固态硬盘已经成为目前的装机标配，在使用中可以充分提高数据存储效率。一直以来，固态硬盘的“健康状态”也成为大家关心的问题。毕竟这关系着你所存储的数据是否安全。今天，我们就固态硬盘的数据安全存储问题，展开说一说。
1、固态硬盘为什么会出问题？
传统的机械硬盘由于其磁记录的原理(磁头在盘片的磁性涂层“磁北”和“磁南”区域快速”做标记“，从而写下0和1二进制信息)，所以出问题的部分也总是在磁记录部分。
绝大多数问题都是因为某种原因（过于频繁的在某些扇区进行读写，突然断电、机器突然的跌倒振动等）导致磁记录涂层划伤、脱落，或者说磁盘本身的分区表、文件分配表因为系统故障、病毒等原因丢失、破坏。由于机械硬盘本身的磁记录密度总的来说冗余度较高，因此修复起来相对容易，这也是市面上有这么多硬盘数据恢复软件和专业的数据修复公司的原因。
但是固态硬盘由于工作原理和机械硬盘不一样，因此也就导致它出问题的原因比起机械硬盘多了许多，对应的解决方式也各不相同，需要用户更加注意固态硬盘的健康状况。
固态硬盘从工作原理上，是这么工作的：
固态硬盘使用基于NAND的闪存存储数据。NAND本身是由所谓的浮栅晶体管组成的，即使不通电也能保持充电状态，因此才成为一种非易失性存储器。
上图展示了一个简单的NAND单元设计。NAND闪存的晶体管排列在有列和行的网格中。如果一串晶体管传导电流，它的值为1。如果它不导电，它就是0。初始情况下，晶体管都设置为1。但是当存储操作开始时，一些晶体管的电流被阻塞，使它们变为0。
在每一列和行的交叉处，两个晶体管组成一个单元。其中一个晶体管被称为控制门（control gate），另一个是浮动门（float gate）。
当电流到达控制栅时，电子流到浮栅上，产生一个净正电荷，中断电流流动。通过对晶体管施加精确的电压，就会出现一种由1和0组成的独特模式。电子被存储在浮栅中，然后读取为带电的“0”或不带电的“1”。在NAND中，0意味着数据存储在单元格中——这与我们通常认为的0或1正好相反。而一个这样的网格布局称为一个块，而组成网格的单个行称为一个页面。常见的页大小有2K、4K、8K或16K，每个块有128 ~ 256页。因此，块大小通常在256KB到4MB之间变化。
这个存储方式没有移动部件，所以它们的运行速度远远高于典型的机械硬盘，访问延迟仅以微秒计算。
一个SSD通常由一个控制器和几个闪存芯片组成，控制器负责管理数据在驱动器之间的流动，闪存芯片负责存储数据。控制器管理闪存芯片的数据写入和读取过程。
将文件保存到SSD时，控制器将文件分成更小的数据块，并将其存储在闪存芯片的网格中。当你想要访问一个文件时，控制器检索数据块，并将它们重新组合到原始文件中。
但是，由于是通过晶体管和浮栅材料进行电子的写入，这两种材料随着通电后电子的反复轰击而衰减、达到寿命，也就是所谓的颗粒磨损。尤其是当主控芯片控制写入读取的逻辑和方式出问题时，或者电力突然断开等，就会放大这个问题，出现固态硬盘的故障。
总的来说，固态硬盘的故障有这么几个原因：
磨损：与传统硬盘不同，固态硬盘的寿命有限，因为它们每个颗粒单元能处理的写入周期数量有限。这可能导致性能下降和潜在的数据丢失。
固件错误：像任何其他基于软件的设备一样，固态硬盘可能会出现固件错误，导致它们失效。
物理损坏：颗粒的脱焊、虚焊、遇水等。这可能导致数据丢失或驱动器完全失效。
电源故障：电源的中断会导致存储在SSD上的数据损坏。
数据损坏：由于各种原因，如系统崩溃或恶意软件攻击，SSD可能会出现数据损坏。
兼容性问题：在某些情况下，SSD可能与主机系统不完全兼容，这可能导致性能问题或兼容性问题。
而由于固态硬盘的数据存储是一个网格一个坑，现在大容量固态硬盘的颗粒的存储密度大大加强，使得数据的冗余度降低，因此一旦出现颗粒级别的错误，其数据恢复难度大大高于机械硬盘，这也是现在为什么基本只有厂家自己才能做固态硬盘数据恢复服务的原因。
2、系统命令行，轻松查询固态健康状态
看到了固态硬盘在出问题后的恢复难度，自然就要关注它平时的安全问题。过去对于机械硬盘，大家习惯于使用Windows自带磁盘扫描程序。那么这就有个问题：
Windows磁盘扫描程序，快速检查仅仅是检查磁盘的引导区、分区表和文件分配表是否有错误，对于固态硬盘来说意义不大；而其“表面扫描”，实际就是逐个扇区（对固态硬盘来说是逐个单元页面）进行读写测试，不通过的单元会标记为有问题，避免系统读写时使用。
因此，执行一次全盘“表面扫描”，等于你固态硬盘的所有颗粒的写入周期减少了一次，非常不划算。
因此，在Windows系统中，一般通过获得固态硬盘固件对颗粒的自检信息来查询固态硬盘的健康状态。
1. 从任务栏单击搜索按钮
2. 输入“CMD”并按回车键
3.输入“WMIC”并按回车键
4. 输入“diskdrive get status”并按回车键
现在，您将在命令提示符中看到两个结果之一。如果您看到“OK”，则SSD正常运行。如果您看到“Pred Fail”，很可能是您的SSD出现故障，尽快备份您的数据将是明智的。如果有多个固态硬盘，则显示多个OK或Pred Fail。
3、第三方软件，更为直观
有不少第三方软件也能报告你的固态硬盘的健康状态，而且更为直观。
比如CrystalDiskInfo就是一个有用的工具，它可以进入你的SSD上的SMART，并在一个直观界面上报告这些值。例如小狮子的光威弈Pro目前健康度98%（即磨损度2%），通电使用了5035小时。
当然，其他第三方软件也是可以查询到的，比如著名的综合测试软件AIDA64。选择“存储设备”下的”SMART“标签页，即可获得相关的信息。
当然，还有SSD-Z也可以查看相关状态，不过它目前对于很多产品的固件信息无法读出，所以当SSD-Z显示状态“不可用”时，可以换上面的其他工具。
当然，第三方软件大多只能读出有限的SSD健康状态信息，而最全面准确的信息，还要看厂商的第一方配套软件。
4、第一方软件：精准，但只有大厂有
大厂的第一方配套软件，读取自家SSD固件上存储的硬盘信息更加全面、准确。它们一般除了可以监测固态硬盘的健康状态外，往往还有备份、数据迁移等其他附加功能，当然这不是我们今天的重点就是了。
希捷的SeaTools提供与AIDA64 Extreme和CrystalDiskInfo类似的SMART读取功能（包括属性跟踪和开机时间），但它也允许你运行几个非破坏性（系统自带就算有一定破坏性了）的诊断测试。
其中短期自我测试在几分钟内完成，并简单地报告测试是通过还是失败。短期综合测试也给出了通过/失败的等级，运行时间约为1分钟。
SeaTools甚至可以使用修复功能来修复所有短测试和修复所有长测试中的错误（如果它们出现在前面的测试中）。Fix All可以修复和替换坏块，因此该程序警告您在继续进行之前要备份您的数据。
而且它也适用于非希捷SSD。推荐使用。
三星使用的则是Samsung Magician Software。它具有SMART诊断功能和监测SSD健康的能力。由于它是三星专用的，该软件还可以让你知道你系统中的三星固态硬盘是否是真的。三星还为该软件加载了性能基准，支持灵活配置以提高性能/寿命（比如调整turbo write动态SLC缓存大小），并能够为你的固态硬盘执行固件更新。
而西数/闪迪的SSD则是使用Western Digital Dashboard软件。可以检查硬盘健康状况/SMART状态，关注温度，甚至升级到新的固件。
而铠侠也有自己的SSD Utility软件进行状态的监控。
用好这些第一方和第三方软件，基本上固态硬盘的健康状态就可以说是尽在掌握了，大大增加了数据的安全性。
发表评论 取消回复