Schritt für Schritt zur Aktualisierung der SSD-Firmware unter Linux

Wer Linux täglich nutzt und eine moderne SSD besitzt, wird sich früher oder später mit folgendem Problem auseinandersetzen müssen: Firmware-Updates für FestplattenEs ist nicht gerade das spannendste Thema: Jeder Hersteller verfolgt seinen eigenen Ansatz, viele bieten nur Dienstprogramme für Windows an, und manche Marken veröffentlichen nicht einmal eine einfache Binärdatei, die man direkt mit typischen Linux-Tools verwenden kann. nvme-cli o hdparmDennoch können Sie mit ein wenig Know-how Ihre SSD auf dem neuesten Stand halten, ohne Ihre bevorzugte Distribution verlassen zu müssen.

Die Aktualisierung der Firmware ist keine Laune. In der Praxis kann sie den Unterschied zwischen einem stabilen System und einem Gerät, das sich aufhängt, ausmachen. IO-Wartevorgänge, zufällige Abstürze und StartproblemeDies gilt insbesondere für einige ältere SSD-Modelle. Darüber hinaus beheben viele Firmware-Updates schwerwiegende Fehler in bestimmten Dateisystemen, verbessern die Leistung oder fügen die korrekte Unterstützung für Funktionen wie TRIM hinzu. Wir werden uns detailliert ansehen, wie dieses Problem unter Linux von verschiedenen Herstellern gehandhabt wird und welche Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten.

Warum ist es so wichtig, die SSD-Firmware zu aktualisieren?

Bevor wir uns mit Befehlen und Werkzeugen befassen, ist es wichtig zu verstehen, was auf dem Spiel steht. Firmware ist die „internes Betriebssystem“ der SSDDies umfasst den Code, der das Schreiben und Lesen von Daten steuert, den Flash-Speichercontroller, die internen Blocktabellen, das Wear-Leveling usw. Ein Fehler in diesem Bereich ist nicht zu unterschätzen; er kann von Leistungseinbußen bis hin zu kritischen Ausfällen alles verursachen.

Einige Nutzer, die sich einige Tage lang über ihre neue SSD gefreut hatten, begannen nun Probleme damit zu haben. extrem hohe E/A-Wartezeiten (iowait), extreme Langsamkeit und System-HalbsperrenDies ist sogar so weit gekommen, dass neu installierte Linux-Systeme nicht mehr starten. In vielen dieser Fälle bestand der erste Schritt zur Behebung des Problems darin, die Firmware auf eine vom Hersteller korrigierte Version zu aktualisieren.

Bei bestimmten Modellen (wie beispielsweise einigen älteren OCZ Octane- oder Vertex-Modellen) hat die Firmware-Änderung nicht nur Folgendes bedeutet Stabilitätsprobleme beseitigenaber auch eine spürbare Leistungssteigerung. Normalerweise verschieben wir diese Anpassung auf einen späteren Zeitpunkt, aber im Fall von SSDs sollte sie fast als integraler Bestandteil des Systemstarts betrachtet werden.

Obwohl bei diesem Vorgang Ihre Daten in der Regel nicht gelöscht werden, gilt bei jedem Flash-Vorgang: „Wenn etwas schiefgeht, passiert es im ungünstigsten Moment.“ Deshalb ist es dringend zu empfehlen. haben Sie ein Backup oder ein Systemabbild? bevor Sie irgendetwas an der Firmware ändern.

Firmware-Hersteller und Support unter Linux: Das wahre Bild

Das größte Problem, auf das Sie stoßen werden, ist nicht technischer, sondern systembedingt: Jede Marke handhabt Firmware-Updates anders, und oft … Der offizielle Support konzentriert sich fast ausschließlich auf Windows.Bei Linux muss man oft auf bootfähige ISO-Images, spezielle Dienstprogramme oder eben das Vorhandene zurückgreifen.

Im Fall von Samsung gibt es beispielsweise Situationen, in denen keine direkte Binärdatei zur Verwendung bereitgestellt wird. nvme-cliDies zwingt uns dazu, auf Folgendes zurückzugreifen: ISO-Images aktualisieren Diese Systeme sind so konzipiert, dass sie in ihre eigene Umgebung booten und von dort aus flashen. Unter Linux können wir die ISO-Datei jedoch „entpacken“ und das Update-Tool direkt ausführen.

Andere Hersteller, wie beispielsweise OCZ (vor der Übernahme sehr beliebt bei Vertex und Octane), vertrieben Linux-spezifische Dienstprogramme Es handelt sich dabei um ausführbare Dateien, die eine Internetverbindung herstellen, das Modell erkennen und die neueste Firmware-Version herunterladen. Üblicherweise wird dazu ein USB-Stick mit einer Live-Distribution vorbereitet und von diesem aus weitergearbeitet, um die Festplatte nicht zu belasten.

Am anderen Ende des Spektrums gibt es Hersteller, die praktisch keine offiziellen Linux-Tools anbieten oder Updates nur über Windows oder das herstellereigene Dienstprogramm zulassen. Dies ist bei vielen OEM-Systemen (Dell, HP, Lenovo usw.) der Fall. SSD-Upgrades sind in die Upgrade-Mechanismen des Herstellers integriert. und werden dem Benutzer nicht direkt als generische Firmware-Datei angeboten.

Aktualisierung der Firmware einer Samsung NVMe SSD (Beispiel mit 980 Pro)

Nehmen wir als Beispiel eine recht gängige NVMe-SSD, wie zum Beispiel eine Samsung 980 ProDer Hersteller stellt ISO-Images für Firmware-Updates bereit, die theoretisch auf einen USB-Stick gebrannt und von diesem gestartet werden sollen. Unter Linux können wir dieses ISO-Image jedoch verwenden, ohne in eine andere Umgebung booten zu müssen.

Die grundlegende Vorgehensweise wäre wie folgt. Suchen Sie zunächst die ISO-Datei, die Ihrem SSD-Modell entspricht, im Bereich der Samsung-Support-Tools, in der Nähe der Speicher-Dienstprogramme (der typische Pfad sieht in der Regel etwa so aus): „Speicher / Support / Tools für Endverbraucher“ auf deren Website). Sobald Sie die richtige ISO-Datei gefunden haben, laden Sie sie beispielsweise mit folgendem Programm herunter:

wget https://semiconductor.samsung.com/resources/software-resources/Samsung_SSD_980_PRO_5B2QGXA7.iso

Als Nächstes erstellen Sie einen Mountpunkt und mounten das Image mithilfe der Loop-Option:

sudo mkdir /mnt/iso
sudo mount -o loop Samsung_SSD_980_PRO_5B2QGXA7.iso /mnt/iso

Innerhalb dieser ISO gibt es normalerweise ein initrd mit der gesamten Update-UmgebungUnter Linux können Sie es mit einem Befehl wie diesem extrahieren:

sudo unmkinitramfs /mnt/iso/initrd ~/980

Nach dem Entpacken sehen Sie, dass sich darin die für das Update zuständige Binärdatei befindet, die in diesem Kontext als … bezeichnet wird. fumagicianSie markieren es als ausführbar und starten es direkt:

sudo chmod +x 980/root/fumagician/fumagician
sudo ./980/root/fumagician/fumagician

Das Tool führt Sie durch den Prozess und bittet Sie an einer bestimmten Stelle um Bestätigung. Bestätigen Sie diese Bestätigung, akzeptieren Sie den Vorgang und lassen Sie das Programm seine Arbeit erledigen. Schreiben Sie die neue Firmware auf das NVMe-Laufwerk.Unterbrechen Sie den Vorgang unter keinen Umständen und schalten Sie die Maschine insbesondere nicht aus.

Nach Abschluss des Vorgangs empfiehlt es sich, das Gerät auszuschalten oder neu zu starten, um einen vollständigen Neustart zu erzwingen. Nach dem Neustart können Sie mit folgendem Befehl überprüfen, ob die Firmware-Version korrekt aktualisiert wurde:

sudo nvme list

In der Ausgabe dieses Befehls sehen Sie das SSD-Modell und das Feld für die aktualisierte Firmware. Wenn die Revisionsnummer mit der erwarteten übereinstimmt, wurde der Vorgang erfolgreich abgeschlossen. Die Samsung 980 Pro ist jetzt auf dem neuesten Stand..

Aktualisierung der Firmware klassischer SATA-SSDs (z. B. OCZ Octane / Vertex)

Bei älteren SATA-SSDs ist die Vorgehensweise in der Regel anders. Ein typisches Beispiel ist die folgende: OCZ Octane oder VertexDiese damals sehr beliebten Laufwerke wiesen in älteren Firmware-Versionen Stabilitätsprobleme auf. Benutzer berichteten von extrem langen Bootzeiten, teilweisen Systemabstürzen und wiederkehrenden Fehlern beim Starten verschiedener Distributionen.

Bei diesen Gerätetypen bot der Hersteller spezielle Tools (wie z. B. die OCZ Toolbox unter Windows) mit einigen Einschränkungen an: zum Beispiel Sie erlaubten es nicht, die Festplatte von der gleichen System-SSD aus zu flashen.Sie zwangen einen dazu, das Betriebssystem auf einem separaten Laufwerk zu installieren, und es konnte zu Fehlern kommen, wenn bestimmte Treiber installiert waren (z. B. bestimmte Versionen von Intel RST). Ein erheblicher Aufwand, insbesondere wenn man die SSD bereits als primäres Laufwerk nutzt.

Die praktische Lösung für die meisten Nutzer bestand darin, auf Folgendes zurückzugreifen: bootfähiger USB-Stick mit einer Live-Linux-Distribution (Beispielsweise Ubuntu), kopieren Sie die von OCZ bereitgestellte Firmware-Update-Datei darauf und führen Sie den gesamten Vorgang durch, indem Sie von diesem USB-Laufwerk booten. Die Vorgehensweise wäre im Großen und Ganzen wie folgt:

Bereiten Sie zunächst einen USB-Stick mit mindestens 1 GB Speicherplatz vor und schreiben Sie ein Live-Ubuntu-Image mithilfe von Dienstprogrammen wie beispielsweise darauf. unetbootinMit diesem Tool können Sie die ISO-Datei direkt herunterladen (falls Sie sie noch nicht besitzen) und eine heruntergeladene ISO-Datei nach der Formatierung in FAT32 auf einen USB-Stick schreiben. Es ist wichtig, die richtige Option auszuwählen. korrekte Einheit vom USB-Laufwerk, damit Sie nicht versehentlich eine andere Festplatte flashen.

Als Nächstes laden Sie die OCZ-Firmware-Datei herunter (eine Datei mit einem Namen wie etwa „OCZ-Firmware-Datei“). fwupdLegen Sie die Datei im Stammverzeichnis des USB-Sticks ab. Starten Sie Ihren Computer neu, rufen Sie das BIOS auf, stellen Sie gegebenenfalls die Standardeinstellungen wieder her, ändern Sie den SATA-Controller-Modus auf AHCI und wählen Sie den Start vom Ubuntu-Live-USB-Stick aus.

Beim Laden der Live-Umgebung bestätigen Sie, dass Sie über einen Internetzugang verfügen (z. B. durch Öffnen von Firefox und Überprüfung der Browserfunktion) und suchen die Datei. fwupddie in vielen Fällen unter einem Routentyp montiert erscheinen. /cdromDiese Distribution behandelt das USB-Laufwerk so, als wäre es ein optisches Laufwerk, daher ist es normal, die Inhalte unter diesem Verzeichnis zu sehen.

Vom Terminal aus führen Sie das Dienstprogramm aus mit sudo und Verweis auf das entsprechende SATA-Gerätzum Beispiel:

sudo /cdrom/fwupd /dev/sda

Das Programm sollte das SSD-Modell (z. B. OCZ-VERTEX2) erkennen, die Seriennummer und die aktuelle Firmware-Version anzeigen und, falls alles korrekt ist, die neue Version flashen. Sie sehen eine Erfolgsmeldung auf dem Bildschirm, und beim erneuten Überprüfen hat sich die Firmware-Version geändert (z. B. von 1.24 auf 1.29).

Es ist möglich, dass sich die SSD in einem bestimmten Zustand befindet. „gesperrt“ oder „eingefroren“Dies verhindert ein erneutes Aufleuchten. In diesem Fall zeigt das Tool eine Fehlermeldung an, die darauf hinweist, dass das Laufwerk gesperrt ist, und empfiehlt einen Neustart. Eine gängige Methode zum Entsperren des Laufwerks besteht darin, den Computer unter Ubuntu Live in den Standby-Modus zu versetzen, einige Sekunden zu warten und ihn dann wieder zu starten. Nach diesem Neustart sind viele Laufwerke nicht mehr gesperrt und das Programm kann erneut ausgeführt werden. fwupd erfolgreich

Sobald das Laufwerk aktualisiert ist, starten Sie den Computer neu, rufen Sie das BIOS auf, stellen Sie alle vorherigen Einstellungen (einschließlich Übertaktung) wieder her und starten Sie Ihr gewohntes Betriebssystem von der SSD. Windows, falls es Ihr primäres Betriebssystem auf diesem Computer ist, erkennt die Änderungen am Gerät und fordert Sie zu einem erneuten Neustart auf. Anschließend arbeitet das Laufwerk mit der SSD. Neue Firmware bereits installiert.

Sicheres Löschen, AHCI-Modus und TRIM: Wichtige Schritte rund um die Firmware

Firmware-Updates gehen üblicherweise mit weiteren wichtigen Anpassungen einher, um die Lebensdauer der SSD zu verlängern und seltene Probleme zu beheben. Wichtig zu verstehen ist, dass eine SSD nicht wie eine herkömmliche mechanische Festplatte behandelt wird: Solid-State-Drives Sie ahmen die Benutzeroberfläche einer Festplatte nach, aber im Inneren sieht es ganz anders aus.Anstatt die Daten also zu "formatieren", ist es oft sinnvoller, sie sicher zu löschen.

Sicheres Löschen ist einfach ein sicheres Löschen auf Controller-Ebene, das Es setzt die Flash-Zellen zurück und versetzt sie in einen neuwertigen Zustand.Es kann über die herstellereigenen Dienstprogramme (z. B. das OCZ-Tool) oder unter Linux mit Befehlen wie den folgenden gestartet werden: hdparmImmer mit größter Sorgfalt vorgehen. Bevor Sie beginnen, ist es ratsam, die Disc anhand folgender Angaben eindeutig zu identifizieren:

sudo fdisk -l

Dort sehen Sie etwa Folgendes:

Disk /dev/sda: 128.0 GB, 128035676160 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 15566 cylinders, total 250069680 sectors

und die Partitionsdetails. Um herauszufinden, ob die Festplatte gesperrt ist oder sichere Löschvorgänge unterstützt, wird üblicherweise Folgendes verwendet:

sudo hdparm -I /dev/sda

Am Ausgang befindet sich ein „Sicherheits“-Block, in dem der Status angezeigt werden kann. „gefroren“ oder „nicht gefroren“Wenn das System eingefroren ist, empfehlen einige Anleitungen, das Daten-/Stromkabel im laufenden Betrieb (mit äußerster Vorsicht) zu trennen und wieder anzuschließen, bis sich der Status auf „nicht eingefroren“ ändert, oder das System in den Ruhezustand zu versetzen und wieder zu aktivieren, ähnlich wie zuvor besprochen. fwupd.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Konfiguration des SATA-Controllers im BIOS. Es ist sehr wichtig, dass die SSD funktioniert. AHCI-Modus und nicht im IDE/Legacy-ModusEs sei denn, Sie verwenden aus irgendeinem Grund einen veralteten Kernel. Beim Wechsel vom IDE-Modus gehen Funktionen wie NCQ und in vielen Fällen die korrekte TRIM-Unterstützung verloren, was letztendlich zu Leistungseinbußen und potenziellen Problemen bei voller Festplatte führt.

Nachdem Linux auf der SSD im AHCI-Modus installiert und ausgeführt wurde, ist der nächste Schritt TRIM. Auf Systemen mit ext4 Es ist üblich, die Montageoption zu aktivieren. discard Das Dateisystem teilt der SSD damit mit, welche Blöcke nicht mehr verwendet werden. Dies kann durch Bearbeiten der Datei erfolgen. /etc/fstab und das Hinzufügen der entsprechenden Option zu den SSD-Partitionszeilen, zum Beispiel:

UUID=... / ext4 discard,errors=remount-ro,relatime 0 1
UUID=... /home ext4 discard,defaults,relatime 0 2

Mit Verwerfen aktiviert, startet das System TRIM in Echtzeit. Wenn Sie Dateien löschen oder Speicherbereiche freigeben. Die Option relatime (was in aktuellen Kerneln bereits Standard ist) reduziert die Häufigkeit, mit der Dateizugriffszeiten aktualisiert werden, und senkt so die Schreiblast auf der SSD leicht. Eine weitere gängige Strategie ist die Auslagerung von Daten wie dem Swap-Speicher auf eine herkömmliche mechanische Festplatte. /var oder Browser-Caches, insbesondere wenn Ihnen die Langlebigkeit der SSD wichtig ist.

Wenn die Firmware nur über Windows oder den OEM aktualisiert wird

Nicht alle Szenarien sind so „Linux-freundlich“. In vielen Fällen, insbesondere bei SSDs von Marken wie SanDisk oder WD, ist das offizielle Tool zur Verwaltung des Laufwerks und zur Aktualisierung seiner Firmware ein Dashboard nur für Windows verfügbarDieses Programm erkennt sowohl SanDisk- als auch WD-Laufwerke, kommuniziert direkt mit der SSD und lädt, falls es eine neuere Firmware-Version in der Cloud des Herstellers findet, diese herunter und installiert sie.

In diesen Umgebungen existieren keine Mac- oder Linux-Versionen des Dashboards. Wenn Sie ein reines Linux-System verwenden und Ihre SSD von einer dieser Marken stammt, werden Sie feststellen, dass Es gibt keine offizielle Anwendung zum Flashen Ihres Systems.Die Alternative besteht üblicherweise aus einer dieser Optionen: vorübergehend von einer anderen Festplatte oder einem USB-Laufwerk booten, einen anderen Windows-Computer verwenden, um die Festplatte zu aktualisieren, oder, im Falle von OEM-Geräten (Dell, HP, Lenovo usw.), auf die vom Computerhersteller integrierten Aktualisierungsprogramme zurückgreifen.

Bei OEM-Systemen wird die Sache etwas komplizierter: Selbst wenn es sich bei der SSD physisch um ein SanDisk- oder WD-Modell handelt, ist ihre Firmware in der Regel eine andere. spezifische Variante für diesen HerstellerFirmware-Updates werden dann über Tools wie „Dell Updates“, „HP Support Assistant“ und ähnliche verteilt, und das „Retail“-Dashboard wendet sie nicht an, da sie nicht für Endkundengeräte, sondern für die jeweilige OEM-Konfiguration bestimmt sind.

Ganz wichtig: Wenn das Dashboard anzeigt, dass Ihre Firmware auf dem neuesten Stand ist, Sie aber anderswo gesehen haben, dass eine neuere Version existiert, könnte genau dieser Unterschied zwischen Einzelhandels-Firmware und OEM-FirmwareEs wird nicht empfohlen, Firmwares aus verschiedenen Kanälen zu mischen, da OEM-SSDs unterschiedliche Eigenschaften oder Betriebsparameter aufweisen können.

Bezüglich des Bezugs der Standard-Firmware-Datei für die manuelle Installation sind die Hersteller in der Regel sehr eindeutig: Die manuelle Dashboard-Aktualisierung ist für Sonderfälle vorgesehen, in denen der technische Support eine spezielle Testdatei und genaue Anweisungen zum Laden bereitstellt. Es ist unüblich, dass die Hersteller diese Binärdatei kostenlos zur eigenständigen Ausführung unter Linux zur Verfügung stellen.

Wenn Ihre SSD bereits das Ende ihrer Lebensdauer (EOL) erreicht hat, ermöglichen Ihnen offizielle Dienstprogramme in der Regel die Anwendung. Die neueste Firmware-Version wurde veröffentlicht, während das Produkt im Verkauf war.Danach wird es keine weiteren Aktualisierungen mehr geben. Sollte das Flashen des Laufwerks über das Dashboard fehlschlagen, bleibt nur noch die Möglichkeit, ein Support-Ticket zu eröffnen und nach alternativen Lösungen zu fragen.

Überprüfung des SSD-Status nach dem Upgrade

Nach Änderungen an der Firmware empfiehlt es sich, einige Festplattenprüfungen durchzuführen. Dabei sollte man nicht nur die Versionsnummer überprüfen. nvme list oder über das BIOS, es empfiehlt sich, einen Blick darauf zu werfen. SMART-Daten der Einheit, um zu bestätigen, dass keine ungewöhnlichen verlagerten Sektoren, kritische Fehler oder sonstige Auffälligkeiten festgestellt werden.

Unter Linux können Sie das Paket installieren. smartmontools und verwenden smartctl Um diese Informationen zu lesen. Zum Beispiel:

sudo apt-get install smartmontools
sudo smartctl -a /dev/sda

Hier werden Ihnen zahlreiche Metriken angezeigt: Fehleranzahl, Anzahl neu zugewiesener Blöcke, Temperatur, Betriebsstunden usw. Einige grafische Oberflächen, wie beispielsweise das Dienstprogramm „Festplatten“ in GNOME-Umgebungen, bieten auch eine Registerkarte dafür an. SMART-Status und grundlegende BenchmarksBitte beachten Sie, dass bei eingebundenem Datenträger bestimmte Benchmarks fehlschlagen können, was darauf hinweist, dass das Gerät ausgelastet ist.

Wenn die SSD nach dem Aktualisieren der Firmware, dem Konfigurieren von AHCI, dem Aktivieren von TRIM und dem Überprüfen der Parameter weiterhin schwerwiegende Probleme aufweist, ist es am sinnvollsten, die SMART-Daten vorzubereiten und Wenden Sie sich an den technischen Support der Marke.Es wäre weder das erste noch das letzte Gerät, das im Rahmen der Garantie ersetzt werden muss, weil es ab Werk „beschädigt“ war oder einen ungewöhnlichen Verschleiß aufweist.

Auch wenn der Prozess der Aktualisierung der SSD-Firmware unter Linux aufgrund von ISOs, speziellen Tools, AHCI-Modi und „eingefrorenen“ Zuständen etwas umständlich erscheinen mag, lohnt es sich, ihn unter Kontrolle zu haben: Eine stabile Firmware mit korrekt konfiguriertem TRIM, sicherem Löschen bei Bedarf und regelmäßiger SMART-Überwachung macht einen großen Unterschied für die Systemleistung. SSD und Linux funktionieren schnell, zuverlässig und ohne unerwartete Überraschungen. während der Jahre.