Vielä muutama vuosi sitten verkkopalveluiden ylläpitäjät ja tietohallintopäälliköt olivat huolissaan siitä, että tärkeää tietoa voisi päästä katoamaan äkillisen SSD kovalevyn vian takia. Tämän vuoksi kesti pitkään ennen kuin valmistajat saivat käyttäjät vakuutettua siitä, että SSD kovalevyt ovat turvallisia jopa aran tiedon käsittelyyn.

NAND Flash -muistipiiriin perustuvat SSD kiintolevyt ovat hyvin erilaisia tallennusvälineitä verrattuna perinteisiin kiintolevyihin, jotka tallentavat tiedot magneettiselle levypinnalle. SSD kiintolevy koostuu elektronisesta ohjaimesta ja useista muistipiireistä. Hybridikiintolevy – eli SSHD – koostuu molemmista tallennusteknologioista: tavallisesta magneettisesta kiintolevystä ja muistipiireistä.

Elektronisten piirien suurin etu tallennuksessa on se, että ne ovat paljon nopeampia kuin pyörivään levyyn perustuvat HDD:t. Tämä johtuu siitä, että tavalliset HDD:t koostuvat monista mekaanisista osista ja pyörivistä levyistä. Myös luku/kirjoituspäiden asentojen vaihtaminen vie enemmän aikaa kuin tiedon vieminen elektronisten liitäntöjen läpi. Lisäksi SSD kovalevyllä on hyvin lyhyt vasteaika, minkä vuoksi ne ovat täydellisiä ympäristöissä, joissa tiedon reaaliaikainen käsittely on välttämätöntä.

NAND Flash -muistipiireillä varustettujen SSD kiintolevyjen huono puoli on niiden rajallinen käyttöikä. Siinä missä tavalliset HDD:t voivat teoriassa kestää ikuisesti (käytännössä enintään noin kymmenen vuotta), rajallisen käyttöiän voi katsoa olevan SSD levyjen sisäänrakennettu ominaisuus. Yksinkertaisesti selitettynä piireissä oleville muistialkiolle voi kirjoittaa tietoa vain noin 3 000–100 000 kertaa niiden käyttöiän aikana. Sen jälkeen alkiot ”unohtavat” uuden tiedon. Tämän vuoksi – ja jotta joitain alkioita ei käytettäisi jatkuvasti siinä missä toisia ei – valmistajat käyttävät tietynlaisia algoritmeja (Wear-Leveling-Algorithms) takaamaan, että tieto jakaantuu tasaisesti kaikkiin ohjaimen soluihin. Kuten HDD-levyjen kanssa, käyttäjä voi tarkistaa myös SSD kiintolevyn tilan käyttämällä S.M.A.R.T. -analyysityökalua, joka näyttää SSD kiintolevyn jäljellä olevan käyttöiän.

Valmistajat ilmoittavat laitteiden käyttöiän arvion usein TBW-arvona eli kirjoitettavien teratavujen määränä (terabyte(s) written) – erityisesti silloin kun kyse on yrityksille kaupatuista SSD kovalevyistä, mutta myös kuluttajaversioista. Koska kulutuksentasaustekniikan ansiosta tieto jakaantuu tasaisesti kaikkiin alkioihin, TBW-arvo kertoo paljonko tietoa kaikille muistipiirien alkioille pystyy yhteensä kirjoittamaan laitteen koko käyttöiän aikana.

250 gigatavun SSD kovalevyn tavallinen TBW-arvo on noin 60–150 kirjoitettua teratavua. Se tarkoittaa, että taatun 70 kirjoitetun teratavun ylittääkseen käyttäjän olisi kirjoitettava 190(!) gigatavua päivittäin yli vuoden ajan. (Toisin sanoen kaksi kolmasosaa SSD kovalevystä tulisi täyttyä uudella tiedolla joka päivä.) Tavallisella käyttäjällä siihen yltäminen on erittäin epätodennäköistä.

Esimerkiksi Samsung ilmoittaa, että Samsung SSD 850 PRO SATA, jonka kapasiteetti voi olla 128, 256 tai 512 gigatavua tai 1 teratavua, kestää 150 teratavun kirjoittamisen, mikä vastaa 40 gigatavun päivittäistä luku/kirjoitustyötä yli kymmenen vuoden ajan. Nettisivuillaan Samsung lupaa, että tuote kestää jopa 600 teratavun kirjoittamisen.

Keskiverto toimistotyöntekijä kirjoittaa noin 10–35 gigatavua päivässä. Vaikka joku onnistuisi nostamaan määrän 40 gigatavuun, hän pystyisi kirjoittamaan (ja vain kirjoittamaan) yli viisi vuotta ennen kuin saavuttaisi 70 kirjoitetun teratavun rajan.

SSD kovalevy kestää luvattua pidempään

Hyvä uutinen on se, että valmistajien antamat arvot ovat matalampia kuin oikeat TBW:t, jotka on havaittu Saksan arvostetuimman IT- ja tietokonelehti c´t:n ja kustannusyhtiö Heisen johtamassa pitkäaikaiskokeessa. Lehden kokeessa ostettiin kaksi SSD kiintoelvyä kahdestatoista suosituimmasta vuoden 2016 myynnissä olleesta tuotteesta ja testattiin niitä vuoden ajan aina kesäkuun 2017 loppuun saakka. Testatut SSD kovalevyt olivat OCZ TR150, Crucial BX 200, Samsung 750 Evo, Samsung 850 Pro, SanDisk Extreme Pro ja SanDisk Ultra II.

Lehden asiantuntijat kirjoittivat tietoa SSD kovalevyille työkalulla, jonka oli ohjelmoinut yksi heidän asiantuntijoistaan. Työkalu analysoi tuotteiden suoritustehoa ja samalla täytti levyjä jatkuvasti uudella tiedolla.

Kokeen tulokset olivat hämmästyttäviä: kaikille testatuille SSD kovalevyille pystyi kirjoittamaan enemmän tietoa kuin niiden valmistajat olivat luvanneet. Jopa halvemmat levyt pystyivät siihen: Crucial BX 200 -levyt kirjoittivat 187 ja 280 teratavua. Määrä on 2,5 kertaa luvattua suurempi.

Toinen Samsung SSD 850 PRO -levyistä kesti jopa 9,1 kirjoitettua petatavua! Se on 60 kertaa Samsungin lupaamaa TBW-arvoa suurempi. Halvin Samsungin tuote, Samsung SSD 750 Evo, pystyi kirjoittamaan 1,2 petatavua tietoa, mikä tarkoittaa teoriassa yli 80 vuoden jatkuvaa kirjoittamista. Pro-mallit kuitenkin osoittivat miksi niiden hinta on korkeampi: yksikään niistä ei kirjoittanut alle 2,2 petatavua tietoa.

Koe osoittaa selvästi, että levyjen rajallisen käyttöiän pelkääminen on pitkälti liioiteltua. Mutta olemassa on muita uhkia…

Jos SSD kiintolevy kestää niin pitkään, mitä riskejä niihin sitten liittyy?

Vaikka c´t-lehden koe osoitti selvästi, että SSD kiintolevy kestää oletettua pidempään, sen käyttämisessä tietojen säilytykseen on silti yksi riski: tietojen palauttaminen rikkoutuneelta SSD kiintolevyltä on edelleen hankalampaa, kuin magneettisia levyjä käyttäviltä HDD-levyiltä. Tämä johtuu siitä, että tietoihin pääsy on rikkoutumisen jälkeen usein vaikeaa: jos SSD-ohjainpiiri on rikki, pääsy laitteeseen tai sen muistipiireihin on mahdotonta. Ongelma saattaa ratketa, jos löydetään toimiva ohjainpiiri, joka on täsmälleen samanlainen kuin rikkoutunut ohjainpiiri. Toimivan ohjainpiirin voi vaihtaa viallisen tilalle, jolloin laitteeseen pääsy saattaa onnistua. Tehtävä voi kuulostaa helpolta, mutta sitä se ei ole. Tämä koskee myös viallisten muistipiirien tietoihin pääsyä. Tietojen palauttamisen onnistuminen SSD kovalevyltä on hyvin tapauskohtaista. Monissa tapauksissa esimerkiksi Ontrack Data Recoveryn asiantuntijat saavat tietoja palautettua, mutta joskus se ei ole mahdollista ja tiedot ovat lopullisesti menetettyjä. Viime vuosina Ontrack on kuitenkin kehittänyt monia työkaluja ja menetelmiä näiden haasteiden voittamiseen.

Kun SSD kovalevyltä katoaa tietoja, on parasta ottaa yhteyttä tiedonpalautusasiantuntijaan. Tavallisen tietokoneenkäyttäjän ei ole itse mahdollista palauttaa tai pelastaa tietoja fyysisesti vaurioituneesta laitteesta. Lisäksi, kun ohjainpiiri tai muistipiiri on rikki, tietojen palauttamisen yrittäminen siihen tarkoitetulla tiedonpalautusohjelmalla on hyvin riskialtista. Se voi johtaa lopulliseen tietojen menetykseen ilman mahdollisuutta niiden palauttamiseen.

Kuvan tekijänoikeudet: Kroll Ontrack GMbH, Böblingen, Saksa