S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T. (англ. Self Monitoring Analysis and Reporting Technology — Технологія Самоконтролю, Аналізу й Звітування) — промисловий стандарт прогнозу надійності для IDE/ATA і SCSI дисководів твердих дисків (англ. HDD) та твердотілих накопичувачів (англ. SSD). Дисководи твердих дисків з функцією S.M.A.R.T. дозволяють заздалегідь попередити про можливу швидку відмову твердого диску, завдяки чому важливі дані можуть бути збережені.

Історія

Перший твердий диск із самодіагностикою був представлений у 1992 фірмою «IBM» у дискових масивах IBM 9337 для серверів AS/400, що використовували SCSI-2 диски IBM 0662. Технологія була названа Predictive Failure Analysis (PFA). Вимірювалися кілька ключових параметрів і оцінка їх велася безпосередньо у вбудованій програмі диска. Результат був обмежений одним бітом: або добре, або значення тестованого параметра сумнівне і може скоро призвести до виходу диску з ладу.

Пізніше компаніями «Compaq», «Seagate», «Quantum» та «Conner» була розроблена інша технологія, названа IntelliSafe. У ній загальним був протокол видачі інформації про стан твердого диска, але вимірювані параметри та їхні пороги кожна компанія визначала самостійно.

На початку 1995 «Compaq» запропонувала провести стандартизацію, що було підтримана «IBM», «Seagate», «Quantum», «Conner» та «Western Digital» (остання на той момент ще не мала системи стеження за параметрами твердого диска). За основу була взята технологія IntelliSafe. Спільно розроблений стандарт назвали S.M.A.R.T.

SMART I передбачав моніторинг основних параметрів і запускався тільки після команди по інтерфейсу.

До розробки SMART II долучилася Hitachi, запропонувавши методику повної самодіагностики накопичувача (extended self-test), так само з'явилася функція журналювання помилок.

У SMART III з'явилася функція виявлення дефектів поверхні і можливість їхнього відновлення «прозоро» для користувача.

Опис

SMART проводить спостереження за основними характеристиками накопичувача, кожна з яких отримує оцінку. Характеристики можна розділити на дві групи:

• параметри, що відображають процес природного старіння твердого диска (число обертів шпинделя, число переміщень головок, кількість циклів увімкнення-вимкнення);
• поточні параметри накопичувача (висота головок над поверхнею диска, число секторів, що перепризначувалися, час пошуку доріжки і кількість помилок пошуку).

Дані зберігаються в шістнадцятковому вигляді, званому «Raw value», а потім перераховуються в «value», значення, що символізує надійність щодо деякого еталонного значення. Зазвичай «value» має значення в діапазоні від 0 до 100 (деякі атрибути мають значення від 0 до 200 і від 0 до 253).

Висока оцінка говорить про відсутність змін контрольованого параметра або повільне його погіршення, низька — про можливий швидкий збій.

Значення, менше за мінімальне значення, при якому виробником гарантується безвідмовна робота накопичувача, означає вихід вузла з ладу.

Технологія SMART дозволяє здійснювати:

1. моніторинг параметрів стану;
2. сканування поверхні;
3. сканування поверхні з автоматичною заміною сумнівних секторів надійними.

Технологія SMART дозволяє передбачати вихід пристрою з ладу в результаті механічних несправностей, що становить близько 60% від загальної кількості всіх причин виходу вінчестерів із ладу. Передбачити наслідки стрибка напруги або пошкодження накопичувача в результаті удару SMART нездатний.

Атрибути SMART

Таблиця відомих атрибутів SMART має такий вигляд:

Легенда

	Більше значення параметра — краще
	Менше значення параметра — краще
Критичний параметр — червоний фон рядка	Індикатор можливої швидкої відмови пристрою

№	Hex	Ім'я атрибута	Краще якщо…	Опис
01	01	Raw Read Error Rate		Частота помилок при читанні даних з диска, походження яких обумовлено апаратною частиною диска. Для всіх дисків Seagate, Samsung (сімейства F1 і новіших) і Fujitsu 2,5 це — число внутрішніх корекцій даних, проведених до видачі в інтерфейс, отже на «страшенно» величезні цифри можна реагувати спокійно.
02	02	Throughput Performance		Загальна продуктивність диска. Якщо значення атрибута зменшується, то велика ймовірність, що з диском є проблеми.
03	03	Spin-Up Time		Час розгону пакету дисків зі стану спокою до робочої швидкості. Зростає при зносі механіки (підвищене тертя в підшипнику, тощо.), також може свідчити про неякісне живлення (наприклад, осіданні напруги при старті диска).
04	04	Start/Stop Count		Повне число циклів запуск-зупинка шпинделя. У дисків деяких виробників (наприклад, Seagate) — лічильник включення режиму енергозбереження. У полі raw value зберігається загальна кількість запусків-зупинок диска.
05	05	Reallocated Sectors Count		Число операцій перепризначення секторів. Коли диск виявляє помилку читання/запису, він позначає сектор «перепризначеним» та переносить дані в спеціально відведену резервну область. Ось чому на сучасних твердих дисках не можна побачити bad-блоки — всі вони заховані в перепризначених секторах. Цей процес називають remapping, а перепризначений сектор — remap. Чим більше значення, тим гірше стан поверхні дисків. Поле raw value містить загальну кількість перепризначених секторів. Зростання значення цього атрибута може свідчити про погіршення стану поверхні диска.
06	06	Read Channel Margin		Запас каналу читання. Призначення цього ознаки не документовано. У сучасних накопичувачах не використовується.
07	07	Seek Error Rate		Частота помилок при позиціонуванні блоку магнітних головок. Чим їх більше, тим гірше стан механіки і/або поверхні твердого диска. Також на значення параметра може вплинути перегрів та зовнішні вібрації (наприклад, від сусідніх дисків у кошику).
08	08	Seek Time Performance		Середня продуктивність операції позиціонування магнітних головок. Якщо значення атрибута зменшується (уповільнення позиціонування), то велика ймовірність проблем із механічною частиною приводу головок.
09	09	Power-On Hours (POH)		Число годин (хвилин, секунд — у залежності від виробника), проведених у включеному стані. Як порогове значення для нього вибирається паспортний час напрацювання на відмову (MTBF — mean time between failure).
10	0A	Spin-Up Retry Count		Число повторних спроб розкручування дисків до робочої швидкості тоді, коли перша спроба була невдалою. Якщо значення атрибута збільшується, то велика ймовірність неполадок із механічною частиною.
11	0B	Recalibration Retries		Кількість повторів запитів рекалібровки у разі, якщо перша спроба була невдалою. Якщо значення атрибута збільшується, то велика ймовірність проблем із механічною частиною.
12	0C	Device Power Cycle Count		Кількість повних циклів ввімкнення-вимкнення диска.
13	0D	Soft Read Error Rate		Число помилок при читанні з вини програмного забезпечення, які не піддалися виправленню. Всі помилки мають не механічну природу та вказують лише на неправильну розмітку/взаємодію з диском програм або операційної системи.
184	B8	End-to-End error		Цей атрибут — частина технології HP SMART IV, це означає, що після передачі через кеш пам'яті буфера даних паритет даних між хостом та твердим диском не збігаються.
187	BB	Reported UNC Errors		Помилки, які не могли бути відновлені внутрішніми апаратними засобами.
188	BC	Command Timeout		Кількість перерваних операцій у зв'язку з HDD тайм-аут. Зазвичай, це значення атрибуту має дорівнювати нулю, і, якщо значення набагато вище нуля, то, мабуть, там будуть якісь серйозні проблеми з живленням або можливе окислення кабелю передачі даних.
190	BE	Airflow Temperature (WDC)		Температура повітря всередині корпусу твердого диска. Для дисків Seagate розраховується за формулою (100 - HDA temperature). Для дисків Western Digital — (125 - HDA).
191	BF	G-sense error rate		Кількість помилок, що виникають внаслідок ударних навантажень. Атрибут зберігає свідчення вбудованого акселерометра, який фіксує всі удари, поштовхи, падіння та навіть неакуратну установку диска в корпус комп'ютера.
192	C0	Power-off retract count		Число циклів вимкнень або аварійних відмов (ввімкнення/вимкнення живлення накопичувача).
193	C1	Load/Unload Cycle		Кількість циклів переміщення блоку магнітних головок у паркувальну зону / в робоче положення.
194	C2	HDA temperature		Тут зберігаються покази вбудованого термодатчика для механічної частини диска — банки (HDA — Hard Disk Assembly). Інформація знімається зі вбудованого термодатчика, яким служить одна з магнітних головок, зазвичай нижня в банці. У бітових полях атрибуту фіксуються поточна, мінімальна та максимальна температура. Не всі програми, що працюють зі SMART, правильно розбирають ці поля, так що до їх показів варто ставитися критично.
195	C3	Hardware ECC Recovered		Число корекції помилок апаратною частиною диска (читання, позиціонування, передача через зовнішній інтерфейс). На дисках із SATA-інтерфейсом значення нерідко погіршується при підвищенні частоти системної шини — SATA дуже чутливий до розгону.
196	C4	Reallocation Event Count		Число операцій перепризначення. У полі «raw value» атрибута зберігається загальне число спроб перенесення інформації з перепризначених секторів у резервну область. Враховуються як успішні, так і невдалі спроби.
197	C5	Current Pending Sector Count		Число секторів, що є кандидатами на заміну. Вони не були ще визначені як погані, але зчитування з них відрізняється від читання стабільного сектора (це так звані підозрілі або нестабільні сектори). У разі успішного подальшого читання сектора він виключається з числа кандидатів. У разі повторних помилкових читань накопичувач намагається відновити його і виконує операцію перепризначення (remaping). Зростання значення цього атрибута може свідчити про фізичну деградацію твердого диска.
198	C6	Uncorrectable Sector Count		Число секторів, які не можуть бути скорегованими засобами диска. У разі збільшення числа помилок велика ймовірність критичних дефектів поверхні та/або механіки накопичувача.
199	C7	UltraDMA CRC Error Count		Число помилок, що виникають при передачі даних через зовнішній інтерфейс у режимі UltraDMA (порушення цілісності пакетів, тощо.). Зростання цього атрибута свідчить про погані (м'яті, перекручені) кабелі та погані контакти. Також подібні помилки з'являються при розгоні шини PCI, збоях живлення, сильних електромагнітних наведеннях, а іноді — і з вини драйвера. Можливо, причина в неякісному шлейфі. Для виправлення спробуйте інший шлейф або замініть на SATA шлейф без клямок, що має щільне з'єднання з контактами диска.
200	C8	Write Error Rate/ Multi-Zone Error Rate		Показує загальну кількість помилок, що з'являються при запису сектора. Показує загальну кількість помилок запису на диск. Може служити показником якості поверхні та механіки накопичувача.
201	C9	Soft read error rate		Частота появи «програмних» помилок при читанні даних з диска. Цей параметр показує частоту появи помилок при операціях читання з поверхні диска з вини програмного забезпечення, а не апаратної частини накопичувача.
202	CA	Data Address Mark errors		Number of Data Address Mark (DAM) errors (or) vendor-specific.
203	CB	Run out cancel		Кількість помилок ECC.
204	CC	Soft ECC correction		Кількість помилок ECC, скоригованих програмним способом.
205	CD	Thermal asperity rate (TAR)		Number of thermal asperity errors.
206	CE	Flying height		Висота між головкою та поверхнею диска.
207	CF	Spin high current		Величина сили струму при розкручуванні диска.
208	D0	Spin buzz		Number of buzz routines to spin up the drive.
209	D1	Offline seek performance		Продуктивність пошуку під час офлайнових операцій (Drive's seek performance during offline operations.)
220	DC	Disk Shift		Дистанція зміщення блоку дисків щодо шпинделя. Переважно виникає через удар або падіння. Одиниця виміру невідома. При збільшенні атрибуту диск швидко стає непрацездатним.
221	DD	G-Sense Error Rate		Число помилок, що виникли через зовнішні навантаження та удари. Атрибут зберігає свідчення вбудованого датчика удару.
222	DE	Loaded Hours		Час, проведений блоком магнітних головок між вивантаженням із паркувальної області в робочу область диска та завантаженням блоку назад у паркувальну область.
223	DF	Load/Unload Retry Count		Кількість нових спроб вивантажень/завантажень блоку магнітних головок до/з паркувальної області після невдалої спроби.
224	E0	Load Friction		Величина сили тертя блоку магнітних головок під час його вивантаження з паркувальної області.
225	E1	Load Cycle Count		Кількість циклів переміщення блоку магнітних головок у паркувальну область.
226	E2	Load 'In'-time		Час, протягом якого привід вивантажує магнітні головки з паркувальної області на робочу поверхню диска.
227	E3	Torque Amplification Count		Кількість спроб компенсувати обертальний момент.
228	E4	Power-Off Retract Cycle		Кількість повторів автоматичного паркування блоку магнітних головок внаслідок вимкнення живлення.
230	E6	GMR Head Amplitude		Амплітуда «тремтіння» (відстань повторюваного переміщення блоку магнітних головок).
231	E7	Temperature		Температура твердого диска.
240	F0	Head flying hours		Час позиціонування головки.
250	FA	Read error retry rate		Число помилок під час читання твердого диска.

Програми для тесту диска

Наведено найпопулярніші програми.

• HDDScan
• MHDD
• Victoria

Посилання

• Out SMART Your Hard Drive [Архівовано 9 грудня 2008 у Wayback Machine.] Using the smartmontools program to monitor S.M.A.R.T. values
• How S.M.A.R.T. is your hard drive? [Архівовано 25 вересня 2008 у Wayback Machine.]