SSD Architektur Verstehen und Fehlerindikatoren

Solid-State-Laufwerke oder SSDs haben sich im Vergleich zu herkömmlichen Festplatten ziemlich schnell entwickelt. Es heißt, dass eines Tages SSDs herkömmliche Festplatten ersetzen werden, die das Quartier regieren. Wenn Sie eine SSD als Ihr vorrangiges Speichermedium markieren, liegt Ihr Interesse daran, Ihren Computer leistungsorientiert zu gestalten. Während SSD das Gebiet der Effizienz, Geschwindigkeit und Kompaktheit besiegt, wurde viel über den Standpunkt der Zuverlässigkeit und Haltbarkeit geredet, da es nur einer bestimmten Anzahl von Lese- und Schreibzyklen standhalten kann. Hier ein kurzer Einblick in SSD architektur verstehen:

DRAM:

Dynamic Random Access Memory oder (DRAM) war das Urmitglied in der Familie der SSDs. Dynamische RAMs speichern jedes Bit explizit auf einem Kondensator, der in einer Schaltung integriert ist. Jeder Kondensator in der Schaltung kann entsprechend geladen oder entladen werden, um entsprechende binäre Einsen und Nullen darzustellen. Da die Ladung eines Kondensators einem Leck ausgesetzt ist, gehen die auf dem DRAM gespeicherten Daten innerhalb der festgelegten Zeit verloren. Aus folgendem Grund wurde dieser Vorfahr von SSDs nicht mehr als Mittel für das permanente Speichergerät verwendet.

Einbau von Flash in SSDs:

Ein Flash-Speicher ist für Laien ein Speicher, der einem USB-Stick ähnelt. Ein Flash-Speicher kann elektrisch gelöscht werden und ist daher ein nichtflüchtiges Speichermedium. 1984 wurde das EEPROM in Erinnerungen verwendet. Ein Schreibprogramm erforderte jedoch ein vollständiges Löschen der Daten im EEPROM. Dies führte zur Erfindung von Flash-basierten SSDs. Flash-basierte Solid-State-Laufwerke ermöglichen die Bearbeitung von Daten auf Seitenebene und erleichtern so das Lesen und Schreiben. Eine Flash-basierte SSD kann in zwei Typen unterteilt werden: NAND-Typ und NOR-Typ. Flash-Speicher vom NAND-Typ werden aufgrund ihrer Eigenschaften weitgehend bevorzugt und tragen zu einem Großteil der hergestellten SSDs bei.

ARCHITEKTUR:

Ein Solid-State-Laufwerk besteht hauptsächlich aus einem Controller, einem Speicher, einer Batterie, einem Cache und einer Schnittstelle.

Die Steuerung fungiert als Brücke für die Kommunikation zwischen dem Speicher und dem Computer. Ein Controller ist für die Ausführung von Code auf Firmware-Ebene verantwortlich und verfügt über andere Funktionen, wie unten erwähnt:

  • Zuweisen von temporärem Speicherplatz für Lese- und Schreibvorgänge
  • Kartierung von schlechten Sektoren
  • Vermeiden Sie das Tragen von Speicherblöcken usw.

Ein Speicher, der im Allgemeinen ein NAND-basierter Flash-Speicher ist, wird von den Herstellern aufgrund seiner Haltbarkeit anstelle seiner Geschwindigkeit weitgehend bevorzugt. Ein Speicher ist in Blöcke unterteilt, und jeder Block ist in Seiten unterteilt.

Um einen reibungslosen Lese- und Schreibvorgang für jeden Block / jede Seite sicherzustellen, enthält ein Speicher die Verwendung eines temporären Speichers, der als cache bezeichnet wird und die Zwischeninformationen speichert, wenn eine große Anzahl paralleler Lese- und Schreibvorgänge stattfindet. Die Informationen des Cache werden von der Steuerung bearbeitet.

Eine Batterie, manchmal ein Kondensator, wird verwendet, um den Cache zu sichern, um die Daten im Falle eines plötzlichen Stromausfalls in den Speicher zu leeren.

Eine Schnittstelle ist die physische Bus- oder Verbindungsleitung, die den Computer und die SSD verbindet. Es stehen verschiedene Schnittstellenstandards zur Verfügung, und die Schnittstelle hat einen großen Einfluss auf die Übertragungsgeschwindigkeit von Daten. Beispiele für einige Schnittstellen sind Serial ATA, PCIe, Parallel ATA, USB usw.

Nach einem umfassenden Blick auf die Architektur befinden wir uns jetzt in einem überlegenen Verständnis, um eine klare Perspektive zu erhalten SSD fehlerindikatoren:

  • Hardwarefehler / Komponentenfehler einer SSD:Ein Hardwarefehler würde bedeuten, dass das Gerät beim Einschalten Anomalien aufweist. In den meisten Fällen kann ein solcher Fehler untersucht werden, indem die SSD an verschiedene Computer angeschlossen oder ein anderes Kabel verwendet wird. Alle Anzeichen für diesen Fehler sind das Flackern der Betriebsanzeige (falls vorhanden) oder das Nichterkennen des Laufwerks. Die Schnittstellen wie SATA verringern die Übertragungs- oder Signalisierungsrate zwischen dem Laufwerk oder dem Computer, wenn viele Fehler gemeldet werden, um Datenverlust zu vermeiden. Dies kann auch einer der Hauptindikatoren für ein aussterbendes Laufwerk sein.
  • Ausfall durch physische Beschädigung / Thermoschock: Es ist ganz normal, dass die Elektronik fehlerhaft wird, wenn sie physischen Belastungen ausgesetzt wird. Kein Wunder, dass die meisten Elektronikgeräte mit Vorsicht behandelt werden. Glücklicherweise können diese Laufwerke im Gegensatz zu einer Festplatte physischen Missbrauch erleiden, aber Schäden an Schaltkreisen können nicht ignoriert werden und können Folgen für Datenverlust haben.
  • Ausfall durch Zersetzung und Korrosion:Der Hauptgegner für die Langlebigkeit einer SSD ist Korrosion. Diese Fehler können erst wahrgenommen werden, wenn wir die internen Schaltkreise richtig untersucht haben. Sie können jedoch vermieden werden, indem eine tugendhafte Routine aufrechterhalten wird.
  • Fehler in der Firmware des Flash-Laufwerks führen zu Beschädigung oder Überschreiben von Daten:Häufiger Verlust oder Beschädigung von Daten ist der Hauptindikator für diese Art von Fehler. Eine frühzeitige Kontaktaufnahme mit dem Hersteller ist der beste Weg, um weitere Verluste zu vermeiden. Die Fehler auf Firmware-Ebene verändern auch den internen Kommunikationsprozess des Steuerungssystems und verursachen eine Beschädigung der Daten, wenn Informationen im Cache nicht vollständig übertragen werden.
  • Teilversagen aufgrund fehlerhafter Blöcke, die die Effizienz beeinträchtigen: Die Einheit im Speicher, an der Löschvorgänge ausgeführt werden, wird als Block bezeichnet. Viele Laufwerke werden von einem Hersteller mit fehlerhaften Blöcken transportiert. Diese Blöcke werden vom Hersteller selbst als fehlerhaft markiert. Auch während der Bereitstellung kann ein Laufwerk fehlerhafte Blöcke entwickeln. Eine Zunahme der Anzahl fehlerhafter Blöcke würde die parallele Abnahme des nutzbaren Speicherplatzes auf dem Laufwerk anzeigen.

SSDs geben normalerweise keine Warnzeichen, da sie kurz vor dem Ausfall stehen. Wenn eine SSD ausfällt, funktioniert sie nicht mehr und führt daher zu einem enormen Datenverlust. Was tun, wenn die SSD ausfällt, was zu einem enormen Datenverlust führt? In diesem Fall ist es wirklich eine Albtraumaufgabe, eine Datenwiederherstellung von einer ausgefallenen SSD durchzuführen. In solchen Situationen müssen Sie sich jedoch keine Sorgen machen, da die Datenwiederherstellung von einer ausgefallenen SSD mit erweiterten Datenwiederherstellungsprogrammen weiterhin möglich ist.

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SSD Architektur Verstehen und Fehlerindikatoren was last modified: Mai 4th, 2020 by Remo Software

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