Дело о таинственном исчезновении SSD

Ультрабуки, стационарные компьютеры и некоторые планшеты недавно лишились одного из своих самых «узких» мест в современном компьютере. Им был жесткий диск, который не успевает предоставлять данные с той скоростью, с которой их обрабатывает центральный процессор. Его заменила флеш-память в виде одного твердотельного накопителя Solid State Drive (SSD). Оснащенные твердотельными дисками компьютеры работают значительно быстрее: даже операционная система загружается несколько секунд по сравнению с минутным ожиданием для обычного винчестера. Но специалисты предупреждают: у всех SSD есть один серьезный недостаток, который может привести к его внезапной пропаже из системы.

Твердотельный накопитель Solid State Drive – это как большая флешка, которая подключается в разъем винчестера. Она использует массив из таких же микросхем памяти, что можно обнаружить в USB-накопителях. Последние уже зарекомендовали себя как надежные устройства, обеспечивающие высокие скорости обмена данными и не боящиеся механических нагрузок. Это особо важно, ведь в обычном жестком диске данные пользователя «летают» на скорости 5400 оборотов в минуту, и головка чтения должна при этом суметь их «поймать» и передать процессору. SSD не имеет таких проблем: микросхемы прочно припаяны к плате и обеспечены надежным электрическим контактом.

Несмотря на то, что флеш-память надежней, при ежедневном использовании пользовательские данные могут страдать чаще, чем на обычном винчестере. В один момент вся пользовательская информация может исчезнуть вместе с самим накопителем. Об этом опубликовали доклад на конференции по вопросам хранения файлов и данных USENIX Conference on File and Storage Technologies. Неисправность проявляется в том, что пользователь после включения компьютера может не увидеть в списке доступного оборудования свой SSD-диск, хотя физически он по-прежнему находится внутри компьютера.

Озвученная на конференции проблема исчезновения SSD-дисков не является сугубо научной, как это часто бывает в подобных случаях. Ее признала компания Crucial – крупнейший производитель твердотельных накопителей. На своем сайте она привела рекомендации, что нужно делать пользователям в случае пропажи диска. Фирма советует отключить коннектор SATA, но оставить подключенным питание накопителя. После этого нужно включить компьютер и подождать 40-60 минут.

Этот совет подходит владельцам десктопов, а вот в ноутбуках коннекторы питания и данных находятся в одном разъеме. Поэтому специалисты Crucial рекомендуют им просто включить устройство и подождать такое же время, войдя в BIOS.

Исследователи Университета Огайо попытались проверить, насколько массовым явлением может стать такой тип поломки SSD и причины, которые ее вызывают. Для этого они взяли 15 таких накопителей разных производителей и поколений. В частности, испытали диски с флеш-памятью типа SLC (один бит в ячейке, меньшая емкость, но большая надежность) и MLC (несколько битов в ячейке, большая емкость, но меньшая надежность). Флеш-память с типом MLC сегодня используется практически везде, а SLC применяется в дорогих серверных накопителях, которым важна надежность. Для сравнения исследователи также взяли несколько обычных винчестеров для сравнения.

Целью испытаний было выяснить, как диски реагируют на внезапное отключение питания. Исчезновение электричества может привести к тому, что диск получит один из шести сбоев:

• ошибка данных: накопитель случайным образом перезаписывает себя;
• блуждающая запись: данные сохраняются корректно, но в случайных местах памяти;
• обрезанная запись: количество записанных данных не совпадает с ожидаемым;
• порча метаданных: искажение внутри транслятора Flash Translation Layer (FTL), которые «переводит» информацию из формата флеш-памяти в понятный операционной системе;
• сгоревшее устройство: полная порча диска;
• непоследовательная запись: записанные блоки данных перемешаны в случайном порядке.

Исследователи получили следующий результат:

Из 15 SSD-накопителей (10 моделей пяти разных производителей) только два (одна и та же модель) не получили никаких повреждений информации или самого устройства. Все остальные лишились записанных на них данных в тот или иной способ. Один обычный механический винчестер тоже получил повреждение информации, но оно не имело катастрофических последствий.

Причиной такого массового отказа, по словам экспертов, является то, что поведение SSD-дисков при отключении питания – пока еще не изученная область. Инженеры рассчитывают на какие-то одни последствия, а в действительности накопители действуют случайным образом.

Выводы

Полученные учеными результаты говорят, что современные модели SSD, включая устройства корпоративного класса, нельзя считать столь надежными устройствами, как обычные HDD. В качестве универсального совета можно порекомендовать пользователям не надеяться на встроенные в твердотельные диски суперконденсаторы. Они должны обеспечивать энергией накопители как раз во время пропажи электричества, но не справляются с этой задачей. Поэтому хорошим решением будет обеспечить компьютер любым источником бесперебойного питания. Он сможет обеспечить 5-10 минут работы для нормального отключения ПК. Кроме этого, нужно не забывать регулярно делать резервные копии своих данных.

По материалам: Extremetech.