一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

自從固態硬盤邁入TLC時代,500GB已成為筆記本電腦標配,TB級SSD也跌進千元以內,實在是提升電腦性能的一大利器。

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

挑好SSD,它沒那麼脆弱

奇客之前回答網友提問時,多次推薦SSD作為重要數據存儲設備,遭到一些朋友的質疑,說SSD數據丟失難以恢復。但其實我想說的是,只要是大牌產品,主控顆粒質量有保障,經過這幾年的優化發展,基本不會毫無徵兆突然死亡。再者說,固態硬盤恢復數據並非不可能,只是相對機械硬盤來得困難,因為二者工作機制截然不同

和機械硬盤不同,固態硬盤放棄了線性寫入,而採用並行寫入,也就是數據被分解成小塊,同時寫入不同的Nand芯片中。但是一些最便宜同時最慢的SSD,只採用一個Nand芯片怎麼辦?存儲顆粒上每個物理塊都動態分配一個邏輯地址,以幫助SSD控制器進行均衡磨損。因此,讀取Nand芯片的內容,並返回一個數據混合成塊的拼圖,以一種看似隨機的方式混合。

SSD必須轉換Nand地址以便映射壞塊,並提供均衡磨損,而Nand顆粒都有寫入壽命,即PE全盤擦寫次數。大多數TLC SSD都模擬SLC緩存算法,也就是劃出專門SLC緩存區,以更低的工作電流改寫數據,獲得更快的速度,同時減少Nand物理磨損。

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

3種Nand顆粒的體質差異

看懂SSD Trim工作原理

通常磁盤操作的刪除不是馬上刪除,而是標記為待刪除的無效數據(你可以做個試驗:拷貝一個大文件到U盤,中途取消然後馬上再拷貝一次,前面寫入的數據又從無效變成有效,所以速度非常之快,之後恢復真實寫入速度)。

機械硬盤工作原理只有讀和寫,因為數據可以原有磁道上直接覆蓋,不需要經過清除這個步驟,這是機械硬盤磁道記錄信息的特點。但是SSD不行,SSD改寫數據需要執行讀、擦、寫三個動作,任何一個Nand芯片如果裡面有數據,必須把有數據的區塊擦除清零才能寫入。

對於SSD而言,TRIM指令最大作用是清空待刪除的無效數據,在SSD執行讀、擦、寫步驟時,預先把擦除的步驟先做了,這樣才能發揮出SSD的性能。奇客之前說過,購買SSD移動硬盤盒和易驅線,要看主控是否支持Trim指令。

一些SSD用幾年就掉速,一個原因就是待刪除的無效數據太多,每次寫入時主控都要先做清空處理,所以性能受到了限制。奇客以前就碰到一塊金士頓V300,沒有4K對齊速度掉的厲害。

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

SSD讀、擦、寫三步曲,就像清理鞋櫃,丟掉不要的舊鞋才能裝新鞋

因為有些SSD主控算法沒那麼聰明,很多時候並不會主動清理,通常是系統空閒下來才執行操作。而很多人用電腦基本不會空閒下來,系統就沒時間讓SSD休息一下。開啟Trim的好處就是隨時清空待刪除的無效數據,這需要具備兩點:Win7以上操作系統,固態硬盤4K對齊,Trim才能生效。

Trim開關命令行:

關閉:sudo trimforce disable

啟用:sudo trimforce enable

如果想手動運行Trim,運行Powershell命令行:

Optimize-Volume -DriveLetter G -ReTrim -Verbose

其中G是指定盤符,要在磁盤空間時操作

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

你知道了Trim的功勞,自然明白如果沒有它,固態硬盤刪除文件後,一段時間內沒做清空處理,以前的文件是可能恢復過來的,這種情況也適用於XP老系統。

SSD數據恢復到底難不難

上面說固態硬盤正常時恢復刪除的文件,那麼有人說SSD一旦損壞數據就全報銷了,是這樣嗎?奇客要說的是:分情況。

SSD主控寫死情況比較少見,而只要Nand顆粒不損壞就有可能恢復數據。如果沒有SSD主控的幫助,想恢復固態硬盤上的文件非常難,而且算法是核心技術,廠家不開源。

因為數據恢復要重建轉換表,以確定哪些Nand芯片和保存數據的具體地址。不同的主控算法不同,轉換表格式也不同,Nand芯片越多重建就越困難,所以SSD數據恢復比較複雜。

數碼之家論壇有位達人用專業工具成功恢復了一塊64GB CF卡上的視頻文件18.4GB,這塊存儲卡採用了美光SLC顆粒,主控是慧榮SM2246XT,走的是SATA協議,等於小型固態硬盤。

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

這張CF卡標稱速度達510MB/s

這個工具是Flash Extractor——一款比PC3000更牛的數據恢復軟件,它可以恢復任意損壞U盤和固態硬盤裡的數據。注意是硬件上的損壞,不過軟件還要配合對應設備才行,就是下圖這個板子:

一文弄懂為何固態硬盤不易恢復數據 這兩點很重要

芯片編程器通過轉接頭支持各種顆粒

看到鎂光顆粒嗎?沒錯,就是把Nand顆粒拆下來,用工具讀取底層數據,對照Flash轉換表Dump下每個顆粒,通過複雜的算法重組得到正確數據,再用WinHex打開數據鏡像,轉換為硬盤MBR模式,最終根據文件類型成功恢復數據。

也就是說,不管是BGA還是TSOP封裝的Nand顆粒,還是手機採用的eMMC和UFS閃存,理論上通過類似方法都可以恢復數據。但是隨著Nand顆粒堆疊層數增多,TLC數據恢復難度會比SLC/MLC更高。所以還是要提醒大家,定期關注硬盤SMART狀態,定期備份重要數據,有備無患才是王道。

最後是奇客推薦SSD——


分享到:


相關文章: