SATA协议固态硬盘的S.M.A.R.T详解
兵哥寫這篇文章，是因為在測試的過程中看到了?SSD存在偶爾有性能下降的情況，經(jīng)分析為S.M.A.R.T命令所導(dǎo)致，雖然這種情況看似不嚴(yán)重，但如果應(yīng)用在諸如數(shù)據(jù)采集等關(guān)鍵性領(lǐng)域，有可能會導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)包的嚴(yán)重后果，當(dāng)然，這個bug是可以修正的，先看圖片：
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S.M.A.R.T概述
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S.M.A.R.T.（Self-Monitoring?Analysis?And?Reporting?Technology），意思為“自我檢測分析與報告技術(shù)”，從名字也能看出其作用是故障預(yù)警，固態(tài)硬盤可以通過監(jiān)測自身的健康狀態(tài)，并將參數(shù)值反饋給監(jiān)控軟件或者操作系統(tǒng)，事實上，大部分的參數(shù)僅僅對工程師而言有意義，對于最終用戶而言，只關(guān)注一些關(guān)鍵指標(biāo)即可，如：新增壞塊統(tǒng)計，剩余使用壽命，擦除次數(shù)等即可。
一些常用的測試軟件也可以獲取到SSD的S.M.A.R.T信息：
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SSD主控廠商也會提供相應(yīng)的工具：
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經(jīng)過多年HDD硬盤廠商的完善，S.M.A.R.T已經(jīng)形成了一些標(biāo)準(zhǔn)，但對于SSD來說，大多數(shù)SATA協(xié)議的S.M.A.R.T都是自定義的，以至于每個廠商所提供的參數(shù)并不一致，但大體都會參考HDD S.M.A.R.T來設(shè)定。
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SSD S.M.A.R.T信息保存在特定的區(qū)域中，由Firmware安排，有可能保存在OP區(qū)中，也有可能保存在任何FW工程師想要放置的地方，或者由單獨的表來存放。
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固態(tài)硬盤的S.M.A.R.T與HDD不完全相同，網(wǎng)絡(luò)上常用的測試軟件提供的S.M.A.R.T都是基于HDD設(shè)置的，SSD廠商通常會自行根據(jù)Nand Flash的特性設(shè)定S.M.A.R.T。
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S.M.A.R.T各項參數(shù)釋義
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01 原始讀取誤碼率Raw?Read?Error?Rate
這項指標(biāo)反饋了Nand Flash的初始健康狀態(tài)，數(shù)據(jù)值包含了可校正的錯誤與不可校正錯誤；
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09 通電時間累計?Power-On?Hours
計量單位為小時，也可以以分鐘、秒為計量單位，由SSD廠商自行定義，通常情況下活動、空閑和睡眠三種狀態(tài)的時間都會被計算在內(nèi)，有些SSD會通過一些電源管理功能的開啟會將睡眠時間排除在外。此參數(shù)表示硬盤通電的累計時間，新硬盤當(dāng)然應(yīng)該接近0，但事實上SSD廠商在測試過程中已經(jīng)使用數(shù)個小時甚至數(shù)十上百個小時，只是測試完畢后重新量產(chǎn)，參數(shù)又會歸零。?
0C 通電周期計數(shù)?Power?Cycle?Count
通電周期計數(shù)的數(shù)據(jù)值表示了硬盤通電/斷電的次數(shù)，即電源開關(guān)次數(shù)的累計，新硬盤通常只有幾次。?
固態(tài)硬盤的通斷電與HDD不同，SSD通常會做大量的P/E cycle測試，軍工、工業(yè)類SSD還需要做大量的異常通斷電測試，以防止在異常掉電的情況下丟失映射表以及規(guī)避其他因掉電導(dǎo)致不可靠的因素，兵哥公司通常會進(jìn)行3000次到10000次的異常掉電測試，但是，測試完畢，會對SSD重新量產(chǎn)，Power Cycel Count會被清空，用戶看到的仍然是少量的通電次數(shù)。
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B8 初始壞塊計數(shù)?Initial Bad Block?Count
每個Nand Flash出廠時都會有初始壞塊，固件通過掃描每個Block的第一個和最后一個page Spare Area區(qū)域的0xFF標(biāo)記，如果沒有0xFF標(biāo)志，則表示為壞塊，壞塊由固件進(jìn)行統(tǒng)一管理，列入壞塊表。
初始壞塊的數(shù)量可以從某種程度上反映SSD的初始健康狀態(tài)，初始壞塊越多，健康狀態(tài)相對來說就越差。
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C3 編程失敗塊計數(shù)?Program?Failure?Block?Count
編程失敗會將此page所在的Block列為壞塊，這類的壞塊稱為新增壞塊或者使用壞塊，壞塊會被列入壞塊管理表，每個Block都存在一定的擦寫壽命，當(dāng)編程識別以及擦除失敗時，都會被列入壞塊表進(jìn)行管理，對于數(shù)據(jù)安全要求很高的領(lǐng)域來說，一次編程失敗或者擦除失敗或者讀取失敗都可以將此塊列為壞塊。
對應(yīng)下面C4，擦除失敗塊計數(shù)，同樣道理。
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C4 擦除失敗塊計數(shù)?Erase?Failure?Block?Count
解釋同C3
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C5 讀取失敗塊計數(shù)?Read?Failure?Block?Count
解釋同C3
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CA flash總的bit錯誤統(tǒng)計?Total?Count?of?Error bits from flash
這個統(tǒng)計包括了編程干擾（Program Disturb）錯誤，讀取干擾錯誤（Read Disturb）和擦除錯誤，可糾正和不可糾正的錯誤bit總數(shù)。
這個值看上去會非常大，尤其是ECC能力較弱的SSD，值會更大，配合CB參數(shù)，可以大概判斷此SSD的糾錯能力，值越大，說明糾錯能力越差。
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CB 讀取扇區(qū)可糾正bit錯誤統(tǒng)計?Total?Count?of?Read?Sectors?with?correctable?bits?errors
這個統(tǒng)計只包括已經(jīng)糾正的錯誤bit數(shù)量，用CA-CB就可以得出不可糾正的錯誤數(shù)量，CA和CB的差異越大，說明SSD的糾錯能力越弱，SSD的壽命也會更短。
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CD 最大PE次數(shù)Maximum PE Count
這個參數(shù)是根據(jù)Nand Flash的datasheet來設(shè)定的，事實上，nand Flash的PE次數(shù)要比datasheet規(guī)定的多，例如：給出的值是3000，等真正的計數(shù)達(dá)到3000時，剩余壽命會顯示為0，但實際上SSD的健康狀態(tài)可能還非常好，所以，此參數(shù)只能做為最為保險使用的參考。
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CE 最小擦除總數(shù)Minimum Erase Count
最大、最小和平均擦除總數(shù)描述每個Block的擦除次數(shù)，最大和最小擦除次數(shù)差別越小，說明磨損平衡算法做的越好，平均擦除總數(shù)沒有任何意義。
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CF 最大擦除總數(shù)Maximum Erase Count
見CE解釋
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D0 平均擦除總數(shù)Avage Erase Count
見CE解釋
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D1 剩余壽命Remaining Life（%）
這個參數(shù)顯示SSD的剩余壽命，參考CD的描述可知這個值僅僅是個參考值，并不真正代表SSD的壽命。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的SATA协议固态硬盘的S.M.A.R.T详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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