Usterki sprzętowe w dyskach SSD

Współczesny nośnik SSD wygląda niby duża pamięć flash, ponieważ nie posiada talerzy magnetycznych, głowic, części ruchomych. Wszystkie dane są przechowywane w układach scalonych NAND-Flash. Jednak ich wewnętrzna budowa programowa bardziej przypomina dyski twarde, również one mają potężny kontroler (procesor) i skomplikowany mikroprogram. Dyski mogą być wyprodukowane w różnych formach (2.5”, 3.5”, mSATA, M.2 I inne) oraz z różnymi interfejsami (SATA, PCIe, NVMe).

Zarówno w przypadku odzyskiwania danych z innych nośników, jak i SSD, na początku określamy, czy mamy do czynienia z problemem logicznym w wypadku sprawnego nośnika lub chodzi o problem aparatowy.

Na naszej stronie mamy specjalny artykuł o rozwiązaniu problemów logicznych www\\\. Jednak zwykle w przypadku dysków SSD w razie sformatowania lub skasowania danych nie ma opcji odzyskiwania danych w związku z osobliwościami pracy pamięci Flash i wykorzystaniem funkcji TRIM. (Dla konkretyzacji w sprawie możliwości odzyskiwania danych z nośnika zalecamy kontakt mailowy z naszą firmą, gdzie prosimy o podanie modelu nośnika, opisanie sytuacji. Specjalista odpowie, czy dane można odzyskać.)

Do problemów aparatowych możemy odnieść:

1. Uszkodzenie elementów elektronicznych
2. Problemy z kontrolerem
3. Problem z pamięcią RAM
4. Problem z układem scalonym pamięci
5. Uszkodzenie mikroprogramu/translatora
6. Problem z podłączeniem zasilania do dysku

1. Uszkodzenie elementów elektronicznych

Na wstępie pod czas diagnostyki inżynier wizualnie ocenia stan obwodu drukowanego oraz elementów elektronicznych SSD. W razie wykrycia uszkodzonych elementów lub śladów przegrzania uszkodzone elementy zamieniamy na sprawne. Potem nośnik podłącza się do kompleksu programowo-aparatowego, odbywa się dalsza diagnostyka i odzyskiwanie danych.

2. Problemy z kontrolerem

We współczesnych SSD kontrolery podlegają bardzo wysokim obciążeniom, niemniej awaria kontrolera jest dość rzadkim wypadkiem. W takim razie w niektórych wypadkach jest możliwa zamiana kontrolera na jednakowy od identycznego dysku-dawcy. Jednak dana procedura jest dość niebezpieczna i może być wykonywana tylko przez doświadczonego inżyniera, ponieważ kontroler ma w sobie pamięć mask ROM, która jest potrzebna dla ładowania podstawowego mikroprogramu z układu scalonego pamięci. Wszystkie czynności są wykonywane wyłącznie pod względem przechowywania danych użytkownika.

3. Problem z pamięcią RAM

W razie awarii układu scalonego pamięci RAM wykonuje się zamiana na identyczny sprawny układ scalony.

4. Problem z układem scalonym pamięci

Układ scalony pamięci FLASH ma pewien ograniczony resurs, który często nie przekracza 1000 cykli nagrywania (wczytywanie danych nie obniża wydajności układów scalonych). W rzadkich wypadkach podczas włączenia nośnik może zostawać w trybie awaryjnym bez możliwości normalnego ładowania i przedstawienia dostępu do danych z powodu banalnych problemów ze spawaniem. Ten problem rozwiązuje się za pomocą powtórnego lutowania układu scalonego lub podczas procedury reballingu układów BGA.

Jednak z powodu wyżej wymienionego niskiego poziomu wydajności układów scalonych głównym i najbardziej popularnym problemem SSD jest zużycie układu scalonego i pojawienie wadliwych komórek. W takim wypadku odzyskiwanie danych może zająć dość długi czas w związku z potrzebą wielokrotnego odczytu uszkodzonych sektorów w trybie technologicznym. W niektórych wypadkach inżynier korzysta z silnego nagrzewania lub chłodzenia układu scalonego pamięci. Nadto zużycie układów scalonych może powodować uszkodzenia sprawnego mikroprogramu nośnika i tablic translacji.

5. Uszkodzenie mikroprogramu/translatora

Dane użytkownika są przechowywane w układzie scalonym pamięci nie w postaci konsekwentnie umieszczanych plików, a w postaci drobnych fragmentów, rozrzuconych według różnych układów scalonych, ich części i podzespołów. Rozmiar tego złożonego puzzla we współczesnych SSD może stanowić miliardy fragmentów. Kontroler zbiera ten puzzel za pomocą tablic translacji, które razem z roboczym mikroprogramem nośnika zarówno, jak i dane użytkownika są przechowywane w układzie scalonym pamięci NAND. Chociaż mikroprogram jest dublowany w dwóch kopiach i zazwyczaj zapisany w trybie SLC, a tablicy translacji mają dużą ilość wersji i fragmentów, niemniej one też mogą być uszkodzone z powodu zużycia układów scalonych pamięci lub nagłego wyłączenia zasilania. W takim wypadku odzyskiwanie danych odbywa się poprzez naprawę mikroprogramu lub jego ładowanie do pamięci operacyjnej nośnika z rezerwy kompleksu programowo-aparatowego dla odzyskiwania danych z dalszym składaniem aktualnej tablicy translacji i odczytem danych w trybie technologicznym.

6. Problem z podłączeniem zasilania do dysku

Wszystkie dane w pamięci Flash są przechowywane w formie ładunków elektrycznych w komórkach pamięci. We wczesnej produkcji układów scalonych NAND-FLASH była wykorzystana pamięć SLC (single-level cell), a w jednej komórce był przechowywany 1 bit danych (0 lub 1). We współczesnych SSD stosuje się pamięć typu TLC (triple-level cell) oraz OLC (quad-level cell). Dzięki pośrednim poziomom ładunku w komórce oprócz 0 i 1 pamięć OLC może przechowywać 4-bity informacji. Po nagraniu danych na pamięć Flash (przeniesienie ładunków elektrycznych do komórek) w razie niekorzystania z nośnika od dłuższego czasu zaczyna się proces tracenia ładunku. W razie zwiększenia poziomu zużycia nośnika tracenie ładunku przebiega bardziej intensywnie. Jeżeli proces tracenia ładunku jest na początkowym etapie, to znaczną część danych można odzyskać. Jeżeli nośnik już leżał dość długo lub zużycie komórek pamięci jest znaczne, tracenie ładunku może być solidnym, a w takim wypadku odzyskiwanie danych będzie niemożliwe.

W razie dowolnej usterki SSD zapraszamy do naszego centrum odzyskiwania danych. Nasi inżynierowie zrobią wszystko, co możliwe za pomocą współczesnych metod i sprzętu, żeby otrzymać najlepszy wynik odzyskiwania danych.