystkie te elementy sterowane są wewnętrznym oprogramowaniem dysku – firmware. Każda informacja musi być przetworzona przez kontroler i zgodnie z odpowiednim algorytmem zapisana na kościach pamięci. Kości pamięci wykonane są w różnych technologiach, co wiąże się z systemem zapisu i odczytu danych.

Wielu użytkowników często skarży się na słabe transfery, rozbieżne od tego co deklaruje producent. W wielu przypadkach nie jest to wada, czy usterka, a cecha wynikająca z ograniczeń technologicznych niektórych dysków SSD. Po zapełnieniu takiego dysku, transfer danych między dyskiem a płytą główną może dość drastycznie spaść. Szczególnie może być to widoczne przy zapisie dużych plików.

Podczas zapisywania danych na dysku SSD kontroler kieruje podzielony plik, do wolnych komórek pamięci. Takie komórki łączone są w strony, które w obecnie sprzedawanych dyskach, mają 4.096 Bajtów. Strony łączone są w bloki , gdzie jeden blok ma 128 stron – czyli 524.288 bajtów. Pojedyncze strony mogą być zapisywane i odczytywane, ale Blok jest najmniejszą jednostką, którą kontroler może skasować z kości pamięci (128 stron na raz). Tak więc aby zapisać nowe strony do częściowo zapełnionego bloku, dysk SSD musi wcześniej skasować cały blok, aby znów zapisać na nim dane. Jeżeli na dysku jest niewiele dostępnych bloków, cały proces znacznie się wydłuża, kdyż kontroler musi wykonać dodatkowe operacje.

Aby zniwelować ten problem producenci dysków i systemów operacyjnych zaimplementowali unikatową funkcję TRIM. Funkcja ta usuwa dane natychmiast po usunięciu ich z systemu operacyjnego. Ma to na celu natychmiastowe zwolnienie komórek pamięci i przygotowanie ich na zapis nowych plików. Niektóre modele dysków SSD mają wbudowany moduł DRAM, albo bufor SLC, który przyspiesza operacje zapisu przechowując tymczasowe dane zanim zostaną zapisane do głównej pamięci dysku SSD (w między czasie zwalniane bloki zostają kasowane). Na wolniejszą pracę zapełnionego dysku może wpływać też równoważenie zużycia komórek pamięci przez oprogramowanie kontrolera. Wear Leveling zmienia logiczną adresacje systemu operacyjnego na fizyczną adresacje komórek pamięci tak, by wszystkie były zużyte równomiernie. Ten proces również wymaga sporo wolnych komórek. Im większy dysk i im mniejsze pliki na niego zapisujemy, tym proces zwalniania transferów jest mniej odczuwalny.

Inną przyczyną zwalniania dysków może być również ich uszkodzenie.

Wolna praca dysku SSD może być związana z bad block replacement czyli z wolną obsługą nadmiernej ilości uszkodzonych sektorów, kontrolera, elementów bufora, chipów NAND, lub firmware. Pierwsze sygnały zawieszania (zamrażania) ekranu, błędy systemowe, powinny być wskazówką dla użytkownika do zabezpieczenia najważniejszych danych. Jeżeli taki dysk wzbudza jakiekolwiek podejrzenia, warto przyjść do laboratorium w celu przeprowadzenia analizy takiego nośnika. W tym przypadku, inżynierowie zaczną od zabezpieczenia kopii posektorowej SSD-ka, jeżeli tylko będzie to możliwe. Najważniejsze, żeby była zachowana komunikacja z dyskiem. Jeżeli nie ma komunikacji, choćby na podstawowym poziomie problem z odzyskiwaniem danych może być dużo poważniejszy.