Technologia SSD w znaczny sposób różni się zapisem danych od tradycyjnych nośników. Wykorzystywana jest w dyskach SSD, kartach pamięci do aparatów i kamer oraz w Pendrive.  Zapis odbywa się do kości pamięci flash za pomocą kontrolera.

Kontrolery na dyskach SSD ma za zadanie rozmieszczenie danych w komórkach kości pamięci w taki sposób, aby jak najbardziej zrównoważyć ich obciążenie. Specjalne algorytmy kodowania i dystrybucji danych maja za zadanie zwiększenie bezpieczeństwa danych. Niestety ma to bardzo duże przełożenie na ilość pracy przy odzyskiwaniu danych z uszkodzonych dysków SSD, pendrive czy kart pamięci.

W większości przypadków uszkodzeń nośników danych w technologii SSD jedyną możliwością jest odczyt danych z kości pamięci i dekodowanie ich na innym komputerze. Jest to czasochłonnych proces i niestety przy obecnej technologii nie zawsze skuteczny.

Koszty jakie są związane z odzyskiwaniem danych z urządzeń SSD kształtują się następująco

Odzyskiwanie danych z dysków SSD – Cena usługi: 1000 do 15000 zł netto zależnie od rodzaju uszkodzenia i ilości pracy

Zapraszamy do nas na bezpłatną wycenę z kazdym dyskiem SSD: Kingston, Sandis, Samsung, A-Data, Intel, OCZ, Indilix, AMD, Crucial, Goodram ….

 

 

Wiecej informacji o dyskach w technologii SSD

 

Większość współczesnych ogólnie dostępnych komputerów zapisuje dane na magnetycznych  dyskach HDD, które ostatnimi czasy osiągnęły gigantyczne pojemności. Nawet do kilkanaście TB. Jeżeli chodzi zaś o technologie produkcji dysków HDD i zasadę działania, to od wielu lat niewiele się zmieniło. Nadal wykorzystuje się talerze do zapisu i odczytu Danych za pomocą głowić. Oczywiście unowocześniono napędy i podzespoły mechaniczne, aby umożliwić szybszy zapis i odczyt oraz zwiększono ilość talerzy dla zwiększenia pojemności. Jednak podstawowe zasady wciąż, od lat, pozostają takie same. Nadal są najpopularniejszymi napędami, jakie montuje się we współczesnych komputerach.

W dzisiejszych czasach jednak to dobry dysk SSD powoli staje się kluczowym elementem nowoczesnego komputera. To właśnie dzięki niemu komfort korzystania z komputera znacznie wzrasta.

SSD, nazywane także popularnie, dyskami SSD, czyli inaczej Solid State Drive lub czasami Solid State Disk to pamięci masowe działające w oparciu o pamięci półprzewodnikowe. W rozwinięciu nazwy Solid State Disk określenie to dodatkowo podkreśla podkreśla brak części mechanicznych – ruchomych, co mogłoby sugerować niezawodność.

Pierwsze dyski SSD składały się z modułów dokładnie takich samych modułów pamięci z jakich budowane są kości RAM. Aktualnie stosuje się w nich jednak nieulotne pamięci flash.

Budowa dysków SSD

Budowa dysku SSD nie jest bardzo wyrafinowana. W skrócie można powiedzieć, że to kilka podstawowych elementów:

– kości pamięci flash – są podstawowymi elementami dysku odpowiadającymi za zapis danych.

– kontroler – zarządza pracą pamięci oraz współdziała z pamięcią podręczną dysku (cache).

– złącze komunikacyjne wraz ze złączem zasilania – zamontowany na wspólnej płycie głównej z pozostałymi elementami interfejs komunikacyjny służy do podłączenia do komputera.

Pamięci flash to inaczej pamięć programowalna EEPROM. Flash jest zatem konstrukcyjnym następcą EEPROM, która mogła być zapisywana i kasowana elektrycznie. Struktura i założenie działania komórki pamięci flash jest bardzo zbliżona do komórki pamięci operacyjnej RAM stosowanej powszechnie w komputerach osobistych. Jednakże w odróżnieniu od RAM,  flash nie potrzebuje zasilania do podtrzymania pamięci, bo w niej zastosowano bramkę pływającą, która przy raz podanym napięciu potrafi na stałe przetrzymać elektrony. Niezależnie od tego czy napięcie zostanie odłączone, czy nie. Taki układ pamięci w parze z bramką pływającą tworzą komórkę pamięci przechowującą jeden bit danych. Komórki te są poukładane w dwojaki sposób, tworząc wiersze i kolumny. Pierwszy z nich wykorzystuje operator logiczny NOR (negacja sumy logicznej), a same komórki połączone są ze sobą równolegle. Taka konstrukcja komórek pozwala odczytywać i zapisywać pojedyncze komórki pamięci. Jednakże szerzej stosowaną w większości SSD jest technologia pamięci typu NAND, gdzie linie bitu połączone są szeregowo, co pozwala na odczytywanie i zapisywanie całymi wierszami. Zastosowanie bramek NAND (negacja koniunkcji) ma istotną przewagę nad teoretycznie bardziej precyzyjnymi pamięciami korzystającymi z logiki NOR – są one zdecydowanie mniej skomplikowane i tańsze. Na ich podstawie można zbudować układ realizujący dowolną funkcję logiczną.

Na wytrzymałość oraz wydajność całego nośnika wpływ ma rodzaj zastosowanych kości NAND. Najnowocześniejsze są kości typu 3D (3D V-NAND Flash pozwalające na zwielokrotnienie pojemności pojedynczej kości), ale istotny jest też podział wg budowy pojedynczej komórki. Najtrwalsze (najdroższe i najrzadziej spotykane) są kości SLC (Single Level Cell), popularne są moduły MLC (Multi Level Cell), a najtańsza będzie inwestycja w TLC (Triple Level Cell) czyli z układów wyposażonych w osiem poziomów napięcia pozwalających zapisać 3 bity informacji. Są one najtańsze w produkcji, ponieważ przy zapisywaniu określonej ilości informacji trzeba 3 razy mniej komórek niż w dyskach z SLC. Nie ma jednak róży bez kolców. Układy TLC mają znacznie mniejszą żywotność niż układy pojedyncze. W tym miejscu należy wyrażnie zwrócić uwagę na ograniczenia w liczbie zapisów (liczba odczytów nie ma ograniczeń). W zależności  od typu kości liczba zapisów potrafi różnić się w znacznym stopniu. Jeżeli chodzi o SLC jest to ok 100 000 cykli, MLC wytrzymyje do 10 000 natomiast TLC to już tylko 1 000. Te ostatnie są stosowane w dyskach dla typowego użytkownika, więc może go to odstraszać od zakupu, jednakże nie ma się czego bać – dyski MLC a nawet TLC nie są zbytnio krótkowieczne, bowiem ich  ponieważ ich wady wyrównają zarządzające nimi kontrolery,  odpowiednio realizując specyficzne zadania związane z zapisem i odczytem danych. Algorytmy ,które są zastosowane w ich oprogramowaniu skutecznie równoważą zużycie pamięci, a obszerne bufory inteligentnie rozkładają dane przed zapisaniem w komórkach pamięci.

SSD oferowane są użytkownikom w trzech interfejsach  – 1,8”, 2,5” są z reguły wyposażone w złącze SATA natomiast M.2 montuje się bezpośrednio na płycie głównej i występują w formie płytki drukowanej.. Samych interfejsów stosowanych w SSD jest wiele. Najbardziej rozpowszechnionym jest złącze SATA II lub III, identyczne i kompatybilne jak tradycyjne dyski HDD. Ta technologia pozwala na maksymalny transfer do 6 Gb/s (SATA III) W praktyce jest to znacznie mniej – ok. 570 MB/s. Ze względu na coraz wyższą wydajność SSD opracowano nowy szybszy interfejs dla dysków półprzewodnikowych – PCI-Express (złącze wykorzystywane m.in. do podłączania kart graficznych) jak również mSATA (stosowane przed wszystkim w notebookach) oraz wspomniane już M.2, wykorzystujące magistralę PCI-Express, oferujące transfer na poziomie 1 GB/s. Interfejs PCIe w wersji 3.0 x4 daje nam przepustowość do 4 GB/s, a więc kilkukrotnie więcej i najwydajniejsze dyski z tego skrupulatnie korzystają.

 

Zalety i wady dysków SSD w kontekście HDD

– W odróżnieniu od HDD dyski półprzewodnikowe osiągają bardzo krótkie czasy dostępu do Danych – dostęp następuje w dziesiątych częściach milisekundy. W dysku magnetycznym serwomechanizm musi najpierw ustawić głowicę magnetyczną nad sektorem, z którego należy odczytać lub zapisać pożądane dane, co zajmuje od kilku do kilkunastu milisekund, a więc o wiele wolniej niż SSD. Oznacza to, że dane na dysku elektronicznym dostępne są niemal od ręki.

– Z racji swojej budowy systemowej dyski SSD osiągają o wiele większe szybkości transferu danych niż dyski magnetyczne. Ograniczenia wynikają zapewne w zastosowaniu części mechanicznych.  Współczesne modele Dyków SSD mogą przesyłać nawet kilka GB danych na sekundę (aktualnie stosowany interfejs SATA pozwala na osiągnięcie maksymalnej przepustowości 600 Mb/s, natomiast PCIe x4 aż 32 Gb/s). Ograniczają je tylko standardy oraz kompatybilność z poprzednimi standardami SATA wstecz . Ze względu na budowę, dyski takie mogą się jednak znacznie różnić możliwościami – nie tylko sekwencyjnym odczytem/zapisem maksymalnym, ale i wydajnością przy odczycie małych plików. Twarde dyski typu HDD wykorzystują w danym momencie zawsze z jedną głowicą zapisująco-odczytującą, a tempo zależy dodatkowo od liczby obrotów i średnicy tarczy magnetycznej, dlatego mniejsze dyski mają problem z szybkim transferem. Takich problemów nie ma SSD.

– Wszystkie dyski SSD pracują bezszelestnie. Dzięki wyeliminowaniu części mechanicznych dysk elektroniczny jest bezgłośny oraz ma dużo większą wytrzymałość na urazy mechaniczne. Natomiast w dyskach talerzowych, w których głowica tylko unosi się nad talerzem na niewielkiej poduszce powietrznej, łatwo może ona zderzyć się z wirującym dyskiem. Co może uszkodzić rozpędzone tarcze magnetyczne powodując niepowetowane straty. Po takim zderzeniu dane zapisane w miejscu kolizji są bezpowrotnie stracone.

– Jeżeli chodzi o zastosowanie SSD w laptopach – duże znaczenie niska temperatura pracy takiego dysku półprzewodnikowego co wiąże się z tym, że Kości pamięci i kontroler w systemie dysku SSD zużywają na ogół sporo mniej prądu od mechanizmów tradycyjnego dysku HDD. Również niska waga szczególnie w komputerach przenośnych ma niebagatelne znaczenie..

Wszystkie te cechy sprawiają, że dyski SSD zyskały szczególne uznanie wśród użytkowników komputerów przenośnych, gdzie wszystkie wyżej wymienione zalety mają niebagatelne znaczenie

 

Wady Dysków SSD

Nośniki SSD mają dwie podstawowe wady, które odstraszają przeciętnych użytkowników. Najważniejszą wadą dysków SSD jest ich cena, która jednak regularnie obniża się wraz z wprowadzaniem nowych technologii i konkurencyjności na rynku dysków. W najbliższym czasie to ona  będzie, przede wszystkim, wpływać powszechność tego typu rozwiązań w komputerach użytkowych. Dyski SSD i tak jednak są znacznie droższe w porównaniu z napędami tradycyjnymi. Jeżeli potrzebujemy dużo miejsca, to lepiej jednak zainwestować w zwykły dysk.

Drugą poważną wadą nośników elektronicznych jest „zużywanie” się modułów pamięci. Dysk półprzewodnikowy posiada na swoim pokładzie przeważnie kilka modułów Pamięci. Kości flash mają niestety ograniczenia jeśli chodzi o ilość cykli zapisu i wydajność. Ilość odczytów jest nielimitowana. Ograniczenie cykli zapisów wymusiło na producentach stosowanie tak zwanego kontrolera, który służy zarządzania procesem zapisu i równomiernego zagospodarowania komórek pamięci. Współpracuje on z pamięcią podręczną i posiada  wewnętrzne oprogramowanie, które odpowiada za logiczną adresację komórek pamięci, operacje odczytu i zapisu, szyfrowanie danych czy tzw. wear leveling, czyli równoważenie zużycia pamięci flash.. Skomplikowanie tego systemu w znacznym stopniu utrudnia odzyskanie Danych w przypadku awarii takiego SSDeka.

W przypadku konieczności Odzyskiwania inżynierowie z laboratorium Odzyskiwania Danych muszą odtworzyć proces zapisu Danych stymulowany przez kontroler. Jest to bardzo żmudny i skomplikowany proces, szczególnie biorąc pod uwagę to, że producenci dysków nie udostępniają oprogramowania, parametrów ani funkcjonalności takiego kontrolera. Inżynierowie muszą więc odtworzyć tę funkcjonalność we własnym zakresie. W innym przypadku odzyskanie plików byłoby niemożliwe.

Co w przypadku braku możliwości odtworzenia funkcjonalności kontrolera? Jest sposób i na to. Zaawansowane laboratoria Odzyskiwania Danych używają tzw. metody „chip off” . Polega ona na wylutowaniu z płyty PCB dysku kości pamięci flash i odczytaniu ich przy pomocy specjalnego programatora, a potem odczytu i zestawienia emulując oprogramowanie oryginalnego kontrolera.

Podsumowując:

Co zyskujemy inwestując w dysk SSD? Można z całą pewnością stwierdzić, że dawno nie było takiego produktu, który przebyłby tak olbrzymi skok jakościowy względem starej technologii – dysku HDD. Przede wszystkim kupując dysk SSD zyskujemy niezawodność i wydajność. Pozbawiony elementów mechanicznych, zamknięty w wytrzymałej obudowie SSD jest w stanie znieść naprawdę wiele rzeczy, które z całą pewnością zdyskwalifikowałyby dysk tradycyjny. Jednak nie oznacza to, że dysk SSD się nie psuje.

Po drugie wydajność – nie osiągana przez dyski HDD. Nowoczesne, półprzewodnikowe nośniki pozwalają na odczyt i zapis sekwencyjny z prędkościami przekraczającymi 3 -6 GB/s, a wszystko to w niczym niezmąconej ciszy.

Wszystkie znaki skazują na to, że przyszłość należy do dysków półprzewodnikowych. Mimo, że są nadal sporo droższe od HDD i oferujące przy tym gorszy stosunek ceny do pojemności, to właśnie one, z dużym prawdopodobieństwem mają szansę, niedługo stać się standardem. Technologia idzie w tym kierunku, że finalnie SSD będą niedługo w stanie zaoferować większe pojemności niż HDD. Poza tym coraz większy rozwój urządzeń mobilnych stymuluje zastosowanie pamięci półprzewodnikowych jako ich naturalne środowisko w tego typu urządzeniach.