SSD удаляет файлы раз и навсегда или всё остаётся, как у HDD?

Как происходит у SSD стирание данных? Удаляются файлы навсегда или, как у HDD, нужно перезаписать данные для полного удаления? Ведь, как мы знаем, изначально у жёсткого диска просто устраняется разметка (известная как адрес логического блока). Как с этим обстоят дела у твердотельных накопителей?

> Узнайте, «когда уже человечество полностью перейдёт на SSD, а HDD останутся в прошлом»?

Забегая наперёд, ответ «Да — у SSD стирание файлов раз и навсегда, оно безопасно и безвозвратно» будет неверным, но близким к истине. В отличие от вращающегося диска HDD, где данные можно просто перезаписать, стирание SSD немного сложнее. Всё начинается с освобождения ячейки, после чего (при прочих равных настройках) в фоновом режиме (пока вы работаете) инициируется процедура стирания удалённых блоков, которая и путает нам с вами все карты.

Этот процесс называется TRIM — «команда интерфейса ATA, позволяющая операционной системе уведомить твердотельный накопитель о том, какие блоки данных не несут полезной нагрузки и их можно не хранить физически» (википедия). Другими словами, он заменяет дефрагментатор диска (если у вас Windows, то TRIM включён по умолчанию).

Конструкции твердотельных носителей и жёстких дисков радикально разные.

• В HDD применяют намагничиваемые материалы, чтобы записывать данные в конкретный адрес логического блока (физическое расположение на носителе известно также как LBA).
• В SSD применяется принцип цифрового хранения данных на чипах с управлением контента через FTL (часто говорят «слой флэш-трансляции»), когда файлы записываются не в одно место, а в разные области памяти (при помощи FTL создаётся распределяющая их «карта»).

Простыми словами, твердотельный накопитель в отличие от жёсткого диска выполняет стирание так, что от прежних файлов остаются эдакие «кусочки», распределённые в разные области памяти. И традиционные способы безопасной очистки здесь уже не работают (данные остаются, просто их сложнее обнаружить, склеить и восстановить, чем на HDD).

Учёные Университета Мердока в Австралии провели исследование (.pdf), в котором пришли к выводу, что даже безопасное стирание на макбуках Apple через штатное средство macOS уничтожает лишь 33% пользовательских данных.

До полного стирания SSD подходят не сразу, стараясь постоянно балансировать свои ячейки, чтобы они были одного возраста. Это называется «выравниванием износа».

Фоновая процедура TRIM на самом деле не уничтожает те блоки, на которые вы указали, когда удалили файл. SSD в этот момент такой включается, смотрит на блоки и говорит: «Погоди, не сейчас, не сегодня — нам нужно их поберечь». Для целей TRIM ещё и буфер в нераспределённом пространстве имеется. У него задачи простые — обеспечение ресурсами памяти процедур управления операциями, структурой и отказоустойчивости.

Да, рано или поздно стирание с SSD всех данных произойдёт. Но не сразу. До тех пор, пока твердотельный накопитель сбалансированно не приблизится к моменту очистки удалённых блоков, чтобы не изнашивать устройство преждевременно.

Можно ли быть уверенным, что память SSD в отличие от HDD очищается безопаснее?

Нет, на самом деле обычное удаление файлов с SSD также небезопасно, как и в случае с HDD. Если вы хотите продать твердотельный накопитель или отдать кому-то, то запустите на нём очистку в один проход. Многопроходная очистка уровня национальной безопасности где-нибудь в ФСБ или у военных здесь не работает. Более того, чрезмерное количество операций записи расходует ценный ресурс надёжности флэш-носителя.