Problemen met harde schijven van Western Digital: dit is er aan de hand

Diverse harde schijven van Western Digital blijken firmware te bevatten met ongewenste bijwerkingen. Voorzichtigheid is dus op zijn plaats.

Volgens gegevens van meerdere dataherstelbedrijven zijn sommige oudere schijven van Western Digital gevoelig voor uitval — veroorzaakt door een samenspel van de toegepaste opnametechniek en de firmware van de betrokken modellen. Al deze schijven hebben één gemeenschappelijk kenmerk: ze gebruiken Shingled Magnetic Recording (SMR). Daarbij overlappen de gegevenssporen elkaar als dakpannen, wat de opslagcapaciteit verhoogt. Dat vereist echter een complexe firmware die voortdurend bijhoudt waar welke gegevens zich bevinden, zodat de lees-/schrijfkoppen correct gepositioneerd kunnen worden. Juist daar lijkt het soms mis te gaan, met mogelijk volledige uitval tot gevolg.

Het probleem werd voor het eerst gemeld in een blogpost van 030 Datenrettung Berlin. Het Duitse bedrijf noemt 14 getroffen WD-schijven met capaciteiten van 2 tot 6 TByte uit de reeksen Blue, Red en Purple – schijven die WD aanbeveelt voor pc’s, NAS-systemen en videobewaking. De Purple-modellen roepen vragen op, omdat WD volgens eigen zeggen bij die serie geen SMR-techniek toepast. Extra wrang voor eerdere klanten: bij de Red-modellen verzweeg WD destijds het gebruik van SMR-techniek.

Twee andere dataherstelbedrijven, Attingo en Data Reverse, hebben het onderliggende probleem bevestigd. Volgens hen is het fenomeen in de dataherstelbranche al sinds 2021/2022 bekend.

030 beschrijft dat SMR-schijven in hun firmware een zogenoemde Secondary Translator gebruiken die alle schrijfoperaties bijhoudt. Het overschrijven van slechts één datasector kan daarbij tot wel 10.000 wijzigingen in deze translation tables veroorzaken. Elke wijziging vormt een potentiële foutbron: een stroomuitval op het verkeerde moment, een lichte trilling tijdens het schrijven of simpelweg de ouderdom van het medium kan leiden tot inconsistenties in de Service Area van de schijf en vooral in de translation tables.

De HDD-controller probeert zulke inconsistenties automatisch te corrigeren, maar dat kan fataal uitpakken wanneer een lees-/schrijfkop al slijtage vertoont en incidenteel verkeerde gegevens terugmeldt.

In dergelijke situaties interpreteert de controllerlogica foutieve gegevens als beschadigde translation tables en probeert deze te herstellen. Daarbij overschrijft de firmware echter correcte informatie met foutieve correcties. Zo ontstaat een zichzelf versterkend proces dat de firmware steeds verder corrumpeert, totdat de schijf volledig uitvalt.

Volgens Markus Häfele, directeur van Attingo, is dit geen fundamentele firmwarebug, maar een bijwerking van de SMR-techniek in de getroffen modellen. Vaak kondigt een naderende uitval zich aan door toenemende leesfouten, maar soms gebeurt het abrupt – bijvoorbeeld na een trilling of schok.

Zodra een schijf hoorbaar begint te klakken – meer dan bij normale toegangsgeluiden – is snel handelen geboden. Het geluid duidt op corrupte Translation tables, die leiden tot inconsistente bewegingen van de lees-/schrijfkoppen. Dataherstelbedrijven raden dan aan om onmiddellijk een back-up te maken. In veel gevallen kunnen zij de gegevens wel redden met gespecialiseerde software, maar bij SMR-modellen is dat een zeer tijdrovend en kostbaar proces.

Zo biedt de software van Acelab een Technological Mode die de vertaallaag omzeilt en de ruwe data kan kopiëren. De leessnelheid ligt echter zo laag dat dit proces dagen tot weken kan duren.

Jan Bindig, directeur van Data Reverse, wijst erop dat bij circa tien procent van de betrokken WD-schijven de firmware bovendien versleuteld is. Dat maakt dataherstel nog complexer — en soms zelfs onmogelijk.

Bij SMR-schijven met een capaciteit van meer dan 6 TByte zijn tot nu toe geen structurele problemen bekend. Die maken gebruik van andere hardwareplatforms met volledig afwijkende firmware, die kennelijk op een robuustere manier met de vertaallaag omgaat.

Voor gebruikers van oudere WD-schijven met SMR-techniek is het raadzaam tijdig een back-up te maken en de schijven niet te lang in productie te houden. Zelfs zonder directe foutmelding kan firmwarecorruptie zich sluipend ontwikkelen. Wie zeker wil zijn van de betrouwbaarheid, kiest beter voor conventionele CMR-schijven of nieuwere modellen met herzien firmwareontwerp.