Dyski SSD oparte są konstrukcyjnie o pamięci flash czyli elektronicznej pamięci trwałej oraz zarządzającego nią mikrokontrolera. Jest to rodzaj pamięci ROM, czyli dane są przetrzymywane nawet po odłączeniu zasilania.  W dysku takim nie znajdziemy elementów  ruchomych, co nie oznacza jednak, że urządzenia te nie są narażone na uszkodzenia.  W tym artykule zajmiemy się najczęściej występującymi:

Awarie mikrokontrolera pamięci

Mikrokontroler jest jedną z podstawowych podzespołów dysku SSD. Ma on bardzo zróżnicowane zadania. Od zarządzania pamięciami flash, sposobem zapisywania, szyfrowaniem danych, zarządza również oprogramowaniem wewnętrznym dysku.

Usterka mikrokontrolera objawia się przeważnie nieprawidłową pracą całego nośnika (lub nośnik w ogóle przestaje działać) . Awarie kontrolera wiążą się  z bardzo poważnymi konsekwencjami, ponieważ nie ma możliwości jego naprawy. Jest to element zalany w specjalnej obudowie, którego architektura i zasada działania nie są publicznie dostępne. Do tego kontroler wykonuje tylko sobie znane operacje na danych przy pomocy skomplikowanego oprogramowania wewnętrznego (firmware). Nierzadko kontrolery są tworzone do konkretnych tylko typów dysków. Gdzie często stosuje się indywidualne instrukcje procesora, mapy pamięci czy fizycznej architektury.

Nawet w przypadku zastosowania przez producenta powszechnie znanego mikrokontrolera, np. Intela, Marvella, SandForcea Indilinxa, Phisona czy Samsunga, jego konstrukcja i naprawa przekracza możliwości jakiegokolwiek serwisu.

W niektórych przypadkach można dokonać próby wymiany mikrokontrolera na identyczny z identycznej serii dysków, jednak i tak nie daje to gwarancji, że firmaware w ogóle zadziała, a dodatkowe ryzyko związane z wyczyszczeniem pamięci z danych użytkownika jest zbyt wielkie aby stosowac tą metodę. Jednak z praktycznego punktu widzenia operacja ta jest na tyle mało prawdopodobna, że najczęściej od razu przechodzi się do ekstrakcji danych użytkownika bezpośrednio z kości pamięci..  Strategia takiego postępowania jest co prawda dosyć pracochłonna i skomplikowana, jednak nierzadko udaje się ją zrealizować z  sukcesem. Producenci sprzętu do Odzyskiwania danych z dysków SSD, czasem udostępniają również emulatory kontrolerów pozwalające zastąpienie kontrolera i  jego funkcji, co pozwala odczytać dane z kości pamięci prawie bezinwazyjnie. (oczywiście pod warunkiem, że reszta elementów dysku SSD jest sprawna)

Uszkodzenia pamięci flash

pamięć SSD
Pamięć dysku SSD

Zdecydowanie najczęściej występującą usterką w dyskach SSD jest awaria pamięci flash. Powszechną wadą dysków SSD jest „zużywanie się” komórek pamięci flash. Również częstym zjawiskiem są błędy bitów informacji uszkadzające się bezpośrednio na warstwie, co czasem interpretowane jest przez firmware, jako nieprawidłowa informacja, która powoduje jego zablokowanie lub przejście w tryb serwisowy, doprowadzając tym samym do korupcji danych. Każda pamięć flash ma takie skłonności, jednak jest to bardziej zauważalne przy większych pojemnościach dysków SSD, gdzie statystycznie występuje większa ilość komórek i występuje w związku z tym większa możliwość zakłócenia danych.

Dlatego też współczesne mikrokontrolery cykliczne przenoszą dane między komórkami pamięci. Już podczas zapisu danych dane użytkownika rozkładane są tak, aby wszystkie komórki flash były równomiernie obciążone. Firmware jest tak skonstruowane tak, by nie wpływać w istotny sposób na wydajność dysku. Często takie działania są wykonywane podczas braku aktywności dysku (np. czyszczenie skasowanych bloków danych). Dzięki takim operacjom komórki pozostają „zużyte” w podobnym stopniu, zaś te, które się uszkodziły, są zdefiniowane przez firmware jako komórki nie nadające się do użytku i pomijane w procesie zapisu..

 Jeżeli uszkodzona zostaje pamięć flash, najczęstszą metodą jest wykonanie odczytu pamięci metodą chip-off – czyli poprzez wylutowanie chipów i bezpośrednie wkopiowanie danych z kości pamięci. Jest to operacja w miarę prosta, dopiero odtworzenie algorytmu staje się bardzo skomplikowane i wymagające sporej wiedzy, bowiem Zgranie danych z kości odbywa się bez udziału kontrolera i firmware dysku..

Inne Uszkodzenia elektroniki

Podobnie jak w przypadku dysków HDD elektronika dysku może ulec uszkodzeniu w wypadku przepięć czy naprężeń mechanicznych. Naprawa takiego dysku jest praktycznie niemożliwa. Przywrócenie dysku do pełnej sprawności jest mało prawdopodobna i ekonomicznie nieuzasadniona.