如何以高级方式解读 SSD 或 HDD SMART 数据

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SMART 内部监控 HDD 和 SSD,根据重新分配的扇区、不可纠正的错误和温度等关键属性来预测故障。

要对 SMART 进行高级解读,需要使用 CrystalDiskInfo、HD Tune 或 GS​​martControl 等工具查看原始值、阈值和趋势。

当 SMART 检测到 Pred Fail 或 BIOS 报错时,当务之急是保存数据,更详细地检查硬盘,并计划更换硬盘。

定期备份、良好的冷却和定期的 SMART 监控可以大幅降低灾难性数据丢失的风险。

如果您担心硬盘或固态硬盘的健康状况,并且想要了解更深入的信息,而不仅仅是常见的“正常”或“预测故障”信息,那么了解 SMART 技术至关重要。这项技术已集成到硬盘驱动器中数十年,但很少有人真正了解如何深入解读其数据并利用它来预测潜在的故障。

本指南将探讨 SMART 是什么,它在 HDD 和 SSD 上的工作原理,其最重要属性的含义,如何使用 Windows、macOS 和 Linux 上的各种工具读取这些属性,出现 SMART 错误信息时该如何处理,以及何时应该克隆或更换硬盘。所有内容都将以实用且深入的方式呈现,但语言清晰易懂。

什么是 SMART?为什么它对 HDD 和 SSD 如此重要?

SMART 代表自我监控、分析和报告技术,或者换句话说,是一种集成到硬盘和固态硬盘中的自我监控技术,它持续记录一系列内部参数,以评估其可靠性并预测故障。

与其他系统检测不同,SMART不依赖于操作系统或外部程序。它集成在硬盘(HDD 或 SSD)的固件中,并通过标准接口(IDE/PATA、SATA、NVMe、USB 等)与计算机通信,因此任何能够读取 SMART 数据的系统都可以获取其数据。

其根本目标是监控读/写错误、重新分配的扇区、开机次数、温度、运行时间或 NAND 存储单元磨损等各个方面,以便预测随着时间推移而出现的故障(机械磨损、磁性表面退化、写入周期耗尽等)。

然而,SMART并非万能系统或数据恢复工具。它的作用是在检测到某些关键属性出现危险趋势时,提前发出合理的警告,让您有时间备份数据或在硬盘彻底损坏前更换硬盘。

SMART简史及其演变

SMART 背后的理念并不新鲜。早在 20 世纪 90 年代初,IBM 就在其服务器硬盘中集成了一个原始的监控系统,该系统只能返回两种结果:硬盘正常或即将发生故障。虽然它很有用,但功能非常有限:无法提供关于故障原因或具体故障内容的任何细节。

不久之后,希捷、昆腾和康纳等厂商与康柏合作开发了IntelliSafe系统。该系统更加灵活,允许将内部诊断结果传输到操作系统。这使得用户可以通过专用软件查看硬盘的具体健康参数,而不仅仅是简单的“是”或“否”。

那个时代的主要缺点是每个制造商都自行定义属性和阈值。这使得针对每个型号的测试可以有很大的自由度,但也降低了标准化和清晰度。许多数值记录不全,对于没有制造商内部表格的人来说,很容易感到困惑。

1995年,IntelliSafe被标准化并正式更名为SMART。从那时起,大多数品牌开始整合一套基本的通用属性,尽管即使在今天,不同型号和制造商之间仍然存在差异,尤其是在固态硬盘(SSD)领域,每个制造商都会添加特定的损耗和均衡参数。

SMART的实际范围:它能做什么和不能做什么

然而,SMART 技术虽然先进,但其局限性显而易见。它只能处理随着时间推移而出现的可预测故障。在机械硬盘 (HDD) 中,这种情况通常是由以下原因造成的:

内部机械部件(缸盖、发动机、轴承)的磨损。

磁性表面逐渐受损(出现缺陷扇区)。

读写错误持续增加。

固态硬盘 (SSD) 中可预见的问题与NAND 单元写入/擦除周期耗尽、擦除失败、磨损分布不均或持续过高的温度加速性能下降有关。

在所有这些情况下,某些 SMART 属性会逐渐劣化,因此硬盘固件可以检测到安全阈值已被超过,并发出警告,或将整体状态标记为“不良”、“注意”或“预故障”。一些高端固态硬盘甚至会在磨损达到极限时进入只读模式,允许数据恢复,但会阻止进一步的写入操作。

相比之下,SMART 无法预测突发性或灾难性故障,例如:

突然的电力浪涌会烧毁电子设备。

硬盘旋转时发出巨响。

磁盘控制器板短路或损坏。

突然出现的制造缺陷。

在这种情况下,设备可能毫无预兆地从“一切正常”突然完全损坏。因此,虽然 SMART 功能非常有用,但它并不能取代定期备份或负责任的硬件使用策略(例如浪涌保护、良好的散热、避免冲击等)。

SMART属性的结构方式

每个设备都维护着一个内部的SMART属性表。属性的数量和类型因型号而异,但几乎所有SMART读取工具都显示非常相似的字段。主要字段包括:

标识符(ID)ID 是一个介于 1 到 250 之间的数字,用于标识属性。例如,ID 9 通常代表“开机时间”,5 与重新分配的扇区相关,依此类推。ID 旁边会显示一段文字描述,该描述有时会根据程序略有不同。

当前值(Value):固件根据原始数据计算出的标准化数值。其范围通常为 0 到 100、0 到 200 或类似范围,具体取决于制造商。 身高越高,健康状况越好 大多数属性。

最差记录值:该属性在设备整个生命周期内的最低值。这有助于判断设备是否曾出现过严重的性能下降,即使现在已经“恢复”了。

临界点:固件认为设备存在故障风险的阈值。如果关键属性的当前值低于此阈值,则整体 SMART 状态通常会被标记为“不良”。

原始数据这是信息的核心。它是一个计数器或一组比特,用于记录实际数据(例如重新分配的扇区数、通电小时数、负载循环次数、不可纠正的错误等)。高级工具可以将其以十进制形式显示,以便于理解。

标志或类型这些指示表明该属性是否至关重要、仅供监控、参与故障预测、在运行时更新等等。不同品牌在这方面差异很大。

如何确定流程的能力?由于并非所有属性都有详细的记录,而且一些制造商会自行发明 ID 或解释,因此像 Backblaze 这样的专业网站和研究有助于了解哪些参数与实际硬盘即将发生的故障真正相关。

用于解释故障的关键 SMART 属性

并非所有 SMART 属性都同等重要。有些属性纯粹是统计性的,而另一些则是真正的危险信号。在预测 HDD 和 SSD 故障时,最值得关注的属性包括:

重新分配扇区计数(重新分配的扇区,ID 5)该指标衡量由于读写错误而用备用扇区替换了多少个硬盘扇区。非零值表示磁盘表面或NAND闪存出现了故障。

当前待处理扇区数这统计的是那些出现读取错误且如果再次发生错误则需要重新分配的“不稳定”扇区。这是一个颇具争议的参数,因为它并不总是意味着灾难性的后果,但是…… 如果这种情况随着时间的推移而加剧,通常预示着严重的问题。.

已报告的不可纠正错误这是磁盘无法纠正的读/写错误总数,无论通过重试还是使用纠错码 (ECC) 都无法纠正。 它对几乎所有制造商来说通常都具有相同的含义。 当它生长时,就是明显的恶化迹象。

清除失败计数这在固态硬盘中非常常见。它表示NAND闪存擦除失败的次数。如果这个数字激增,则表示固态硬盘存在问题…… 加速磨损,使用寿命已接近尾声。.

磨损均衡计数或介质磨损指示器另一个关键的固态硬盘属性。它直接或间接地表示NAND闪存单元的剩余寿命。工具通常会将其转换为健康百分比,因此如果该值已经低于10-20%, 最好现在就开始考虑备份和替换方案。.

温度这是一个备受争议的话题,但普遍认为,在高于约 60 °C 的温度下持续工作会造成损害。 它会缩短使用寿命,并大大增加故障概率。机械硬盘和固态硬盘都能从良好的散热中受益:充足的通风、除尘、NVMe 固态硬盘上的散热片等等。

除此之外,还建议监控诸如开机时间、开机次数、意外断电次数和 CRC 错误等属性,尤其是在短时间内异常值开始累积的情况下。

SMART技术在HDD和SSD中的实际区别

虽然 SMART 技术在两种类型的驱动器中都有应用,但根据是机械硬盘还是固态硬盘,其信息及其解释方式会有所不同。

在传统的硬盘驱动器中,除了前面提到的之外,通常还会显示转速(例如 5400 rpm、7200 rpm 等)和一些机械属性:启动时间(电机加速时间)、启动/停止次数、磁头错误、振动等。当出现奇怪的噪音(咔嗒声、吱吱声)并且同时重新分配的扇区数量或无法纠正的错误数量增加时,硬盘驱动器的寿命就快到头了。

对于固态硬盘 (SSD) 而言,重点在于闪存损耗:总写入数据量(主机写入)、已消耗的​​总写入量 (TBW)、编程/擦除周期数、坏块、损耗均衡、硬关机或电源不足的次数等等。在此,密切关注制造商指示的健康评级(通常以百分比表示)以及是否出现“剩余寿命低”或类似 SMART 消息至关重要。

如何在 Windows 系统中读取 SMART 数据:使用 CMD、WMIC、CHKDSK 和图形工具

在 Windows 系统中,我们有多种方式可以查询和解释 SMART 信息,从最基本的分析到非常详细的分析。

使用 WMIC 检查 SMART 状态

最简单的方法是使用 WMIC 命令行界面,它可以提供磁盘SMART 状态的简要概述:

打开“开始”菜单,输入 CMD 并运行“命令提示符”(最好以管理员身份运行)。

写道:

wmic diskdrive 获取型号和状态

您将看到一个列表,其中包含每个单元的型号和一个“状态”列。

典型结果如下:

OK该设备的固件无法检测故障预测问题。

预防失败:有些关键属性已经达到阈值; 这是一个严重的警告。 短期或中期内可能出现失败。

此命令不会提供详细信息(您不会看到重新分配的扇区、温度或任何类似信息),但它可以作为快速测试,查看是否存在任何严重问题,如果您想要更多详细信息,还可以使用事件查看器启动诊断。

电子 DNI 设备如何工作?使用 CHKDSK:逻辑错误和坏扇区

CHKDSK 并非 SMART 的一部分,但它是 SMART 的完美补充。SMART 侧重于预测故障,而 CHKDSK 则在逻辑级别检查文件系统和扇区,并尝试修复可能存在的问题。

要对C 盘进行深度扫描和修复,您可以执行以下操作:

以管理员身份打开 CMD(右键单击 > “以管理员身份运行”)。

写道:

chkdsk C:/ f / r / x

其中:

/f 自动纠正文件系统错误。

/r 它会搜索受损区域并尝试恢复可读信息。

/x 启动前务必先将设备拆卸干净。

在采用现代 NTFS 文件系统的系统上,您还可以启动:

chkdsk /扫描 为 一种侵入性较小的在线检查如果 SMART 已经给出 Pred Fail 提示,CHKDSK 是一种额外的尝试,可以在您准备更换硬盘时尝试保存数据并稳定系统。

用于在 Windows 系统中读取 SMART 数据的图形工具

除了命令行之外,还有许多应用程序可以以非常直观和详细的方式读取和呈现 SMART 数据:

CrystalDiskInfo (Windows 系统,免费,也有便携版)。

HD Tune的 (Windows 系统,付费试用,更注重性能和表面测试)。

硬盘哨兵 (Windows 系统,功能非常齐全,具有持续监控和警报功能)。

GSmartControl (Windows、macOS、Linux,免费且面向高级用户)。

HDDScan,磁盘检查 以及其他类似公用事业公司。

所有这些工具都依赖 SMART 协议来显示属性表和健康状态。它们通常包含颜色代码(绿色、黄色、红色),以便普通用户无需解读不寻常的数字。即便如此,对于高级分析,建议手动检查重新分配的扇区、不可纠正的错误、温度以及特定的 SSD 磨损属性。

在 macOS 中检查 SMART 和磁盘健康状况

在 Mac 上,最直接的方法是使用macOS 自带的“磁盘工具” :

打开“应用程序”>“实用工具”>“磁盘工具”。

在侧边栏中选择物理磁盘(而不仅仅是卷)。

查看底部或设备信息中的“SMART 状态”字段。

这种情况很常见:

验证光盘 它不会出现关键的SMART错误。.

犯规 或者出现“致命”、“问题”、“错误”等消息:设备的 SMART 值超出范围,可能随时停止工作。

对于更高级的监控,macOS 通常使用iStat 菜单和 GSmartControl 等工具,它们提供完整的属性表、温度和演变图,以检测可疑趋势。

如何解读 BIOS 和系统中的 SMART 错误信息

许多现代主板和 BIOS会在启动时检查硬盘的SMART 状态。如果出现问题,您通常会看到类似这样的消息:

“硬盘SMART错误=

“硬盘 0 预测出现 SMART 故障=

“SMART 状态异常,备份并替换=

这些信息表明某个关键属性已超过安全阈值。这并非噪音,也不是轻微警报:设备已检测到极高的故障概率。

在许多 BIOS 中,您可以访问存储设置并禁用“SMART 自检”或“SMART 监控”,这样启动时就不会出现警告。但是,这只是掩盖了问题,并没有解决问题的根本原因。在这种情况下,首要任务应该是:

启动系统(如果可能),并立即复制所有重要数据 备份到另一个磁盘或云端。

避免安装新软件或使设备承受重载。.

运行详细的 SMART 工具(CrystalDiskInfo、制造商实用程序等).

考虑尽快更换该设备。

硬盘或固态硬盘故障的明显迹象

除了SMART系统提供的故障信息外,设备自身的运行状况通常也会揭示一些典型症状。故障设备的一些典型症状包括:

意外的项目终止尤其是在打开或保存大型文件时。

错误讯息 复制、移动或保存数据时经常发生。

奇怪的声音 机械唱片:重复的咔嗒声、吱吱声、响亮的嗡嗡声。

蓝屏 出现与 I/O 或存储相关的蓝屏错误代码。

磁盘访问速度极慢文件夹打开速度很慢,应用程序启动时崩溃。

文件消失或损坏 无需您删除它们。

非常高的温度 在磁盘或固态硬盘区域。

系统停止识别该单元 间歇性或永久性。

如果除了这些症状之外,还出现了 SMART 警告(可预测故障、警告、不可纠正的错误),那么就应该停止冒险,在保存好重要数据后更换硬盘。

CrystalDiskInfo 和高级 SMART 读取

CrystalDiskInfo 已成为 Windows 用户查看和详细了解其 HDD 和 SSD 的 SMART 数据而无需支付昂贵许可证费用的首选工具之一。

它提供安装版和便携版(ZIP)两种格式,允许您通过U盘在任何电脑上使用,且不会留下任何痕迹。打开后,它会自动检测所有兼容的驱动器,并在顶部显示每个驱动器的基本信息。

模型和检测容量.

韧体版本有助于判断是否值得更新。

序列号非常实用,可用于识别有问题的汇款或处理担保。

接口和传输模式 (SATA、NVMe、PCIe x4 等)。

盘符 在 Windows 系统中分配。

标准 支持(例如,SATA 上的 ACS-2)。

已启用功能:SMART、NCQ、TRIM、DevSleep、APM 等。

主机总读写次数:读取和写入的千兆字节,对于衡量 SSD 的累积损耗与其保证的 TBW 相比非常有用。

旋转速度 硬盘驱动器 (rpm) 或固态硬盘 (SSD)。

点火次数 y 营业时间了解设备“实际使用年限”的关键数据。

此外,角落通常会显示整体健康状况(良好、注意、不良),并对应不同的颜色(蓝色、黄色、红色)和当前温度。如果温度过高或状态变为黄色或红色,则表示需要立即处理某些问题。

43英寸三星电视的重量是多少?CrystalDiskInfo 中的原始值和高级参数

在底部,CrystalDiskInfo 显示完整的 SMART 属性表,其中包含 ID、值、最差记录、阈值和原始数据。如需了解更多高级信息,建议访问:

功能 > 高级选项 > 原始值 > 10

这样,您将看到以十进制而非十六进制形式显示的数据,这使得数据解读更加容易,例如,您有多少个重新分配的扇区,或者设备被错误关闭了多少次。在实践中最有用的字段包括:

不安全停机:非正常断电次数(断电、强制重启等)。数值过高可能表明固态硬盘数据损坏或存在问题。

温度:设备的当前温度;在没有散热片的 NVMe SSD 中,如果通风不良,通常会看到很高的峰值。

主机总写入/读取次数:以 GB 为单位的总写入/读取数据量;可用于与制造商指定的 TBW/DWPD 进行比较。

预计剩余寿命 (在某些 SSD 上):有时会显示为“已用百分比”或计算出的健康值;当使用率接近 100% 或健康值降至个位数时,就该准备更换了。

CrystalDiskInfo 使用颜色编码的健康状况系统,非常容易理解:

蓝色参数在安全范围内;磁盘状况良好。

黄色该设备已超出一些内部限制(例如,重新分配的扇区);剩余的合理使用寿命不多。

罗霍光盘超出推荐限度; 它随时都可能失效.

为有需求的用户提供的 CrystalDiskInfo 高级选项

如果您想要精细控制 SMART 数据的解释和呈现方式,“功能”选项卡隐藏着非常有用的设置:

AAM/APM 控制这样您就可以修改高级电源和噪声管理参数(如果设备支持)。如果您不确定自己在做什么,最好不要更改这些设置。

自动AAM/APM适应让 CrystalDiskInfo 动态管理这些电源模式;同样,这仅在特定情况下有用。

健康状态设置您可以为重新分配的扇区、待处理的扇区或剩余的 SSD 寿命设置自己的阈值,以便应用程序比默认情况下更早地发出警告。

温度报警: 定义一个温度,当温度超过该温度时,程序将显示警报,非常适合控制过热的磁盘和固态硬盘。

粗值:在十进制/十六进制和长度之间进行选择,对于高级阅读至关重要。

高级磁盘搜索 并支持 USB、IEEE 1394、Intel/AMD RAID 等:如果一开始没有出现任何驱动器,则此功能至关重要。

此外,CrystalDiskInfo 还包含显示温度变化图和一些关键属性的选项,有助于查看磁盘是否正在快速劣化,或者只是经历了一次突发性的温度飙升。

当 SMART 显示错误或“预测失败”时该怎么办?

当 SMART 状态显示“Pred Fail”、“Bad”、“Caution”或 BIOS 在启动时抛出 SMART 错误时,切勿妄加猜测:必须立即采取行动。合理的步骤如下:

停止试验:不安装大型游戏,不复制TB级数据,也不继续像什么都没发生一样工作。

立即复制重要数据 备份到另一个硬盘、NAS 或云端。优先备份重要文档、照片和项目。

如果该硬盘仍然可以访问,请将其连接为辅助硬盘。 (如果可能)将其移交给其他团队,以尽量减少使用状况不佳的系统。

使用专门的恢复软件 (例如,使用 Stellar Data Recovery 或类似工具)来恢复无法正常复制的文件夹。

尽可能多地恢复数据后,运行 CHKDSK 和制造商提供的工具。 只有当你明知设备已不再可靠,仍想尝试将其“再用”一段时间以作其他用途时,才应该这样做。

更换该装置 尽快处理。如果还在保修期内,许多厂商会接受未通过 SMART 测试的设备,但不会恢复您的数据。

对于存在物理损坏(磁头、电机、PCB板等)的硬盘,自行尝试数据恢复可能会使情况更加糟糕。如果数据确实至关重要,那么专业的数据恢复实验室是最安全的选择,尽管价格通常也最高。

预防:延长光盘寿命,避免意外情况发生

虽然没有哪个硬盘是永久耐用的,但您可以采取许多措施来降低数据丢失的风险,并延长HDD 和 SSD 的使用寿命:

定期备份在 Windows 系统中,可以使用文件历史记录或定期克隆功能;在 macOS 系统中,可以使用 Time Machine。理想情况下,最好将外置硬盘与云服务结合使用。

制冷和清洁保持风扇清洁,电脑内部无灰尘,如果使用高速 NVMe SSD,请安装良好的散热片。

电气保护带浪涌保护功能的电源插座或UPS可以同时保护电源和硬盘。

定期智能监测:定期使用 CrystalDiskInfo 或类似工具检查重新分配的扇区、不可纠正的错误、SSD 温度和健康状况。

更新固件一些制造商会修复影响损耗管理的严重固件漏洞;建议检查更新,尤其是对于固态硬盘而言。

如果您将这些例程融入到日常生活中,SMART 将不再是一个未知数,而将成为您监控硬盘和固态硬盘健康状况的得力助手,让您能够明智地解读其警告,预测硬盘故障,并冷静地决定何时进行克隆,何时值得尝试逻辑修复,以及何时最终应该让那块已经发挥了全部潜能的硬盘退役。

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