SSDは、半導体メモリ使用の記憶装置で、振動や衝撃に強く、高速でデータ読み取りができる特徴があります。このように、衝撃に強く物理的故障が少ないとされるSSDですが、データトラブルは起こります。ここでは、SSD障害、症状の紹介と共に、SSDデータ復旧方法についてお届けします。
そもそもSSDの構造とは？
NAND型のフラッシュメモリ
SSDは、SSD内部にあるデータ保存部分がフラッシュメモリになっています。フラッシュメモリには、NOR型とNAND型があり、SSDはNAND型が使用されています。また、NAND型フラッシュメモリは、1セルに何ビットを情報保存するかで幾つか種類があります。1セル1ビットのデータ保存の場合はSLC、2ビットはMLC、3ビットはTLCとなっており、SLCは耐久性に優れていますが容量が少なく割高です。一方、TLCは大容量でリーズナブル価格ですが、耐久性能はSLCより劣ります。
コントローラー
SSDは、コントローラーを介してアクセス制御を行っています。NAND型フラッシュメモリには、書き換え回数上限があり、特定メモリばかりで書き込みを行っている場合、寿命を縮める原因になります。なので、SSDコントローラーには、ウェアレベリング処理を行っており、データを複数メモリに分散して書き込み、NAND型フラッシュメモリの寿命短縮を回避しています。また、NAND型フラッシュメモリは、消去や再書き込みを繰り返すと性能劣化を招きますが、性能劣化で生じるエラーからデータを守る補正機能も備わっています。従って、SSD寿命やデータ通信速度というのは、搭載コントローラーの性能で左右されるといえます。
キャッシュメモリ（DRAM）
キャッシュメモリは、データ管理情報保管や一時的なデータキャッシュを受け持つ部品になります。実は、NAND型フラッシュメモリ単体では、データ書き込み処理は高速ではありません。キャッシュメモリに一時的にデータ保存しておくことで、書き込み処理の高速化が行われているのです。ただし、キャッシュメモリを持たないSSDもあります。
インターフェース
インターフェースは、SSDとパソコンのマザーボードを接続する部分です。SATAやmSATAなど、SSDには複数の規格が存在します。
SSDの寿命とは？
寿命を左右する要因
まず1つ目は、データ書き込み回数です。SSDとういうのは、データ書き込み回数が増えると、次第に劣化する性質を持っています。電子やり取りでデータ記録するSSDの構造上、頻繁な書き込みで使用不可のセルが増えていき、SSD劣化が進むのです。データ書き込み可能な回数は、データ保持形式によって変わります。一般向けに広まっているTLCは、低価格大容量SSDですが、1セルの書き込み可能回数は1000回といわれています。
次に２つ目は、空き容量です。SSDというのは、全体のデータ容量が大きくなる程、耐久度が上がる特性を持っています。空き容量が小さい場合には、前データを消去してSSD内でデータ位置を整理する動作が行われ、SSDの寿命を早めています。大容量SSDであっても、空き容量が少なくなってくると、同じような状態になります。
そして３つ目は、使用時間です。長時間SSDを使用すると、寿命が近づき劣化していきます。長期間に渡る書き込みの繰り返しは、SSD内部にあるトンネル酸化膜の絶縁体が電子の出入りで劣化し、次第にSSD内で使用可能なデータ容量が減少します。
SSDの寿命は約5年
SSDの寿命は約５年といわれており、これは機器の更新目安に覚えておきましょう。なので、安全にパソコンを使用していくには、約５年を目安にSSDを買い替えるのがおすすめです。しかし、実は、SSDの具体的な寿命は、各メーカー保証も１年～５年とバラつきがあるのが現状です。また、書き込み実験を行った海外レポートでは、完全に機能不可になるまでの書き込み可能数は1000TB以上という報告もあり、国内の使用実績からも十分な耐久性は証明されており、最新性能搭載のSSDであれば５年よりも長く使用可能できる場合もあるでしょう。ただし、SSDは使用環境で寿命が早まる場合があるので注意が必要です。価格、メーカー、個々の製品によっても性能にバラつきがあり、諸条件により異なるというのが実際です。また、SSDは破損すると専門家でなければデータ復旧は難しいメディアでもあり、定期的なSSD状態を自分で管理・チェックする必要があります。故障予兆が見られれば、SSDの寿命が近いと考えられるので、早めに対策を取るのが大切です。
SSDデータの消失原因とは？
物理障害
SSDデータの消失原因には、まず、物理障害が挙げられます。これは、フラッシュメモリなど、パソコン内蔵ハードウェアに問題が生じている状態です。物理障害というのは、突然、発生するケースが多いです。物理障害が生じた際には、S.M.A.R.T.情報の確認、SSD内部状況把握をしましょう。S.M.A.R.T.は、SSD搭載機能で自動総書き込み量、エラー状態、総使用時間などを記録しています。ただし、MacやWindowsなどのOS標準機能では、その内容確認ができないので、専用ツール使用が必要です。専用ツールには、CrystalDiskInfo、HDAT2など、フリーソフト利用が一般的となっています。CrystalDiskInfoは日本語なので分かりやすく、USB接続のハードディスク対応可能な点も便利でしょう。また、HDAT2は、データがコンパクトで軽快なソフトです。S.M.A.R.T.情報確認が目的であれば、HDAT2でOKです。
論理障害
SSDの論理障害というのは、SSD内蔵データが壊れることで生じる障害です。フォーマットやデータ削除の失敗、SSDのフォルダ名やファイル名の破損などによって発生します。要するに、ソフトウェア上のトラブルになり、ハードウェアに問題がなければ復旧可能である確率は高いです。パーテーション修復やファイル復元など、SSDを正常状態に戻すことができる可能性があります。SSDのパーテーションが認識できている場合、1度フォーマットしてみても良いでしょう。
ファームウェア障害
ファームウェアというのは、SSD制御ソフトです。ファームウェア障害が生じると、データ容量の正しい計測ができなくなります。その結果、データ容量を実際より小さく認識するケースが起きます。この障害は、ファームアップデートの失敗で、SSDが故障して生じる場合もあります。なので、ファームアップデートを行う際には、バックアップを必ず取りましょう。
SSDの故障症状とは？
パソコン認識されない
SSDで内蔵・外付けのどちらでも、突然、パソコン認識されない状態になる場合があります。動作中や衝撃など、外的要因障害でトラブルが生じてしまうことは少ないものの、心当たりがなく突然不具合が出ることもあります。その原因には、基盤やコントローラー部分に障害が生じていることが推測されます。
容量ゼロと表示される・容量が少なく表示される
パソコン上で確認するとSSD名が表示され、認識の確認はできていても容量がゼロと表示さる、または、少なく表示されるなど、正常な表示ではない場合にはメモリチップ故障、読み込みに不具合が生じていることが推測されます。
パソコン起動不可・OSが立ち上がらない
SSD内蔵のパソコンは、SSDに不具合が生じるとブートファイルも格納されており、OSが立ち上がらない場合があります。OSが立ち上がらなければ、パソコンも起動しない状態になります。
データ取り出し不可
データ取り出し不可の状態というのは、SSDに書き込まれたデータに問題が生じていることが推測されます。これは、読み込みする際に、フリーズデータの書き込みでエラー表示されるパソコン内や筐体内で、高温になっている場合に不具合が生じているといえます。或いは、チップの物理的障害が生じていることが考えられます。
データ消失・データが見れない
SSDというのは、データ書き込み回数に上限があります。なので、その上限を超えてしまった場合、データ消失することがあります。また、複数のメモリチップの組み合わせから構成されているSSDは、中の１枚に異常が生じていると全データが見れなくなる場合があります。
SSDデータ障害原因はファームウェア・システムエリアが６割！
海外のあるデータ復旧会社の調査では、SSDデータ障害で最も多いのはファームウェアやシステムエリアに書かれている情報障害で、全体の約６割を占めていると報告されています。次いで、ファイルシステム/OSの不具合、誤操作、物理的破壊、半導体チップ障害の順となっています。SSDシステムエリアの保管情報には、SSDの仕様に関する情報、不良セルやセクタに関する情報、ファームウェア情報、セルの物理番号や論理番号置き換え情報、マッピングテーブル、セキュリティ情報などが挙げられます。これらファームウェアやシステムエリア情報の多くは、SSD動作には不可欠です。たとえば、SSD特有の動作にウェアレベリングがありますが、SSD寿命を長くするためにコントローラーが各ブロックの書き込み回数の均一化処理を行っています。これをウェアレベリングというのですが、ウェアレベリングに関する情報もシステムエリア保存されています。このように、ファームウェアやシステムエリアには重要情報が多くあり、この部分に障害が生じてしまうと正常にSSDが動作しなくなることを理解しておきましょう。
SSDのデータ復旧方法とは？
データ復旧用ソフトを活用
たとえば、SSDを誤ってフォーマットしてしまった、SSDデータを誤って削除した際、データ復旧用ソフトは有効的な方法といえます。ただし、SSDの記憶容量確保でデータの自動削除を行うTrimというコマンドを有効化している場合、復旧することは困難なケースもあります。また、物理的障害やファームウェア障害が見られる場合、専用ソフトでのデータ復旧は難しいです。ソフトでデータ復旧できでも、そのデータを完全状態まで復元できるとは限らないことを覚えておきましょう。
SSDデータ復旧の専門業者へ依頼
費用はかかりますが、SSDデータ復旧の専門業者へ依頼すれば、あらゆるSSD障害において、データ復旧できる可能性があります。しかし、この場合であっても、障害原因や程度次第では復旧することが困難なケースもあります。しかし、業者で復旧依頼した際の成功率は、約７～８割程度と高い確率で復旧が可能です。特に、MacBookなどは、個人ではSSD換装が難しい機種なので、故障が見られた際には専門業者に初めから頼るほうが安全・安心です。
まとめ
ここでは、SSD障害、症状の紹介と共に、SSDデータ復旧方法についてお届けしてきましたが、いかがでしたか？SSDのデータトラブルでは、トラブルが起こる理由は様々です。 障害を併発している場合が多く、全く同じパターンの障害というのは見られません。SSDのデータトラブルは個人で解決は難しいです。なので、SSDに異常を感じた際には、データ障害が発展する前に適切な対処を行い、データ復旧専門業者へ相談するようにしましょう。
