Have a Question?

如果您有任务问题都可以在下方输入,以寻找您想要的最佳答案

固态硬盘会有坏道嘛,固态硬盘 坏道 原因

固态硬盘会有坏道嘛

题图来自Unsplash,基于CC0协议

导读

  • 固态硬盘 坏道 存在吗
  • 固态硬盘 坏道 与 机械硬盘 区别
  • 固态硬盘 坏道 原因
  • 固态硬盘 坏道 检测 方法
  • 固态硬盘 坏道 修复 坏块 映射
  • 硬盘坏了,是焦虑源泉。在机械硬盘HD时代,坏道是绕不开的话题,轻则数据读取出错,重则擦拭数据区导致丢盔弃甲,让人紧张。那现在都2024年了,我们都用SSD了,老牌的固态硬盘还是会有坏道嘛?心·情啊!

    先说结论:是的,固态硬盘(SSD)是有可能出现类似“坏道”的问题的,但与传统机械硬盘(HDD)的坏道,无论是在形成机制、表现方式,还是在运维和修复策略上,都天差地别。有兴趣的可以尝试来看下,HDD坏道看着是带图片验证码的,而SSD坏块像极了躲“BP”验证码!

    这里的固态硬盘的部分“坏道”问题,实际上被业内称之为 “坏块”

    1. 固态硬盘坏块存在的原因

    想象一下你的笔记本电脑一堆内存芯片,这上面的小方块都带有效命的上限。这块芯片小方块写着“本方块理论寿命3000次充电放电,记完噜!”。当你往SD卡里面拷了十万张图片的时候,那上面的方块坏的可太多了,不过有些是物理接触不良产生的,也不完全是寿命到达导致的坏块。

    打个不恰当但熟悉的比方,你用的是电子版的“格子本子”,平时写写画画很正常,但有些格子不幸因为材质老化、电子干扰(比如兄弟笔记本电脑自己打电话,一般都正常的,别理他),或者被某些韭菜破坏后存储的东西多到离谱(好比视频网站720P变成了沙画(链接失效!破!)),就会变成无法再使用的坏格子。这是固态的原罪,是电子存储介质本身的物理限制和寿命特性造成的:“程序性擦除次数限制”、“电子迁移效应”、““退休”单元无法再存储数据”,因为有寿命,所有基于闪存的存储,理论上都会有坏块出现的可能。这个某种程度上也让SSD和手机的闪存差不多不过了,用多了自然就有坏格子。

    2. 固态硬盘的“坏道”=“坏块”

    区别于传统机械硬盘的磁道

    硬盘的技术特性慢慢也在进化了,各制造商不断设计不同性能、定位、价格的芯片用于存储。说到SSD,它的核心是NAND闪存颗粒,这些颗粒如同一个一个的微型“桶”,里面有个“格”,用来记信息。不同于HDD靠磁头在物理表面的磁道上写读。

    HDD坏道是什么鬼?

    HDD的坏道,说得有点文采就不好理解了,它就像是在纸质磁盘电脑里写了一万次东西,又用力擦了10,000次写的区域,最终这个扇区变成黑黝黝的一块区域,再也写不出字了,要么是刚开始制造时就有残缺(物理坏道,PBW),要么是用户存的文件多到了离谱还持续写,导致烧出来的坏道(逻辑坏道,嗯我也能理解)。磁盘的表面就像CD,烧坏一块就不能写了。

    SSD坏块像什么?

    这就很像画图纸了,除非你遇到供应链混用不好导致的还不确定是啥坏!就是SSD死机那种,程序一打开就提示“找不到文件”,卡币吧?SSD更像是一个高智商的、会“自我保护”的“智能格子本”。一旦它发现某个NAND单元不好用了,它会想方设法把这个“坏格子”给别人分担一下。在某些情况下,即使你测了测,用用U盘给SSD搬家也不行。比如你可能是用SSDRaid,好像也不通了。就等于把坏块悄无声息地屏蔽掉。通常,用户完全感受不到。所以SSD坏块很多其实你也就是感觉用着不行了,卡吧卡吧的,没什么数据丢失,除了买原装的你无法救回来,第三方的你顶多看着那个龟速的进度条干着急。

    3. 固态硬盘的坏块通常不称为“坏道”,是因为它们特点不同

    HDD与SSD最大的区别就在于能耗,当然HDD是能耗小,单位能耗下容量高,但这叫什么呢?如果用电影比喻,SSD就像追忆杀里的小王子,不怕砍掉部分容量用分布均匀的方式靠自己的小巧脑洞保住命。SSD的坏块更多是设计可预料、可管理的“效能衰退” 而非“功能性彻底损失”。但有些情况除外。

    表现不同

    一旦SSD检测到已坏物理坏块多到一定程度,就会启动保护机制,限制某些功能或I/O速度,以避免数据因底层硬件损伤而意外丢失。这种SSD自己的复位,就像多版本并发控制一样不让你直接使用这个不好的数据版本,可以在后台默默地重构自己。但这仍然是物理性的损坏。

    修复策略不同

    H硬盘说磁盘坏了,你基本上得换硬盘了,还好能重装修复一下、把数据用工具救回来。而SS设有“垃圾回收机制”(用来回收空闲空间)、“磨损均衡”(用来平均地让每个格子吃瓜)、“预留空间管理”等等机制来抵抗坏块。当坏块“规律地出现越来越多”,你可能就要考虑是不是遇到了顽固病毒攻击导致了异常坏块,或者SSD里的wearing levelling调参搞反了。用户无法直接对SSD进行类似HDD那种“逻辑坏道修复”(比如软件读取一块空白位置强制写入固定数据来试图恢复)。

    没有物理机械结构

    从根本上说,两者由于技术架构差异巨大,比较像不同操作系统难以通用,因此不存在HDD的物理性划伤与老化性退磁等形成的坏道概念。SSD的失效是电子级别的,是NAND颗粒本身的寿命终结、磨损或参数漂移带来的。

    4. 固态硬盘坏道检测方法

    SSD坏了需要怎么排出原因?你可以在硬件监测工具里,XTools里看到了SSD的一些状态,用来检查磨损和健康状况。

    利用监控软件

    观察一下硬盘监控器、CrystalDiskInfo、SSDInfo这些软件的健康状态备用容量受低电压影响的总时数等SMART信息。哦,这些指标如果是黄灯或红灯,最好赶快换SSD硬盘了,现在买新硬盘很便宜的。这些软件还能告诉我们里哦HDD的坏道还没有,但只能粗略地判断SSD是否接近寿命末期或者有潜在的高性能硬盘损坏风险。

    使用工具检测应用

    如果你遇到读写异常、识别错误或系统报错,这时就需要进一步检测了,你可以用小白工具,比如HDAT2(试试免费的小白工具,别轻易收费卡)加上WinHex,注意硬盘检测需要有备份,像杀毒软件一样检查有无坏块需要更高级的技术,别轻易干掉你的数据。开机启动某个免费的小程序就能检查接口是否正常,其实这些工具设置起来需要按键盘操作,检查时可能需要长时间运行,如果你还用电磁干扰之类的方式,可能会加剧SSD问题,不推荐。

    大型读写测试

    向已经无法继续修复应用的磁盘中直接存入10T大小的文件,或者进行跑分测试(比如在测电脑优盘、移动硬盘传输速度时用的方法),虽然运行时间会很长,但通过基准测试工具(如HD Tune Pro),测试SSD的持续性能就是一种比较粗略的检测方式。运行结束,看你电脑是不是很卡或者原地打转。过问一些工具如HD Tune、ATTO Disk Benchmark,可以跑速度测试一下,SSD并没有出现Pe坏块。

    5. 固态硬盘坏道修复/坏块屏蔽

    说实话,这得看你说的是什么情况了。

    用户层无法修复

    对于SSD本身启用额外文件系统校验(如RAID-DP),而大规模部署的系统(大文件系统)可以牺牲性能用更复杂的修复机制,如果数据表坏了,通过将表结构调整再恢复,或者从备份中重建。但普通用户,没有权限也无法直接“修复”SSD的坏块,原因在于SSD的NAND存储单元一旦完全损坏,结构坏掉了是修复不了的,具体的数据纠正机制只属于硬盘厂商设定的底层机制,不属于用户操作控制范畴。

    SSD自身驱动的屏蔽机制

    当NAND单元失效了,就会被Drive Controller Bl啦了(控制器“你知道她坏了,永不再用这块区域了”)。用户直接的IO指令将被转移到其他良好的区块上去,除非系统检测到坏块数量异常增多,否则你完全感觉不到,就像啊你买了假货SSD一样,等于NAND坏块自动隔离了。除非坏块严重,达到持续的性能崩溃或数据丢失,否则SSD自己是静悄悄地用“坏块映射表机制”屏蔽掉了。

    第三方工具?慎用!

    当你用笔记本电脑装的系统不工作了,各种Scratch,查了下发现是SSD问题的时候,市面上有一些工具声称对SSD做坏块扫描修复,包含像HDAT2一些USB设备驱动检测功能,但绝大多数是无效,即使你懂技术,也 不建议 对正在使用的SSD进行此类非官方攻击性的扫描和修复操作,非常容易误判(想想内存垃圾程序也是,当我们将错误归结为错误原因时,那是错误的分析方法)或导致数据丢失,完全要按水土不服的方式处理。用户带着狗拿耗子的心态,试图通过注册表修改或者修改驱动方式绕过厂商控制,最后可能只会让SSD彻底报废,或者给你个Performance Test测试屏幕,你连结果都点不开。普通用户遇到SSD性能莫名变慢,其实是坏块太多,系统不得不降频,用SSD检测工具看看是不是进入了PLP区,需要更换了。

    总结

    所以,SSD不是没有坏道(区),而是它叫“坏块”,它是一种和机械硬盘HDD的不同类型的存储器损坏模式。它是用SSD擦写寿命有限的小格子,所以寿命时间到了,肯定会出问题。不像机械硬盘把能量给了磁盘旋转,SSD采用闪存芯片,默“摸”硬盘寿命是有限的。由于它们底层的制造原理和数据存储方式完全不同,SSD的“坏道”问题通常在设计和制造层面就已考虑,并由SSD本身的智能管理机制来默默解决,用户很少直接面对,但这并不意味着SSD完全不会出现类似的问题。你买个便宜的SSD硬盘突然卡成PPT,不要忙着骂人,也可能是在默默修复自己的坏块,只不过有时候SSD也会假装自己没坏,你要理解它。

    © 版权声明

    本文由盾科技原创,版权归 盾科技所有,未经允许禁止任何形式的转载。转载请联系candieraddenipc92@gmail.com