c't magazin für computer technik 15 vom 1.7.2013 - since

Praxis | SSD-Diagnosehöher der normalisierte Wert und je weiter ervom Grenzwert entfernt liegt, desto besser,denn dann stehen der SSD noch viele Reservesektorenzur Verfügung. Wie oft ein sogenanntesRemapping schon stattgefundenhat, entnimmt man dem SMART-Attribut ReallocationEvent Count. Ein rapides Zunehmenausgelagerter Blöcke ist ein Indiz für dasbaldige Ableben der SSD. Die Menge der alsdefekt markierten Speicherblöcke findetman in den Rohdaten bei Reallocated SectorCount. Auch über die Anzahl der noch nichtausgelagerten, aber zur Auslagerung vorgesehenenSpeicherblöcke (Current PendingSector Count) geben manche SSDs Auskunft.Ursache für Lesefehler können Schreibabbrüchesein, für die Flash-Programmierfehler(Program Fail Count) die Ursache sein können.Treten solche Fehler häufiger auf, sind Controller-Defektedenkbar oder aber zunehmenderVerschleiß der Flash-Speicherchips. JedeFlash-Speicherzelle verträgt nur eine begrenzteAnzahl an Schreib zyklen. Wie viele es sind,hängt vom Typ ab: Single-Level-Cell-(SLC-)Chips, die nur ein Bit pro Zelle speichern, sindrobuster als Multi-Level-Cell-(MLC-)Chips mitzwei oder drei Bits pro Zelle. Außerdem sinktdie Haltbarkeit von Flash-Speicherchips mitsteigender Datendichte: Für heutige Flash-Chip-Generationen aus der 19-Nanometer-Fertigung spezifizieren die Hersteller nur nochwenige tausend Schreibzyklen.SSD-Controller bemühen sich zwar darum,per Wear-Leveling die Abnutzung möglichstgleichmäßig über alle zur Verfügung stehendenSpeicherzellen zu verteilen, sodass siesich möglichst gleichmäßig abnutzen, dennochverschleißen die Zellen mit zunehmenderLebensdauer. Bei Intel-SSDs signalisiertder per SMART auslesbare Media Wear outIndicator (MWI) den gegenwärtigen Verschleißzustand.Typischerweise beginnenSSDs ihr Leben mit einem normalisiertenMWI-Wert von 100 (Prozent). Dieser sinkt allepaar geschriebenen Terabytes um einenPunkt. Bei einem MWI von „1“ endet bei Inteldie vorzeitige Hersteller garantie. Den Rohwertdieses Attributs kann man geflissentlichignorieren. Er beträgt immer null. Gleichesgilt für aktuelle SSDs mit Sandforce-Controller,die statt eines MWI das Attribut SSD LifeLeft kennen. Der normalisierte Wert zählthier ebenfalls von „100“ herunter.Wie MWI und Co. genau zu interpretierensind, hängt vom (SSD-)Hersteller ab. Es ergibtnicht einmal Sinn, sie zwischen verschiedenenSSD-Modellen zu vergleichen. Möglicherweiseauch deshalb bieten manche wie Samsungdas Attribut bei ihren SSDs gar nicht erstan. Nützlicher ist da schon die Angabe zurGesamtmenge geschriebener Da ten (TotalBytes Written). Bei typischen, für den PC-Einsatzgedachten SSDs gewähren die Herstellerdrei bis fünf Jahre Garantie, wenn nicht mehrals 40 GByte täglich, also 14,6 TByte pro Jahrgeschrieben werden. Für den typischen PC-Nutzer ist das mehr als ausreichend: Microsofthat für gewöhnliche Win dows-7-PCs18 GByte an geschriebener Datenmenge ermittelt.SanDisk geht dagegen davon aus,SMART-Attribute bei SSDs (Auswahl)SMART-AttributRaw Read Error RateReallocated Sector CountPower-On TimeProgram Fail CountErase Fail CountTemperatureCRC Error CountMedia Wearout Indicator/ SSD Life LeftHost Writes/Total LBAs WrittenHost Reads/Total LBAs Readdass bei 8,5-stündiger Arbeit am PC nur4 GByte täglich geschrieben werden [2].Inwieweit das zum eigenen Nutzerverhaltenpasst, lässt sich dank SMART bequem überwachen.Hat eine SSD Temperatursensoren anBord, lässt sich auch die Betriebstemperaturper SMART auslesen. Für die Haltbarkeit vonSSDs spielt das aber nur eine untergeordneteRolle. Flash-Speicher toleriert sehr viel höhereTemperaturen als die Mechanik magnetischerFestplatten. Zu heiß laufende SSDssind aber beispielsweise keine gute Wahl fürenge Notebook-Gehäuse, wo sonst permanenthochdrehende Lüfter drohen. Um daszu verhindern – und für den Einsatz inGehäusen ohne Lüfter –, können mancheak tuellen Exemplare wie Crucials M500 dieLeistung automatisch drosseln [3]. Erfahrungsgemäßlaufen SSDs aber nur seltensehr heiß. Das passiert höchstens bei sehrlanganhaltenden Schreibzugriffen, die beimtypischen PC- oder Notebook-Einsatz unüblichsind.BeobachtungenIn Stichproben mit einigen SSDs, die schonlänger im c’t-Labor im Einsatz waren, scheinensich einige typische Vorurteile zu bestätigen:Flash-Speicher altert, was sich auchaus den SMART-Daten herauslesen lässt. Dramatischwird es aber erst, wenn man SSDstäglich 24 Stunden mit Schreibzugriffenquält, wie wir es für einen Härtetest getanhaben [4]. Nach mehreren hundert geschriebenenTerabyte – also der etwa zehnfachenvon den Herstellern innerhalb des SSD-Garantiezeitraums garantierten Mindestschreibmenge– stiegen unsere Testkandidatenallmählich aus und begannen Schreibfehlerzu melden. SMART lieferte die Bestätigung,warum: Die Attribute Media WearoutIndicator und SSD Life Left hatten kritischeGrenzwerte erreicht. Im normalen PC-Einsatzsollten solche Effekte erst nach sehr vielenJahren zu sehen sein – womöglich haben Siebis dahin die SSD längst gegen ein größeresoder schnelleres Exemplar ausgetauscht.Abgesehen von den Exemplaren aus unseremSSD-Zerstörungstest zeigte von denvon uns untersuchten nur noch eines nochSMART-Auffälligkeiten: Es meldete eine rechthohe Anzahl an CRC-Fehlern. Ursache fürdieses Problem sind nicht unbedingt technischeFehler in der SSD selbst, sondernBedeutungLesefehlerrateausgelagerte Daten in ReservesektorenAnzahl der BetriebsstundenFlash-ProgrammierfehlerFlash-LöschfehlerBetriebstemperatur laut internem Sensoraufgetretene SATA-SchnittstellenfehlerIndikator für Flash-Abnutzungzählt die geschriebene Gesamtdatenmenge in Sektorenzählt die gelesene Gesamtdatenmenge in Sektorenmanchmal auch schlechte SATA-Kabel oderChipsatzprobleme. Manchmal kann das Tauschendes Kabels oder der Wechsel desSATA-Ports das Problem beheben. Fehlerdieser Art sind zwar nicht kritisch, aber ärgerlich,weil sie die Datenübertragung verzögern.Im schlimmsten Falle kann es auch zuBluescreens kommen, wenn die SSD nichtmehr antwortet.Trotz der Extrembelastung, der unsereKandidaten ausgesetzt waren, zeigten sie interessanterweisekaum weitere SMART-Auffälligkeiten,was wiederum ein anderes positivesVorurteil bestätigt: Weil sie ohne beweglicheBauteile auskommen, sind sie robusterals herkömmliche Festplatten. Beiletzteren genügt das versehentliche Rempelnans PC-Gehäuse, um die Schreib-/Leseköpfeaus der Spur zu drängen und Schreibfehlerzu provozieren. Berühren die Köpfenach einem Stoß das Medium, können dieMedienoberfläche und damit die an dieserStelle gespeicherten Daten beschädigt werden.Lösen sich dabei Metallpartikel, die anschließendim Gehäuse herumwirbeln, entstehtschleichend noch ein viel größererSchaden. Um diese Dinge braucht man sichbei SSDs keine Sorgen zu machen.Letzlich gilt aber wie im Zusammenspielmit Festplatten: SMART ist nur ein Frühwarnsystem,das bei der Suche nach hardwarebedingtenProblemen effektiv helfen kann. Esliefert nebenbei auch interessante Informationenüber die Vergangenheit einer SSD, wennman eine solche beispielsweise gebraucht beieBay erwirbt. Man darf davon aber keineWunderdinge erwarten: Nicht alle Fehler werdenvon SMART erfasst. Brennt die Laufwerkselektronikdurch, hilft es genauso wenig wiebei fiesen Firmware-Bugs, die zumindest imSSD-Paläozoikum nicht selten zum Totalausfallführten. Trotz SMART ist die einzige Ver -sicherung gegen Datenverluste daher eineregelmäßige Datensicherung.(boi)Literatur[1]ˇBoi Feddern, Johannes Endres, Clever vorsorgen,Festplattendiagnose mit SMART, c’t 23/04,S. 236[2]ˇChristof Windeck, Theoretisch robust, So zuverlässigsind Solid-State Disks, c’t 22/11, S. 150[3]ˇEndlich Platz, c’t 10/13, S. 56[4]ˇBenjamin Benz, SSD-Zerstörung, Solid-StateDisks im Härtest, c’t 3/12, S. 66www.ct.de/1315152cc’t 2013, Heft 15155