Wie man SSD-Speicher korrekt speichert: ein ingenieurtechnischer Ansatz zur Datensicherheit

SSD-Speicher haben im Gegensatz zu mechanischen HDD keine beweglichen Teile und sind daher robuster gegen physische Einwirkungen. Ihre Lebensdauer bei langfristigem Lagern hängt jedoch von der Einhaltung spezifischer Bedingungen ab, die mit der Natur der NAND-Flash-Speicher und der Arbeit des Controllers zusammenhängen.

Risikofaktoren beim Speichern von SSD

1. Degradation des Ladungszustands in den NAND-Speicherzellen
Der entscheidende Faktor ist der selbstaufladende Prozess der Elektronen, die in einem Floating-Gate-Transistor (dem elementaren Speicherzellen) gehalten werden. Mit der Zeit, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, fließt der Ladung ab, was zu Bitfehlern und Datenverlust führt. Moderne 3D NAND (TLC, QLC) sind diesem Prozess sensibler als die veraltete SLC.

2. Oxidation der Kontakte und Korrosion der Komponenten
Ein hoher Feuchtigkeitsgehalt und aggressive Medien können die Korrosion der metallischen Kontakte des Interfaces (SATA oder M.2) und der Elemente auf der Platine verursachen, was zu einem Verlust des elektrischen Verbindungsanschlusses führt.

3. Beschädigung des Controllers und des Firmware
Der Controller ist der «Kopf» des SSD. Statische Elektrizität, Spannungsspitzen bei unkorrektem Anschließen oder physische Beschädigungen können ihn außer Betrieb setzen und alle Daten unlesbar machen, selbst wenn die Speicherzellen intakt sind.

Optimale Lagerbedingungen und Verfahren

1. Klimabedingungen

• Temperatur: Der ideale Bereich beträgt von 15°C bis 25°C. Es ist sehr wichtig, zu vermeiden:

  • Hohe Temperaturen (über 30°C) — sie beschleunigen den Selbstaufladeprozess um das Vielfache.

  • Negative Temperaturen (unter 0°C), die, obwohl sie den Selbstaufladeprozess verlangsamen, Materialien und Lötstellen bei nachfolgender Inbetriebnahme beschädigen können, wenn sie nicht ausreichend erwärmt werden.

• Feuchtigkeit: Die relative Feuchtigkeit sollte im Bereich von 40-60% gehalten werden. Dies verhindert sowohl die Oxidation der Kontakte als auch die Ansammlung von statischem Strom.

2. Schutz vor physischen und elektromagnetischen Einwirkungen

• Antistatische Verpackung: Der Speichermedium sollte in einem geschlossenen antistatischen Beutel oder in der Originalverpackung aufbewahrt werden. Dies schützt vor statischer Elektrizität und Staub.

• Physischer Schutz: Obwohl SSD gegen Stöße beständig sind, sollten sie nicht extremen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden, die Komponenten abknicken oder den Stecker brechen können.

• Abdeckung: SSD sind relativ widerstandsfähig gegen Magnetfelder, aber starke elektromagnetische Störungen können den Controller beschädigen. Es wird empfohlen, sie weit von starken Quellen elektromagnetischer Strahlung aufzubewahren.

Wichtigster Schritt: Vorbereitung auf das Lagern
Bevor der Speichermedium zum langfristigen Lagern gesendet wird, ist es erforderlich:

• Eine Reservekopie der Daten auf einen anderen Speichermedium zu erstellen. Jegliches Lagern ist ein Risiko.

• Ein sicheres Entfernen aus dem System durchzuführen, um Beschädigungen der Firmware oder der Translation Tables (FTL) zu vermeiden.

• Verfahren zur «Wiederbelebung» nach langfristigem Lagern

  • Den Speichermedium mehrere Stunden bei Raumtemperatur akklimatisieren, insbesondere wenn es in der Kälte gelagert wurde.

  • Bei der ersten Verbindung nicht in Panik zu geraten. Der Controller kann eine lange Diagnose- und Datenwiederherstellungsprozedur durchführen und kann mehrere Minuten dauern. Der Disk wird in diesem Zeitraum möglicherweise nicht im System erkannt.

  Lagerdauer der Daten und Überwachung

  • Bei Einhaltung idealer Bedingungen (25°C, 40-60% Feuchtigkeit) können Daten auf modernen Verbraucher-SSD von 1 bis 3 Jahren lang erhalten werden. Für Unternehmensklassen-SSD oder SSD mit MLC-Speicher kann die Dauer länger sein.

  • Praktische Empfehlung: Jedes 1-1,5 Jahre den Speichermedium anschließen, seine Funktionstüchtigkeit überprüfen und bei Bedarf den Ladungszustand der Speicherzellen aktualisieren, indem er für einige Stunden in das System eingesteckt wird (man kann kleine Dateien kopieren und neu schreiben, um Aktivität zu erzeugen). Dies ist der effektivste Weg, die Lebensdauer der Daten zu verlängern.

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