Szukaj

Menu

xdr.pl odzyskiwanie danych

Ocena użytkowników: 5 / 5

Gwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywnaGwiazdka aktywna
 

Większość współcześnie użytkowanych komputerów zapisuje dane na magnetycznych  dyskach HDD, które ostatnimi czasy osiągają już bardzo duże pojemności. Nawet do kilkunastu TeraBajtów. Jeżeli chodzi zaś o technologie działania i produkcji dysków HDD,

to od wielu lat niewiele się zmieniło. Nadal wykorzystuje się magnetyczne talerze do zapisu i odczytu Danych za pomocą głowic. Oczywiście unowocześniono napędy i podzespoły mechaniczne, aby umożliwić szybszy zapis i odczyt oraz zwiększono ilość talerzy dla zwiększenia pojemności. Jednak podstawowe zasady ich funkcjonowania wciąż, od lat, pozostają takie same.

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 dyski działające w oparciu o pamięci półprzewodnikowe. W rozwinięciu nazwy Solid State Disk określenie to dodatkowo podkreśla brak części mechanicznych – ruchomych, co mogłoby sugerować niezawodność.

Pierwsze dyski SSD składały się z modułów dokładnie takich samych jak moduły pamięci RAM. Aktualnie stosuje się w nich jednak nieulotne pamięci flash.

w 2006 roku zaczęły tanieć, bardzo drogie drogie wcześniej, pamięci NAND flash. HDD zyskały groźnego konkurenta w postaci pierwszych, dostępnych dla przeciętnego użytkownika, dysków SSD.

Pionierami nowej technologii byli dwaj rynkowi potentaci – Samsung oraz SanDisk.

Budowa dysków SSD

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

 - kości pamięci flash – odpowiadające 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, która mogła być zapisywana i kasowana elektrycznie. Flash jest zatem jej konstrukcyjnym następcą. Struktura i założenie działania komórki pamięci flash jest bardzo porównywalna do komórki pamięci operacyjnej RAM stosowanej od dawna w komputerach osobistych. Jednakże w odróżnieniu od pamięci RAM,  pamięć FLASH nie potrzebuje zasilania do podtrzymania pamięci. We FLASHu zastosowano tzw. bramkę pływającą, która przy raz zadanym napięciu potrafi na stałe przetrzymać elektrony nawet gdy napięcie zostanie odłączone. Taki układ pamięci w duecie z bramką pływającą stanowi komórkę pamięci, która jest w stanie przechować jeden bit danych. Komórki te są poukładane w dwojaki sposób, tworząc wiersze i kolumny. Pierwszy układ posługuje się operatorem logicznym NOR (negacja sumy logicznej), a same komórki zestawione są ze sobą równolegle. Taka konstrukcja układu pozwala odczytywać i zapisywać pojedyncze komórki pamięci.

Jednakże szerzej stosowaną w większości SSD jest technologia pamięci typu NAND, gdzie linie bitów 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 – mianowicie są one o wiele mniej złożone i tańsze. Na ich podstawie da się zbudować układ realizujący każdą funkcję logiczną.

Na wytrzymałość oraz wydajność całego nośnika wpływ ma rodzaj zastosowanych kości NAND (jak wiadomo każda komórka takiej pamięci ma ograniczoną ilość zapisów). Najnowocześniejszym rozwiązaniem są teraz kości typu 3D (3D V-NAND Flash pozwalające na zwielokrotnienie pojemności pojedynczej pamięci) W tym rozwiązaniu istotny jest również podział według budowy pojedynczej komórki. Najtrwalsze (najdroższe i najrzadziej spotykane) są kości SLC (Single Level Cell), najpopularniejsze są moduły MLC (Multi Level Cell), a najtańsza opcja to TLC (Triple Level Cell) czyli układów wyposażonych w osiem poziomów napięcia pozwalających zapisać 3 bity informacji. Są one najtańsze w produkcji, ponieważ przy zapisywaniu danej ilości informacji potrzeba 3 razy mniej komórek niż w dyskach z SLC. Nie ma jednak nic za darmo. Układy TLC mają znacznie krótszą żywotność niż układy SLC. W tym miejscu należy 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 da rade do 10 000 natomiast TLC to już tylko 1 000. TLC stosowane w dyskach dla typowego użytkownika, więc mogą występować obawy o jego długowieczność, jednak bez obaw – dyski MLC a nawet TLC nie są przesadnie krótkowieczne, bowiem ich  wady niwelują zarządzające nimi kontrolery,  odpowiednio realizując zapis danych. Algorytmy ,które są zastosowane w oprogramowaniu takich kontrolerów skutecznie wyrównują zużycie pamięci, a obszerne bufory inteligentnie rozkładają dane przed zapisaniem w komórkach pamięci.

Nośniki SSD z reguły oferowane są użytkownikom w obudowach  – 1,8” lub 2,5”i są wyposażone w złącze SATA, natomiast te o złączu 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 jak w tradycyjnych dyskach 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 sprawność SSD opracowano nowy szybszy interfejs dla dysków półprzewodnikowych - PCI-Express (złącze wykorzystywane też do podłączania kart graficznych) jak również mSATA (stosowane przede 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

Zalety i wady dysków SSD vs HDD

Zalety

- W odróżnieniu od HDD dyski półprzewodnikowe osiągają bardzo szybkie czasy dostępu do Danych. W tradycyjnym dysku magnetycznym, po jego uruchomieniu, serwomechanizm musi najpierw rozkręcić talerze, 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. Natomiast dane na dysku elektronicznym dostępne są niemal od ręki.

- Z racji swojej konstrukcji dyski SSD osiągają o wiele większe szybkości transferu danych niż dyski magnetyczne. Ograniczenia wynikają z opóźnień w działaniu i bezwładności mechatroniki.  Współczesne modele Dyków SSD mogą przesyłać nawet kilka GB danych na sekundę (SATA do 600 Mb/s, natomiast PCIe x4 aż do 32 Gb/s). Ograniczają je tylko standardy oraz kompatybilność z poprzednimi standardami SATA wstecz. Twarde dyski typu HDD wykorzystują w danym momencie tylko jedną głowicę zapisująco-odczytującą, a tempo zależy dodatkowo od liczby obrotów i średnicy tarczy magnetycznej. Takich problemów nie ma SSD.

- Wszystkie dyski SSD pracują bezgłośnie, dzięki wyeliminowaniu części mechanicznych. Mają też 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. 

- Jeżeli chodzi o zastosowanie SSD w komputerach przenośnych - duże znaczenie ma niższe zużycie prądu od dysku HDD. Również niska waga 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. Największą wadą dysków SSD jest ich cena, która jednak systematycznie obniża się wraz z wprowadzaniem nowych technologii produkcji i konkurencyjności na rynku. W najbliższym czasie to ona  będzie, przede wszystkim, wpływać powszechność tego typu rozwiązań w komputerach użytkowych. Dyski SSD i tak są znacznie droższe w porównaniu z napędami tradycyjnymi. Jeszcze długo tradycyjne dyski będą królowały pod względem pojemności.

 - Drugą krytyczną wadą nośników elektronicznych jest „zużywanie” się modułów pamięci pod względem zapisu. Chipy flash mają niestety ograniczenia jeśli chodzi o ilość sesji zapisu. Ilość odczytów jest nielimitowana. Technologiczne ograniczenie cykli zapisów wymusiło na producentach zastosowanie tak zwanego kontrolera, który ma zarządzać procesem zapisu tak by w równomiernym stopniu zużywać komórki pamięci. Kontroler ten ściśle współpracuje on z pamięcią podręczną. Posiada on  wewnętrzne oprogramowanie, które odpowiada właśnie za logiczną adresację komórek pamięci, operacje odczytu i zapisu, szyfrowanie danych czy tzw. wear leveling, czyli równoważenie zużycia pamięci flash.. Skomplikowanie tego systemu w bardzo dużym stopniu utrudnia odzyskanie Danych w przypadku awarii takiego SSDeka. Należy bowiem odwrócić proces adresacji oraz scramblera XOR, żeby w ogóle mówić o jakimkolwiek poskładaniu danych użytkownika.

Jest to bardzo żmudny i skomplikowany proces, zwłaszcza, że producenci dysków nie udostępniają oprogramowania, parametrów ani funkcjonalności takiego kontrolera. Inżynierowie muszą więc odtworzyć tę funkcjonalność i algorytmy we własnym zakresie. W innym przypadku odzyskanie plików byłoby niemożliwe.

Zaawansowane laboratoria Odzyskiwania Danych stosują też tzw. metodę „chip off” . Polegającą na wylutowaniu z płyty drukowanej dysku kości pamięci flash i odczytaniu ich przy pomocy specjalnego programatora, a potem ich zestawienia emulując oprogramowanie oryginalnego kontrolera.

Zatem kupując dysk SSD zyskujemy niezawodność i wydajność. Jednak nie oznacza to, że dysk SSD się nie psuje, a odzyskanie z niego danych jest przeważnie sporo trudniejsze niż w przypadku tradycyjnych dysków talerzowych

Za każdym razem warto, więc zadbać o kopie zapasową, bowiem dysk SSD potrafi odmówić posłuszeństwa nie wysyłając wcześniej użytkownikowi żadnych ostrzeżeń.

Wszystko wskazuje 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.

odzyskiwanie danych

 

Naprawa komputerów odzyskiwanie danych

Więcej ciekawostek na BLOGU

program do odzyskiwania danych

Każdy posiada jakieś urządzenie, na którym znajdują się newralgiczne dane. Czy to jest komputer,  dysk zewnętrzny USB, pendrive, karta pamięci, NAS czy inne tego typu urządzenie, zwykle nie zawracamy sobie głowy, co się stanie gdyby. Nikt przeważnie, nie interesuje się problemem utraconych danych, dopóki problem nie zacznie dotyczyć właśnie jego lub najbliższych.

Początek strony