Iako veličinom podsjećaju na USB stick, Kingston XS2000 su pravi SSD diskovi sa složenom NAND memorijom i kontrolerom. Nakon degradacije memorijskih ćelija oba su uređaja prestala normalno raditi. Rekonstrukcijom translatora i uz pomoć PC-3000 Portable PRO uspjeli smo spasiti sve podatke s jednog diska i više od 99 % podataka s drugog.

U DataSector laboratorij nedavno su stigla dva prijenosna Kingston XS2000 SSD-a, kapaciteta 1 TB i 2 TB.

Kingston XS2000 zanimljiv je upravo zbog svojih dimenzija. Uređaj je vrlo malen i izgledom može podsjetiti na USB memorijski stick, ali se zapravo radi o punokrvnom prijenosnom SSD-u. Za razliku od klasičnih USB stickova, ovakav uređaj koristi SSD tehnologiju koja omogućuje znatno veći kapacitet i vrlo visoke brzine prijenosa podataka.

U oba slučaja radilo se o uređajima koji koriste Silicon Motion SM2320G kontroler.

- Što se dogodilo s diskovima? -

Problem je bio povezan s degradacijom NAND memorijskih ćelija.

NAND flash memorija, kao i svaka druga memorijska tehnologija, ima ograničen broj ciklusa zapisivanja i brisanja. Tijekom vremena pojedine memorijske ćelije mogu izgubiti sposobnost pouzdanog pohranjivanja podataka.

Kod ova dva SSD-a degradacija NAND memorije dovela je do ozbiljnog problema s pokretanjem firmwarea.

Posebnost ovakvih SSD uređaja je u tome što se dio firmwarea ne nalazi u zasebnom čipu kao kod nekih klasičnih uređaja, već se potrebne firmware strukture mogu nalaziti upravo u NAND memoriji.

Kada kontroler više ne može ispravno pročitati potrebne podatke, SSD se može prestati normalno inicijalizirati. Operativni sustav tada ga više ne prepoznaje kao ispravan disk ili mu nije moguće pristupiti na uobičajen način.

To znači da jednostavno spajanje SSD-a na računalo i pokušaj kopiranja podataka više nije moguće.

- Pristup SSD-u u tehnološkom modu -

Kod ovakvih kvarova potrebno je prije svega uspostaviti kontroliranu komunikaciju s kontrolerom SSD-a.

Oba Kingston XS2000 SSD-a prebačena su u tehnološki mod rada, što nam je omogućilo pristup funkcijama kontrolera koje nisu dostupne kroz standardno korisničko sučelje.

Za daljnji rad korišten je PC-3000 Portable PRO, profesionalni alat za dijagnostiku i spašavanje podataka s različitih vrsta memorijskih uređaja.

U ovom slučaju bilo je potrebno učitati posebno pripremljeni loader.

Loader možemo pojednostavljeno opisati kao mali program koji omogućuje specijaliziranom alatu da uspostavi odgovarajuću komunikaciju s kontrolerom i izvršava potrebne operacije na SSD-u.

Nakon što smo dobili odgovarajući pristup kontroleru, bilo je moguće prijeći na jedan od ključnih dijelova postupka – rekonstrukciju translatora.

- Što je translator kod SSD-a? -

Translator je jedan od ključnih dijelova interne logike SSD-a.

Korisnički operativni sustav ne radi izravno s fizičkim lokacijama podataka u NAND memoriji. Kada računalo zatraži određeni blok podataka, SSD kontroler mora znati gdje se taj podatak fizički nalazi u NAND memoriji.

Situaciju možemo pojednostavljeno zamisliti kao kartu:

logička adresa → interna SSD struktura → fizička lokacija u NAND memoriji

Translator sudjeluje upravo u tom povezivanju.

Problem je što SSD ne zapisuje podatke jednostavno redom, od prvog do zadnjeg memorijskog bloka. Zbog wear-levelinga, rezervnih blokova, korekcije pogrešaka, garbage collectiona i drugih internih funkcija, logička i fizička organizacija podataka mogu biti vrlo različite.

Zbog toga nije dovoljno samo „pročitati NAND“.

Potrebno je razumjeti i rekonstruirati način na koji je kontroler organizirao podatke.

U ovom slučaju rekonstrukcija potrebnog translatora omogućila je da se sadržaj NAND memorije ponovno interpretira na način koji je omogućio pristup korisničkim podacima.

- Nakon rekonstrukcije slijedilo je kloniranje -

Nakon što je uspostavljen potreban pristup i rekonstruiran translator, sljedeći korak bio je kontrolirano kloniranje podataka.

Kod oštećenog SSD-a cilj nije nepotrebno opterećivati memoriju i kontroler ponavljanjem pokušaja čitanja. Potrebno je izvući što je moguće više podataka, uzimajući u obzir stanje NAND memorijskih ćelija.

Zato se postupak spašavanja provodi kontrolirano, uz praćenje ponašanja uređaja i kvalitete očitanih podataka.

Nakon kloniranja slijedila je provjera dobivenog sadržaja i rekonstrukcija pristupa datotekama.

- Rezultat spašavanja -

Rezultat je u oba slučaja bio vrlo dobar:

  • Kingston XS2000 1 TB – uspješno je spašeno 100 % podataka
  • Kingston XS2000 2 TB – spašeno je više od 99 % podataka

Kod drugog SSD-a, unatoč degradaciji memorijskih ćelija, uspjeli smo rekonstruirati dovoljno podataka za praktički potpunu obnovu korisničkog sadržaja.

- Mali uređaj, vrlo složen sustav -

Ovaj slučaj dobro pokazuje koliko su današnji SSD uređaji tehnološki složeni.

Kingston XS2000 dimenzijama je tek nešto veći od klasičnog USB sticka, ali iza tog malog kućišta nalazi se cijeli sustav koji uključuje NAND memoriju, SSD kontroler, firmware, ECC algoritme, mapiranje podataka, wear-leveling i druge interne mehanizme.

Kada takav sustav radi ispravno, korisnik vidi samo jednostavan vanjski SSD koji priključi na USB i koristi.

Kada dođe do ozbiljnog kvara, situacija je potpuno drugačija.

U slučaju fizičke ili logičke degradacije NAND memorije često nije dovoljno zamijeniti elektroniku, ponovno formatirati uređaj ili pokušati koristiti standardne programe za oporavak podataka. Potrebno je pristupiti samoj internoj strukturi SSD-a i, ovisno o vrsti kvara, rekonstruirati način na koji su podaci organizirani.

Upravo zato su za ovakve slučajeve potrebni specijalizirani alati, odgovarajuća oprema i iskustvo u radu s različitim SSD kontrolerima i NAND memorijama.

- DataSector – spašavanje podataka sa SSD diskova -

U DataSectoru se bavimo isključivo spašavanjem podataka s različitih vrsta medija – od klasičnih HDD diskova do modernih SATA i NVMe SSD-ova, USB memorija, memorijskih kartica, NAS/RAID sustava i drugih uređaja.

Kod svakog slučaja najprije se provodi dijagnostika kako bi se utvrdila vrsta kvara i mogućnost spašavanja podataka.

Ako SSD više nije prepoznat, ne može se otvoriti ili računalo prikazuje pogrešan kapacitet, preporučujemo da se uređaj prestane koristiti i prepusti dijagnostici. Svaki dodatni pokušaj pokretanja ili zapisivanja podataka može utjecati na mogućnost uspješnog spašavanja.

DataSector – više od 20 godina iskustva, isključivo spašavanje podataka.