SSD可以修復救資料嗎？這篇弄懂固態硬碟（SSD）

固態硬碟（SSD）是市面上各廠牌的電腦（PC）、筆電都必須配備的硬體之一，原因是：「讀寫速度快、體積小、重量輕」。

固態硬碟（SSD）與傳統式硬碟（HDD）相比較，除了價格比較高、容量尚未能突破傳統硬碟，但是讀寫速度快這一點就已經獲得各大廠商和使用者青睞，但「傳統硬碟故障」前有徵兆可以讓使用者事先將重要資料備份。讀取速度的差異是因為：傳統硬碟（HDD）透過機械式零件讀寫磁片（Disk），固態硬碟（SSD）透過晶片（Memory）讀寫，睿卡科技利用這篇文章說明固態硬碟（SSD）的原理和協助解決固態硬碟（SSD）修復救援資料的問題。

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• 固態硬碟（SSD）可以資料救援嗎？
• 一、固態硬碟（SSD）的原理
• 二、固態硬碟（SSD）可以使用多久？
• 三、固態硬碟（SSD）修復和資料救援技術
• 固態硬碟（SSD）常見的故障狀況
• 一、固態硬碟（SSD）資料誤刪除
• 二、固態硬碟（SSD）的系統格式異常
• 三、固態硬碟（SSD）無法讀取
• 四、固態硬碟（SSD）容量異常
• 固態硬碟（SSD）修復資料救援的流程

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固態硬碟（SSD）可以資料救援嗎？

這是很多使用者的疑問和問題，答案是：「可以的！」，但還是需要先檢測固態硬碟（SSD）內的晶片（Memory）有沒有損壞，如果不幸損壞就無法搶救資料。睿卡科技透過本文，介紹固態硬碟（SSD）的原理和擁有什麼功能、機制：
 

一、固態硬碟（SSD）的原理

固態硬碟（SSD）的儲存原理與傳統硬碟（HDD）完全相異，傳統硬碟（HDD）是將資料儲存至磁片（Disk），只要磁片沒有嚴重的刮傷，大多可以順利救援資料。

固態硬碟（SSD）透過晶片（Memory）儲存，如果確定晶片損壞就無法救援資料，但固態硬碟（SSD）故障不是都是因為晶片損壞造成的。固態硬碟（SSD）是由「控制器晶片（Controller）」和記憶體晶片（Flash Ｍemory）組成」。市面也會常見名詞SATA、mSATA 、PCIe、M.2...等，這些是指固態硬碟（SSD）的傳輸介面，睿卡科技幫助使用者更瞭解固態硬碟（SSD）。

 

 

• 1. 固態硬碟（SSD）的控制晶片（Controller）

固態硬碟（SSD）常見的控制晶片（Controller）廠牌有Sandforce、Marvell、SAMSUNG...等，各廠牌的Controller在功能上大同小異。

控制晶片（Controller）像是固態硬碟（SSD）的大腦，控制檔案存放到記憶
體（Ｍemory）的位置，或是設備（桌機、筆電、平板...等）與固態硬碟
（SSD）間的傳輸橋樑。


控制晶片（Controller）主要常見的功能：
 

• 自動錯誤檢查和糾正（Error Correction Code，簡稱ECC）

NAND Flashy在資料讀寫的過程中會發生一定機率的錯誤，像電腦不正常斷電造成資料寫入錯誤或是固態硬碟（SSD）製造過程中產生的損壞區塊（Bad Block），為了確保資料寫入固態硬碟（SSD）的完整性，ECC進行錯誤檢查，並修正錯誤將剛寫入的資料轉移至正常區塊並標記Bad Block，確保資料不再寫入至該損壞區塊。
 

• 故障區塊管理（Bad Block Management，簡稱BBM）

ECC自動進行錯誤檢查，將已經損壞的區塊（Bad Block）交予給故障區塊管理（BBM）去管理，分別有固態硬碟（SSD）出廠產生的Bad Block、使用過程造成的Bad Block，確保資料不再寫入至這些損壞區塊。
 

• 平均抹寫儲存區塊（Wear Leveling） 

因為快閃記憶體（Flash Ｍemory）的缺點在於有「寫入、抹除資料次數的限制」，確保將資料平均寫入記憶體晶片（Flash Memory）的每一個區塊，將每一個區塊的磨損情況平均化，避免單一的區塊寫入、抹除次數過多，因此平均抹寫技術可增進記憶體晶片（Flash Memory）產品的耐用度和穩定性。
 

• 垃圾資料回收機制（Garbage Collection，簡稱GC）

由於快閃記憶體（Flash Ｍemory）有不可覆寫（Overwrite）的特性，容易產生許多垃圾資料，垃圾資料回收機制（GC）搭配Trim指令，能夠把現有資料搬移至新的區塊，並將垃圾區塊的資料清空，讓控制晶片（Controller）視為空白無資料的區塊，保持固態硬碟（SSD）使用空間及效能。
 

• 硬體加密（AES 256 bits）

有部分的固態硬碟（SSD）支援（AES 256 bits）的硬體加密，即使電腦的固態硬碟（SSD）遺失或失竊，資料被盜取或復原資料的可能性也極低。

 

• 2. 固態硬碟（SSD）的快閃記憶體晶片（Flash Ｍemory）

快閃記憶體晶片（Flash Ｍemory）有「NOR Flash」和「NAND Flash」二種
，常見的固態硬碟（SSD）使用是NAND Flash，因具有較大的儲存容量，讀寫
速度快...等優點。




NAND Flash 記憶體顆粒主要有：
 

1. SLC（Single Level Cell，單層式儲存）
2. MLC（Multi Level Cell，多層式儲存）
3. TLC（Triple Level Cell，三層式儲存）
4. QLC（Quad-level cells，四層式儲存）

 

NAND Flash顆粒	SLC	MLC	TLC	QLC
使用壽命（寫入抹除次數）	90,000次 - 100,000次	8,000次 - 10,000次	500次 - 1000次	500次 - 1000次
讀寫的速度	SLC > MLC > TLC = QLC
耐用程度	SLC > MLC > TLC = QLC
價格較高	SLC > MLC > TLC > QLC

  

 

• 3.固態硬碟（SSD）的快取記憶體（RAM）

固態硬碟（SSD）和傳統硬碟（HDD）一樣需要高速的快取記憶體（RAM）
輔助控制晶片（Controller）進行資料的處理；現今固態硬碟（SSD）的顆粒
製成多採用TLC/QLC，抹寫的次數與效能不如SLC/MLC，所以部分固態
硬碟（SSD）會加上快取記憶體（RAM），提升效能及壽命。
 

 

• 4. 市面常見的固態硬碟（SSD）傳輸介面 

固態硬碟（SSD）使用電路板（PCB）和各種晶片組成，所以固態硬碟（SSD）在外觀上可以依照裝置的大小、型態有多樣性的設計，例如：筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦、外接式固態硬碟，依照不同的裝置產生不同外觀和不同讀取速度的介面。
 

• SATA介面

SATA介面的固態硬碟（SSD）與2.5吋傳統硬碟（HDD）外觀大小一樣，常用於
舊款筆電和桌機上，價格比較便宜，因為受到SATA傳輸頻寬（6GB/s）的限制，
讀寫速度無法突破（600MB/s）的門檻，但相對比2.5吋傳統硬碟（HDD）的讀寫
速度（100MB/s），也快上好幾倍。



 

• mSATA介面

mSATA介面是SATA介面衍伸出來，同樣是透過SATA通道，所以讀寫速度和SATA介面的
固態硬碟（SSD）相同，其主要的差異是縮減了外觀的大小（如圖），通常使用於筆電上。


 

• M.2介面

M.2介面的前身為NGFF（Next Generation Form Factor），由英特爾（Intel）主推
的一種全新介面，用以取代mSATA的介面，並首先導入到筆電裝置上，目的也是為
了推動小型化裝置的發展。

M.2的固態硬碟（SSD）有三種類型的介面：
 

M.2類型	B key	M key	B+M key
支援通道	SATA、PCIe x2	SATA、PCIe x4	SATA、PCIe x2、PCIe x4
裝置端插槽	Socket 2	Socket 3	Socket 2、Socket 3
長度規格	2242、2260、2280、、22100
圖片	現在的SSD不使用B key 而是採用B+M key

 

二、固態硬碟（SSD）可以使用多久？

使用者一定要謹記一點：「任何的儲存裝置都是消耗品」，沒有辦法保證可以使用多長，所以說「資料備份才是王道」。

使用者選購傳統硬碟（HDD）或固態硬碟（SSD）各家廠商都有2-3年的保固期甚至有5年保固期，所以壞了可以在保固期內做更換，但不會去救援資料，所以一定需要備份，那如何使用固態硬碟（SSD）才能延長使用的壽命呢？固態硬碟（SSD）的製程中使用晶片，又以用於儲存的「NAND」，隨著科技的進步以及成本的增減，會有所差異，現在主流有兩款：
 

• MLC晶片

MLC是一次儲存2個位元，製造的成本比較低，但是缺點是MLC的壽命比較短，約有10000次的抹寫次數。
 

• SLC晶片

SLC是一次儲存1個位元，製造成本比較高，SLC的壽命較長，約有100000次左右抹寫次數。

上文有提到，有一個關鍵就是「抹寫次數」，寫抹到一定的次數，儲存的晶片就可能無法正常的讀取，但是很少使用者會用到次數，但是與傳統硬碟（HDD）比較來說固態硬碟（SSD）故障前無徵兆，因為固態硬碟（SSD）的電腦突然當機或重新開機，就可能無法讀取，建議使用固態硬碟（SSD）的使用者用於當開機磁碟區或跑程式。
 

三、固態硬碟（SSD）修復和資料救援技術

本文說明固態硬碟（SSD）的原理及很多使用者提及的使用壽命問題，那很常見是固態硬碟（SSD）損壞可以救資料嗎？
「答案是：可以的」。

工程師在救援固態硬碟（SSD）內資料，主要是分成兩種情況：
 

• 不需解焊晶片 

這一類情況是故障的固態硬碟（SSD）需在WindowsOS的磁碟管理可以讀取，常見故障原因是有損壞的區塊（Bad Block）造成異常、控制晶片（Controller）不穩定、磁碟區系統格式損壞...等問題，導致無法讀取，這一類情況可以透過專業的資料救援設備修復韌體（Firmware）和人工修復系統格式。
 

• 需要解焊晶片

這一類情況是固態硬碟（SSD）完全無法WindowsOS的磁碟管理讀取，「需要將晶片解焊下來」放在匹配設備上讀取、分析、再進行人工組合，這類的資料救援方法困難度較高，因為將晶片讀取、分析後，需要有相同控制晶片（Controller）的韌體（Firmware）才能組合，在修復固態硬碟（SSD）資料救援的工作天數比較長。


(固態硬碟（SSD）在磁碟管理無法讀取就不會顯示資訊)
 

固態硬碟（SSD）常見的故障狀況

 
固態硬碟（SSD）不幸遭遇讀取不到或異常的情況，使用者可以自行嘗試更新驅動程式（Driver）、更新固態硬碟（SSD）原廠的韌體，但請使用者「不要任意執行Chkdsk的指令」，因為固態硬碟（SSD）的資料還有機會救援，如果一執行有可能會導致資料或目錄異常，原資料夾的名稱、檔案的名稱皆異常甚至變為亂碼，更嚴重的情況是檔案架構（File System）損壞，導致固態硬碟（SSD）內的資料無法恢復。

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一、固態硬碟（SSD）資料誤刪除

使用者不小心將固態硬碟（SSD）的資料刪除，還是有機會救援資料，但只要確定是「已被覆蓋的資料」是無法恢復。另外有部分的固態硬碟（SSD）有垃圾資料回收機制（GC）搭配Trim指令，這一種情況會將刪除的資料完全抹除，有可能無法恢復資料，所以使用者在刪除資料時一定要小心。
 

二、固態硬碟（SSD）的系統格式異常

任何傳統硬碟、固態硬碟使用前都需要先「格式化（Format）」才能正常使用，如果系統格式損壞會導致電腦無法讀取，通常原因是外接式、隨身固態硬碟（SSD）未遵循正常卸除的方式就拔除而導致。

格式化的系統格式的類型：
 

• NTFS：Windows可讀寫、Mac只讀。
• APFS、HFS：Mac可讀寫、Windows無法讀寫。
• exFAT、FAT32：Windows、Mac皆可以讀寫。

 

三、固態硬碟（SSD）無法讀取

如果固態硬碟（SSD）無法讀取的情況通常是內部的控制晶片（Controller）異常導致無法辨識，這一類情況使用者自行嘗試更新固態硬碟（SSD）原廠韌體（Firmware），如果一樣讀不到，就是晶片的物理性問題，需要專業的資料救援公司協助救援，要透過專業工具將記憶體晶片（Flash Ｍemory）解焊下來讀取、分析。
 

四、固態硬碟（SSD）容量異常

固態硬碟（SSD）在Windows的磁碟管理或Mac的磁碟工具發現固態硬碟（SSD）的容量是異常的容量大小並且無法讀取，很有可能是控制晶片（Controller）已損壞異常，無法正確辨識固態硬碟（SSD）的容量，這一類情況需要專業的資料救援公司才可以救援資料。
 

固態硬碟（SSD）修復資料救援的流程

如果電腦、筆電的固態硬碟（SSD）無法開機、無法讀取，需要救援資料，睿卡科技提供「SSD修復救援資料服務」和「公開透明價目表」，可以協助使用者救援資料。

一、來電諮詢

瞭解固態硬碟（SSD）讀不到需修復的問題並協助障礙排除；瞭解服務流程及可能的收費範圍。

二、送件檢測

可以透過「快遞到府收件免運費」；親臨現場工程師接待收件。

三、報價救援

工程師檢測固態硬碟（SSD）後透過電話或LINE方式說明受損狀況和報價；同意報價費用後立即進行搶修。

四、確認檔案

完成搶救後，使用者親自確認檔案是否成功救出並可否開啟使用；成功救出指定資料才會收費。

五、備份付款

固態硬碟（SSD）修復救援的資料交付給使用者；最後才需進行付款。