Твердотельные накопители (Solid State Drive , или SSD) постепенно вытесняют привычные жесткие диски и становятся основными хранилищами информации в персональных компьютерах. Они не боятся ударов и не шумят, и главное — значительно выигрывают в скорости чтения/записи. Правда, у них все же есть слабое место. В чем оно заключается, и как проверить SSD на наличие ошибок —расскажем в этой статье.
Главная уязвимость твердотельных дисков
Отличительная особенность SSD в том, что они выходят из строя резко и сразу. Этот недостаток твердотельных носителей — прямое следствие их достоинств.
Общие принципы устройства твердотельного диска
В основе SSD для персональных компьютеров — микросхемы, похожие на те, что используются для флешек. Это энергонезависимая флеш-память, которая, в отличие от оперативной, не очищается при отключении питания.
Ячейки SSD-диска объединяются в страницы, а страницы объединяются в блоки. Особенности работы такого типа памяти:
- одновременно записываются (программируются) все ячейки, которые входят в состав страницы;
- страницы программируются строго последовательно;
- страницу нельзя перепрограммировать для отдельных ячеек, сначала необходимо стереть всё ее содержимое;
- блок стирается только целиком, очистить только некоторые страницы тоже невозможно.
Этим сложным процессом управляет контроллер. У него есть собственная память, которая хранит адреса блоков, страниц и ячеек. Кроме того, процессор компьютера не умеет работать с флеш-памятью напрямую, поэтому контроллер ССД преобразует адреса флеш-памяти в те, которые использует винчестер.
Причины потери данных
Принцип, по которому работают ячейки памяти для SSD, потенциально может привести к потере данных: чем чаще приходится стирать и перезаписывать блоки, тем хуже транзисторы сохраняют заряд и в конце концов перестают держать его совсем. Эту проблему с той или иной степенью успешности сглаживает применение более совершенных контроллеров, но пока полностью решить ее невозможно или очень дорого.
В основном за это отвечает технология производства чипов флеш-памяти. Сегодня чаще используется быстрая и дешевая технология NAND, в которой выделилось три типа чипов: SLC, MLC и TLS, в порядке уменьшения ресурса и конечной цены накопителя.
Как и в случае с жесткими дисками, SSD использует механизм резервирования данных и помечает битые сектора, однако большинство накопителей не могут резервировать служебную информацию в памяти контроллера. Когда участки с ней выходят из строя из-за потери заряда, адресация нарушается, и диск перестает корректно работать.
При повышении температуры SSD электроны в полупроводнике двигаются активнее, что тоже сокращает срок службы ячейки. Это влияет не так сильно, чтобы твердотельному диску было нужно дополнительное охлаждение, но не стоит держать его рядом с источниками тепла.
Информация о состоянии SSD
Чтобы предотвратить потерю данных, нужно знать срок жизни SSD. Производители измеряют его общим объемом данных, которые можно записать на диск. Он во много раз превышает заявленный объем устройства, потому что при его расчете учитывается множество циклов записи.
Некоторые производители твердотельных дисков указывают ресурс и технологию производства в описании на официальном сайте, но далеко не все. На помощь пользователю приходят разработчики программного обеспечения, которое отслеживает состояние диска.
Стандартные средства Windows 10
Операционная система Windows 10, как и предыдущие версии, включает в себя стандартные средства проверки жестких дисков. С некоторыми оговорками их можно использовать и для оценки состояния SSD.
Первое — в состав инструментария управления Windows (WMI) входит утилита проверки состояния SMART-информации диска. Она запускается из командной строки от имени администратора командой wmic diskdrive get status. В результате система проверит все подключенные диски и выведет информацию об их статусе.
Второе — с некоторыми оговорками можно использовать стандартную утилиту CHKDSK. Она тоже запускается в командной строке от имени администратора chkdsk "буква диска:" /f. Ключ /r, который часто используется при проверке HDD для восстановления поврежденных секторов, указывать не нужно: «плохие» секторы автоматически исправляет контроллер SSD.
К сожалению, информация, которую предоставляют эти утилиты, выглядит довольно скудно. Либо система скажет, что с дисками и секторами пока всё нормально, либо она сообщит, что диск уже выходит из строя. Чтобы заранее узнать о намечающихся проблемах и оценить степень износа, нужно использовать другие программы.
Утилиты производителей
Многие сравнительно небольшие компании-производители SSD покупают чипы у лидеров рынка. Компаний, у которых есть свое производство чипов для твердотельников, немного. В их число входят Samsung, Intel/Micron, SanDisk (поставляющий также свою продукцию для Toshiba), Hynix и Cruicial.
Они не только публикуют информацию о технических характеристиках своих носителей, но и предоставляют пользователям собственный софт для диагностики SSD. Важные плюсы такого программного обеспечения — возможность обновления прошивки контроллера флеш-диска и средства для оптимизации его работы. Все программы имеют более-менее схожий интерфейс и набор функций.
Samsung занимает ведущее место на рынке производства микроэлектроники. SSD — не исключение. Для проверки дисков от южнокорейского гиганта разработана утилита Samsung Magician. Она анализирует данные SMART, предоставляет информацию об остаточном ресурсе SSD, позволяет менять атрибуты диска вручную, обновлять прошивку и тонко настраивать диск.
Совместное предприятие IMFT объединяет продукцию брендов Intel и Micron. Для проверки этих дисков предназначена утилита Intel SSD Toolbox. Возможности этого решения, как и в случае с программой от SanDisk — SanDisk SSD Dashboard — схожи с теми, которые предоставляет для своих пользователей Samsung.
SanDisk предоставляет свои чипы и для Toshiba. Для дисков этого бренда разработана Toshiba / OCZ SSD Utility. Она работает только с «родными» дисками, функционал также схож с аналогичными решениями.
Американская компания Micron, которая производит твердотельники под маркой Cruicial, тоже разработала софт для проверки — Crucial Storage Executive. Он отличается тем, что с его помощью можно оценить состояние любых SSD-носителей, а не только «фирменных». Но дополнительные функции — прошивка и обновление — доступны только для собственных продуктов компании.
В числе похожих утилит от прочих производителей — ADATA SSD Toolbox, WD SSD Dashboard и Kingston SSD Manager.
Сторонние программы для подробной диагностики
Если вы собираете компьютер сами, то знаете производителя SSD. В случае, например, с ноутбуком, далеко не всегда известно, какой диск в нем используется. Здесь выручают программы для диагностики. Среди них есть как специализированные — для твердотельных дисков, так и универсальные — для всех типов несъемных накопителей.
Flash ID
До того, как проверить SSD на наличие проблем, нужно знать не только производителя диска, но и производителя контроллера, который в нем используется. Производит контроллеры также небольшое число компаний и далеко не все производители указывают сведения об этом чипе.
Узнать их помогает набор утилит Flash ID, который запускается из командной строки от имени администратора. Для работы нужен номер диска, доступный в стандартной функции Windows «Управление дисками».
CrystalDisk
Один из самых популярных комплексов для диагностики твердотельных дисков. С помощью первой программы, CrystalDiskInfo, можно проверить остаточный ресурс SSD, текущий режим работы диска, версию прошивки и оценить износ. Вторая программа, CrystalDiskMark, представляет собой набор тестов для проверки скорости работы и анализа SSD на наличие проблем.
TxBench
Альтернатива CrystalDisk с простым компактным интерфейсом. Если информации в режиме «brief» недостаточно, то можно переключиться на вкладки с техническими данными и сгруппированными тестами. С помощью TxBench можно также посмотреть текущую температуру диска и запустить его оптимизацию.
Бенчмарки: AS SSD Benchmark, ATTO Disk Benchmark, AIDA64
Состояние диска часто можно оценить по его производительности. Ее оценку дают бенчмарки.
В соответствии со своим названием, AS SSD Benchmark предназначена для проверки скорости SSD. Она имеет схожий с CrystalDiskMark вид, но обладает дополнительными функциями: можно варьировать размер блоков чтения/записи SSD и алгоритмы их сжатия. Результаты тестов группируются, так что можно сравнить состояние разных дисков.
ATTO Disk Benchmark представляет набор тестов для всех типов накопителей. Он особенно хорош для сравнительного анализа за счет функции экспорта результатов теста, в том числе в формате JPEG.
AIDA64 — это семейство многофункциональных диагностических комплексов «check tool», в который входят и средства бенчмаркинга SSD. Комплекс может мониторить состояние дисков в режиме реального времени и проводить разнообразные тесты. Недостаток — тесты не сгруппированы, искать нужный придется по разным меню.
HWiNFO
Дальше в списке — программы, с помощью которых можно оценивать состояние как твердотельных, так и жестких дисков.
Открывает его HWiNFO — продукт класса «check tool», простой и наглядный помощник для мониторинга текущего состояния носителей.
Она собирает данные SMART и выводит сведения о диске: температуру носителя, активность, скорость обмена данными, а для SSD — еще и остаточный ресурс.
Текущие значения можно сравнить с минимальными и максимальными, информация о которых была получена за суммарное время работы утилиты.
Многофункциональные утилиты для бенчмаркинга носителей: Victoria HDD/SSD, HD Tune Pro и 3DMark Storage Benchmark
Хорошо знакомая пользователям винчестеров многофункциональная программа проверки диска на наличие проблем Victoria применяется и для SSD-дисков.
Тестов много, их результаты выводятся в виде графика. Удобная функция: установив новый носитель, можно провести его быстрый тест, а потом сравнивать результаты последующих тестов с эталонными показателями.
Ее постоянный конкурент — HD Tune Pro. Она также представляет результаты в виде графика. Преимущество этой программы — возможность задавать сценарии тестов с использованием пользовательского размера файла.
Мощный инструмент 3DMark, который часто используют владельцы игровых компьютеров, в версии Advanced и выше имеет встроенный Storage Benchmark. Он оценивает производительность и состояние SSD-носителя с точки зрения нужд геймера.
AJA Video System Test: для тех, кто работает с видео
Программы видеомонтажа и видеокодинга не уступают играм по тому, как они нагружают компьютер. Специальный инструмент AJA Video System Test помогает оценить эту нагрузку для твердотельного диска и провести полноценный стресс-тест.
Забота о состоянии SSD
Итак, у нас есть множество способов получить данные о SSD-диске и проверить его. Что же делать со всей этой информацией? Вот примерный алгоритм.
- Выбирая диск, ориентируйтесь на проверенных производителей, изучите информацию на официальном сайте и оцените ресурс
- Купив твердотельный диск или компьютер с уже предустановленным диском, установите программу, которая может предоставить информацию о диске. Сравните ее выходные данные с данными производителя.
- Установите утилиту для проверки диска, предпочтение отдавайте тем, которые имеют возможность хранить предыдущие показатели.
- Время от времени проводите проверки и сравнивайте показатели с исходными, но без чрезмерного усердия, потому что частые тесты будут снижать ресурс диска. Оценивайте состояние диска в динамике.
- Как только показатели приближаются к предельным, делайте бэкап (лучше всего вообще завести привычку делать его постоянно) и начинайте выбирать новый диск.
Почему игровые компьютеры HYPERPC комплектуются скоростными SSD
Современные проекты требовательны к «железу» и предполагают, что у пользователя установлен именно SSD, поэтому для комфортного прохождения, например, видеоигр с открытыми мирами, скорости работы жестких дисков часто недостаточно.
Они будут работать, но если вы хотите, чтобы все текстуры и мелкие объекты прогружались вовремя, сохранения открывались быстро, а FPS был стабильным, нужен тот принцип работы, который реализован в твердотельных накопителях.