Recovery Data SSD PCIe Yang Bermasalah

Data Anda rusak? Ingin bisa dibaca lagi? Klik di sini untuk mendapat solusi!

Jumpa kembali dengan pakarnya data. Moga entry kali ini secara garis besar berhasil mencerahkan terkait belantara jasa recovery data, cara mengembalikan file yang terhapus/hilang, pemecahan hard disk/flash disk tidak terbaca, dst.

Dengan kecepatan yang tinggi dan juga harganya yang semakin murah maka tidak syak lagi bahwa SSD berbasis PCIe akan menjadi primadona penyimpanan data di waktu yang mendatang. Tentu sebagai penyedia jasa recovery data harus siap menghadapi perubahan besar ini. Bagaimana cara penyikapan yang tepat? Mari kita bahas bersama.

Source: Newegg

Sudah semakin jelas terlihat bahwa interface yang cocok di masa depan untuk Solid State Drive/SSD adalah PCI Express (PCIe). Samsung sebagai salah satu produsen SSD yang paling populer pada Samsung SS di Global Summit 2016 menyatakan bahwa mereka memprediksikan akan ada 111 juta SSD PCIe yang beredar di pasaran global. Kedepannya SSD berbasis SATA akan cepat hilang dari pasaran dan digantikan SSD berbasis PCI Express.

AhliData.com sebagai penyedia jasa recovery data (mengembalikan file yang hilang/terhapus, memperbaiki hard disk/flash disk tidak terbaca, dst) juga memprediksi bahwa SSD akan segera menggantikan HDD sebagai media penyimpanan data yang populer di tingkat konsumen.

Mengapa Menggunakan PCI Express (PCIe)?

Interface SATA pada awalnya dirancang khusus untuk hard drive/hardisk yang memiliki piringan berputar sebagai media penyimpanan datanya, dan tergantung kepada eksternal host bus adapter (HBA). Pada komputer umumnya operating system mengirimkan sebuah paket Frame Information Structure (FIS) kepada HBT melalui PCIe yang mengandung perintah ATA yang ingin di eksekusi oleh operating system. HBA kemudian akan melakukan packing command tersebut kepada packet serial ATA (SATA) dan mengirimkannya melalui channel physical SATA. Pada akhirnya storage device berbasis SATA akan menerima paket tersebut, membukanya lalu mengeksekusi perintah ATA yang ada di dalamnya. Lapisan-lapisan antara HBA dan perangkat SATA secara substansial menambah latensi dan juga overhead bandwidth yang tentunya memperlambat koneksi, dan juga tidak cocok untuk mengimbangi kecepatan flash memory modern.

Untuk menghindari masalah ini pada SSD berbasis PCIe, HBA diintegrasikan langsung di dalam SSD. Integrasi antara SATA HBA dengan SSD, menghasilkan SSD berbasis PCIe yang menggunakan protokol AHCI. Pada kasus ini operating system masih mengirimkan paket FIS yang sama yang berisikan perintah ATA kepada SSD melalui slot interface PCIe, akan tetapi karena HBA sekarang berada di dalam SSD maka produsen tidak perlu memaksa untuk menserialisasikan paket SATA untuk komunikasi antara HBA dan SSD, sehingga bandwidth maksimum 6 GB per second yang dimungkinkan melalui interface SATA dapat dimanfaatkan. Arsitektur seperti ini disupport oleh mayoritas platform operating system, sebab dari perspektif operating system tidak ada bedanya antara SSD PCIE AHCI dan kombinasi SATA HBA juga SATA SSD.

Akan tetapi walaupun SSD PCIe AHCI mengatasi masalah limitasi bandwidth, protokol AHCI masih memiliki bottleneck latency yang signifikan karena dalam pengerjaannya banyak langkah yang harus dilakukan dan hanya bisa mengirimkan satu perintah dalam satu waktu. Sebagai contohnya sebelum mengirim perintah FIS read command, host harus mengecek apakah drive SATA terhubung secara fisik dan siap untuk menerima paket FIS. Host juga harus mengecek untuk memastikan bahwa command wa ke Saudi proses sebelum merequest data dari devices, dan seterusnya. Langkah-langkah perlu dilakukan karena device SATA dihitung sebagai entitas yang berbeda dari HBA.

Untuk mengatasi masalah ini di dibuatlah sebuah protokol baru yang dinamakan Non-Volatile Memory Express (NVMe). Non-Volatile Memory Express (NVMe) dikembangkan untuk mengurangi nomor register access pada sebuah operasi bacaan tertulis hingga 3 kali lebih efisien, dan juga memungkinkan untuk melakukan banyak request data sekaligus. Hal ini Tentunya memberikan peningkatan kecepatan latency yang sangat signifikan, terutama pada kecepatan transfer data tinggi, sehingga kombinasi interface PCIe melalui protokol NVMe adalah pilihan yang sangat baik untuk SSD sebagai solusi data storage di masa depan.

Dampak PCIe dan NVMe Pada Jasa Recovery Data

Dari perspektif jasa recovery data, alat yang mampu mensupport interface baru atau protokol baru harus juga mampu memberikan support pada komunikasi low level dari host ke device yang bermasalah pada setiap layernya. Mulai dari physical, datalink, transportation/transaction, protokol.

Semua tools recovery data yang banyak dipakai oleh industri jasa recovery data pada hari ini dibuat untuk melakukan support kepada devices berbasis SATA/IDE/SAS/SCSI/USB. Transisi dari protokol dan koneksi lama tersebut menuju ke device berbasis PCIe NVMe memberikan efek kejut yang cukup besar kepada pelaku jasa recovery data dan juga produsen alat recovery data.

Hal ini wajar karena cara komunikasi dari dan ke storage device berubah total, semua berubah dalam setiap communication layer, sehingga bisa dibilang tidak ada satu baris kode atau hardware pun yang berjalan pada generasi sebelumnya yang bisa dipakai pada generasi PCIe-NVMe. Dengan kata lain seluruh solusi recovery data yang ada saat ini ini harus di rombak ulang supaya bisa mengatasi kebutuhan baru SSD PCIe-NVMe.

Yang Harus Disupport Alat Recovery Data PCIe

Mari kita lihat apa saja control yang harus dimiliki oleh alat recovery data berbasis fisik supaya bisa mengatasi masalah instabilitas.

Yang pertama adalah kemampuan untuk bisa memilih secara manual kecepatan link PCIe. Beberapa SSD berbasis PCI Express memiliki ketidakstabilan elektronis karena rendahnya signal-to-noise ratio, sehingga komunikasi dengan device bisa menjadi terputus-putus pada kecepatan tinggi. Hal ini bisa mengakibatkan kegagalan akses secara total kepada device atau juga terjadinya “phantom bad blocks”, yaitu bad blocks yang terjadi karena adanya masalah komunikasi yang tidak stabil dengan devices, dan bukan kerusakan sesungguhnya pada flash memory atau pada firmware detik.

Walaupun spesifikasi standar PCIe menyatakan bahwa host bisa diinstruksikan untuk menurunkan kecepatan link secara otomatis jika dibutuhkan, pada kenyataannya hal ini hanya terjadi saat divisi sama sekali tidak merespon kepada host, contohnya pada saat divisi tidak men-support kecepatan link yang lebih tinggi. Pada situasi dimana device men-support kecepatan, akan tetapi memiliki masalah ketidakstabilan, host system tetap akan menggunakan link speed yang paling tinggi dan gagal berkomunikasi dengan stabil.

Hal penting lain yang perlu dimiliki adalah kemampuan untuk menentukan jumlah jalur PCIe yang digunakan. Hal ini dikarenakan sebagian jalur PCIe terkadang memiliki masalah ketidakstabilan elektronis. Ada contohnya misalkan SSD PCIe 3.0 x4 memiliki masalah pada PCIe lane 3, maka alat recovery data harus dapat mengubah koneksinya menjadi PCIe di di 3.0 x2 atau bahkan menjadi PCIe 3.0 x1 untuk menghindari penggunaan lane 3, sehingga tercapailah komunikasi yang stabil dengan device. Tentunya kecepatan transfer data maksimum akan jatuh pada kasus seperti ini, akan tetapi bagi para penyedia jasa recovery data tentunya hal ini tidak terlalu masalah karena dengan kecepatan PCIe 1.0 x1 (250 MB/s) saja sudah cukup untuk mengerjakan proses recovery data dengan cepat.

Fitur kontrol berikutnya yang juga penting bagi kombinasi interface/protokol apapun adalah kemampuan untuk melakukan berbagai jenis reset saat device gagal merespon pada jangka waktu tertentu. Device SATA hanya memiliki beberapa jenis reset karena sederhananya arsitektur SATA. NVMe/AHCI PCIe SSD memiliki banyak jenis reset pada setiap layer komunikasi mulai dari fisik sampai protokol. Mulai dari PCIe level kita memiliki PERST PCIe rest signal, secondary bus reset, retraining link, function level reset dan sebagainya. Hingga NVMe/ACCI protocol pun memiliki instruksi reset. Memiliki banyak opsi untuk reset adalah penting, karena keefektifan berbagai jenis metode reset tersebut tergantung pada operasi yang sedang dieksekusi dan juga jenis/family dari SSD yang dipakai, demikian juga dengan versi firmware yang digunakan.

Kemampuan lain yang perlu dimiliki adalah tools harus bisa melakukan repower/reset terhadap SSD saat dia menjadi tidak responsif, misalkan pada saat terjadinya firmwar exception. Lakukan reset power pada PCIe SSD artinya melakukan ulang seluruh proses handshake dan fase inisialisasi komunikasi. Ini adalah fitur yang sangat dibutuhkan, tapi paling susah diaplikasikan karena hanya bisa dijalankan jika tools memiliki kontrol penuh secara hardware dan software terhadap interface dan protokol SSD. Hal yang bagus dari melakukan reset power pada PCIe SSD adalah kebanyakannya bisa dilakukan dalam 1 hingga 2 detik saja, yang tempatnya cukup cepat, jika dibandingkan dengan repower harddisk drive yang bisa memakan waktu 20 sampai 30 detik.

Jenis Konektor PCIe SSD

Pada saat ini ada beberapa jenis konektor PCIe SSD yang tersedia di pasar:

  • Konektor PCIe standard yang digunakan pada desktop PC. SSD dengan koneksi ini bisa menggunakan jumlah PCIe lane sebanyak yang tersedia di motherboard.
  • M.2 M Key PCIe connector pada SSD dengan form factor m.2, ini biasanya dipakai pada komputer laptop. SSD berbasis M.2 M Key ini bisa mendukung hingga 4x jalur/lane PCI Express.
    • Ada juga SSD M.2 SATA yang bisa diperbaiki oleh alat recovery data berbasis SATA, menggunakan adapter M.2 to SATA yang sesuai. SSD M.2 dengan hal tersebut biasanya memiliki jenis konektor M.2 B Key atau M.2 B&M Key, dan kedua jenis konektor tersebut mudah diidentifikasi Karena beda bentuknya dengan M.2 M Key connector cara.
  • SSD PCIe connector milik Apple yang dipakai pada MacBooks tahun 2013+. Untuk MacBooks versi lebih lama memiliki 4 PCIe lanes, adapun versi terbaru memiliki hingga 16 lanes.
  • U.2 PCIe connector yang dipakai pada SSD level enterprise, mensupport hingga 4 PCIe lane.

Seluruh tipe konektor yang berbeda ini hanyalah menspesifikasikan perbedaan layout mekanis, dan bukan perbedaan dan sistem komunikasi. Sehingga adapter pasif yang mengkonversi konektor dengan berbagai jenis berbeda tersebut ke konektor PCIe standard akan dapat digunakan untuk mensupport seluruh variasi tersebut.

Solusi SSD PCIe Bermasalah

Hingga hari ini tidak ada alat recovery data komersil yang bisa memberikan solusi si terpercaya bagi SSD berbasis PCIe di pasaran. Satu-satunya cara adalah dengan mengkoneksikan SSD PCIe ke slot PCIe standard menggunakan tools recovery data berbasis software yang berjalan di bawah operating system. Tentunya hal tersebut memiliki banyak kekurangan dan hanya akan bekerja pada divisi yang secara umum sehat, karena umumnya operating system tidak memberikan kemampuan untuk melakukan reset power untuk SSD PCIe. Dengan kata lain operating system dan software yang bekerja di bawah operating system tersebut mengasumsikan bahwa SSD PCIe hanya dapat diinisialisasi sekali saat sistem melakukan booting, dan tidak ada cara inisiasi lain yang dapat dilakukan saat operating system masih berjalan.

Pada waktu yang sama riset menunjukkan bahwa ada kenaikan signifikan pada jumlah SSD PCIe yang bermasalah di pasaran yang memiliki masalah ketidakstabilan, yang mengakibatkan SSD tidak responsif secara total setelah operating sistem membaca area bermasalah, misalnya pada non-remapped NAND bad block. Banyak SSD dengan gejala tidak bisa dikenali oleh operating system sama sekali, karena mereka terkunci saat OS belum selesai melakukan proses inisialisasi. Pada kasus lainnya SSD berhasil diidentifikasi oleh OS, akan tetapi tidak lama kemudian membuat OS menjadi hang atau crashed atau freezed saat mengakses area bermasalah pada SSD tersebut.

Kabar baiknya ada produk yang bisa untuk membaca SSD PCIe bermasalah yaitu DeepSpar Disk Imager PCIe SSD Add-on, yang menawarkan fungsionalitas yang dibutuhkan sesuai dijelaskan pada posting blog kali ini. Katanya sangat bermanfaat bagi recovery data. Namun untuk pembahasannya mungkin tidak dapat di artikel ini, mudah-mudahan di lain waktu dapat kami bahas.

Baiklah ini dulu untuk kesempatan kali ini. Moga ulasan ini semakin menambah ilmu seputar jasa data recovery dan segala masalah seputar cara mengembalikan file/folder yang terhapus/hilang, reparasi hard disk/flash disk tidak terbaca, dst. Moga info ini berhasil menambah wawasan seputar berbagai hal itu.

Data Anda rusak? Ingin bisa dibaca lagi? Klik di sini untuk mendapat solusi!