Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (SMART bzw. S.M.A.R.T., deutsch System zur Selbstüberwachung, Analyse und Statusmeldung) ist ein Industriestandard zur Überwachung von Festplattenlaufwerken (HDD) und Solid-State-Drives (SSD) und dient der Vorhersage eines möglichen Ausfalls des Speichermediums. Es werden dabei die Werte verschiedener Sensoren mit Hilfe von unterschiedlichen Parametern ausgewertet.
Seit ca. Herbst 2023 ist S.M.A.R.T. auch für Flash-Speicher wie MicroSD-Karten verfügbar.
Überblick Die Auswertung der überwachten Daten erfolgt beim Starten des Rechners durch das entsprechend eingestellte BIOS, bzw. andere Firmware, oder durch spezielle Software, die zusätzlich zum Betriebssystem installiert werden muss. Microsoft beispielsweise stellt dafür seit Windows 95b (OSR 2) einen Treiber bereit, der dann von dieser Software angesprochen wird.
Dabei orientiert sich das Programm an vom Festplattenhersteller festgelegten Grenzwerten für die einzelnen Parameter, etwa für die Temperatur. Nach einem längeren Zeitraum kann die Software dann auch zu erwartende Ausfälle prognostizieren.
Das „Abschalten“ von S.M.A.R.T. etwa in den BIOS-Einstellungen schaltet nicht die Datenerfassung, sondern nur die Warnungen bei Überschreitung der Schwellenwerte ab. Gespeichert werden die gesammelten Daten in einem reservierten, durch Programme nicht änderbaren Bereich der Festplatte.
Die gesamte Überwachung verlangsamt die Festplatte nicht, da sie das Geschehen nur protokolliert, ohne korrigierend einzugreifen. Das erledigen bereits festplatteninterne Mechanismen, so bei Erschütterungen, die wiederum schon vor S.M.A.R.T. existierten. Alles Weitere, etwa Laufleistung und Temperatur, wird durch speziell dafür eingebaute Sensoren und Chipfunktionen erfasst. Dabei gibt es eine Einteilung in „Online“-Parameter, die permanent notiert werden, und jene, die in Ruhepausen aktualisiert werden, wenn das Laufwerk gewissermaßen „offline“ ist.
Aussagekraft S.M.A.R.T. bleibt auf die damit überwachten Massenspeicher wie Festplatten oder SSDs beschränkt und liefert keine Aussage zur Gesamtzuverlässigkeit des Rechnersystems. Eine Verknüpfung der gewonnenen Daten mehrerer Massenspeicher gibt es nicht. Auch ist das System nicht normiert, sondern es bleibt den Herstellern überlassen, welche Parameter sie in welchen Grenzen überwachen. Unter Anwendern wird auch die Genauigkeit der Überwachung diskutiert. So gelten manche Temperatursensoren als falsch platziert oder zu optimistisch eingestellt, da sie beim Start des Systems z. B. deutlich unter Raumtemperatur liegen.
Eine unabhängige Google-Studie,Heise-Meldung vom 16. Februar 2007http://research.google.com/archive/disk_failures.pdf die über neun Monate ging, alle Hersteller und insgesamt 100.000 Festplatten umfasste, brachte 2006 folgendes Ergebnis: Unter Einbeziehung aller relevanten Parameter sind 64 % aller Ausfälle mit S.M.A.R.T. vorhersagbar. Dabei wurden alle anderen, also akustisch oder als Datenfehler bemerkbaren, Warnsignale ignoriert. Beim übrigen Drittel aller Ausfälle meldete sich die Festplatte selbst fälschlicherweise als problemfrei.
Die Beanspruchung der Festplatte hatte dabei einen weit geringeren Einfluss auf ihre Haltbarkeit als bisher angenommen. Übersteht ein Laufwerk das erste Jahr, spielt der Leerlaufanteil bis zu seinem turnusmäßigen Austausch nach vier Jahren keine Rolle mehr. Nur im ersten und nach dem vierten Jahr verdoppelt permanentes Lesen und Schreiben die Ausfallrate.
Geschichte 1992 erkannte IBM, dass mit zunehmender Verbreitung von PCs in Unternehmen ebenso das in sie gesetzte Vertrauen stieg. Ausfälle wurden zunehmend zu einem finanziellen Problem, dem man mit PFA (Predictive Failure Analysis) begegnen wollte. IBM-Festplatten mit diesem System teilten dem Computer jegliche Parameteränderungen mit, damit dessen Nutzer so rechtzeitig mit Austausch reagieren konnte. Etwas später wurde durch Compaq IntelliSafe vorgestellt. Dieses filtert Irrelevantes und meldet der mitlaufenden Software nur die bedrohlichen Änderungen und Sollwerte. Seagate, Quantum und Conner waren an der Entwicklung beteiligt und passten es an ihre Produkte an; Compaq selbst fertigte keine Festplatten.Das Potenzial ahnend und mit einem Industriestandard vor Augen, wurde die Offenlegung des Systems durch Compaq und insbesondere Seagate forciert. Zusammen mit Conner, Quantum, Western Digital und dann auch IBM entstand eine Fusion der beiden Ansätze unter dem Namen S.M.A.R.T.
Seit 1996 und dem Start des ATA-3-Standards, respektive SCSI-3 vier Jahre zuvor, gehört es beinahe ausnahmslos zur Standardausstattung einer Festplatte.
Die Spezifikation für die S.M.A.R.T.-Parameter wurde jedoch vor der Verabschiedung des ATA-3-Standards wieder entfernt (siehe Weblinks). Daher sind weder die Bedeutung der gespeicherten Werte noch deren Skalierung festgeschrieben (zu letzterem siehe auch Übliche Parameter). Nur ihr Speicherort ist offiziell standardisiert. So gibt es strenggenommen auch laut ATA-7-Standard keine Möglichkeit, beispielsweise die Temperatur einer Platte auszulesen. Praktisch alle erhältlichen Platten halten aber das Datenformat aus dem ATA-3-Entwurf ein. Ein auslesendes Programm ergänzt zur besseren Verständlichkeit noch zu jeder Parameter-ID eine Bezeichnung wie „Seek Error Rate“. Über die Jahre entstand so ein verlässlicher De-facto-Standard.
Solid-State-Drives (SSDs) benötigen systembedingt viele der bisherigen Prüfpunkte nicht mehr, dafür aber andere, neue. Hierfür fehlt jedoch bislang eine Abstimmung zwischen den SSD-Controller-Herstellern. Im Ergebnis wurden teilweise neue Parameter-IDs ergänzt, mitunter aber auch bestehende IDs einfach mit einer neuen Bedeutung versehen. Daraus entstehen Fehlinterpretationen in allen S.M.A.R.T.-Programmen, welche noch nicht die Bedeutung in den neuen Laufwerken kennen. Beispiel einer Umwidmung eines bestehenden S.M.A.R.T.-Attributs bei Indilinx-Controllern
Eine Kurzauswertung wichtiger S.M.A.R.T.-Parameter ist zudem allerdings auch in den meisten BIOS-Versionen enthalten, so dass beim Anschalten des Computers Warnmeldungen zu defekten SSDs erscheinen können. In diesem Fall ist eine Abschaltung der S.M.A.R.T.-Selftest-Funktion im BIOS empfehlenswert und eine manuelle Prüfung mit einem aktuellen Programm im Betriebssystem anzuraten (siehe S.M.A.R.T.-Programme im Vergleich).
Variationen nach Anschluss Die Umsetzung des S.M.A.R.T.-Standards unterscheidet sich je nach dem Festplattenanschluss im PC. Davon gibt es zwei: ATA- und SCSI-Standard. Beide kennen den HEALTH STATUS. Dabei gibt die Firmware des Laufwerks an, ob es sich als „okay“ oder als „problematisch“ einstuft. Beide Standards unterstützen auch das Auslesen der Temperatur und mehrere Varianten von Selbsttests und Logbüchern.
Bei ATA-Festplatten können zusätzlich über eine mitlaufende Software zahlreiche Werte und ihre Grenzen abgefragt werden. So kann die Software oder der Nutzer genauer einstufen, ob und warum ein Fehler auftreten wird. Diese Parameter sind allerdings nicht genau standardisiert und unterscheiden sich in Umfang und Interpretation, auch zwischen Modellen eines Herstellers.
Die Kommandos und Datenformate für alle diese Funktionen sind allerdings bei ATA und SCSI völlig unterschiedlich implementiert.
Auf dem USB-Anschluss werden im Grunde SCSI-Kommandos übertragen. Die über USB angeschlossenen Festplatten sind aber fast ausnahmslos keine SCSI-, sondern (S)ATA-Platten. Im Zuge der Einführung der USB-3.0-Schnittstelle wurde das Protokoll USB Attached SCSI (UAS) eingeführt, dieses kann auch auf USB 2.0 mit reduzierter Geschwindigkeit verwendet werden, welches im Gegensatz zu den technisch einfacheren Bulk-Transfer der USB-Speichersticks eine Tunnelung der ATA-Kommandos über den USB-Bus ermöglicht und die SMART-Abfragen über USB ermöglicht. Chip-Hersteller wie Cypress, JMicron oder SunPlusIT verwenden herstellerspezifische Kommandos. Einige Programme beherrschen diese Kommandos (siehe Abschnitt S.M.A.R.T.-Programme im Vergleich). Daneben gibt es auch USB-SATA-Bridges, die den herstellerunabhängigen SCSI/ATA-Translation-Standard unterstützen.Einige USB-Geräte mit S.M.A.R.T.-Unterstützung (smartmontools-Wiki)
Der FireWire-Anschluss – besonders bei Apple-Computern üblich – ermöglicht die Übermittlung nativ, Mac OS X nutzt das aber nicht.
Per eSATA angeschlossene Laufwerke sind wie ihre internen SATA-Pendants problemlos auslesbar.
Über Serial Attached SCSI (SAS) angeschlossene Serial-ATA-Platten können geprüft werden, wenn die entsprechenden SAT-Kommandos zur Verfügung stehen.
Für Bandlaufwerke gibt es zu S.M.A.R.T. analoge Funktionen mit der Bezeichnung TapeAlert. Sie dienen zur Warnung bei abgenutzten Bändern.
Auswertung Übliche Parameter Jeder Wert wird zuerst als Raw-Data gespeichert. Dieser wird dann zum besseren Verständnis auf einer Werteskala von 0 bis 100, 200 oder 255 einsortiert. Die unterschiedlichen Skalen dienen dabei einer feineren Abstufung, wo der Hersteller sie für sinnvoll erachtet. Mit dem Skalenmaximum startend, nähert sich der Wert (value) bei Fehlern oder zunehmendem Alter null. Häufig ist die kritische Grenze (Threshold) aber schon weit darüber angesiedelt.
Nachstehende Tabelle zeigt die einzelnen Parameter und die Bewertung der jeweiligen Raw-Werte auf (nicht zu verwechseln mit den Values der Werteskala):
+ Legende der Raw-Werte A 28px|zentriert|link=|alt=Ausfallskritisch Ausfallsrelevanter Parameter. So vorhanden, können damit mögliche Ausfälle prognostiziert werden. I Informierend, für die Ausfallsprognose wenig bis nicht relevanter Parameter 12px|zentriert|alt=höher, besser Je höher der Raw-Wert, desto besser 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Je niedriger der Raw-Wert, desto besser
ID Hex Parametername (Englisch) Parametername (Deutsch) A I Besser Beschreibung 01 0x01 (Raw) Read Error Rate Lesefehlerrate (roh) 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Nicht korrigierbare Fehler beim Lesen von der Festplatte, führt zum erneuten Einlesen.
Deutet auf Problem mit der Plattenoberfläche hin. Einige Laufwerke haben hier sehr hohe Raw-Werte, die auch zwischen Modellen eines Herstellers nicht vergleichbar sind. Bei neueren Seagate-Laufwerken ist er fälschlicherweise identisch mit dem bei Hardware ECC Recovered. Ausfallrelevant sind nur die Skalenwerte. 02 0x02 Throughput Performance Durchsatz 12px|zentriert|alt=höher, besser allgemeiner Datendurchsatz bzw. Effizienz der Festplatte Deutet stark auf bremsende Probleme im Laufwerk hin. 03 0x03 Spin Up Time Beschleunigungszeit 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Durchschnitt der Startzeit in (Milli-)Sekunden. Deutet auf Probleme beim Motor oder den Plattenlagern hin. Bei fabrikneuen Maxtor- und Quantum-Laufwerken kam es hier im ersten Monat häufig zu Falschalarmen. 04 0x04 Start/Stop Count Start/Stop-Vorgänge ja 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Anzahl der Start- bzw. Stop-Vorgänge eines Laufwerkes (auch Standby) Deutet auf Abnutzung hin, da dieser Vorgang Festplatten am stärksten belastet. 05 0x05 Reallocated Sectors Count wiederzugewiesene Sektoren 28px|zentriert|link=|alt=Ausfallskritisch 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Anzahl der verbrauchten Reservesektoren. Deutet auf Oberflächenprobleme hin, da nur dann automatisch ein Reservesektor einen bisher verwendeten ersetzt. Ist dieser RAW-Zähler ungleich null, ist die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall verfünffacht. Meist folgt dieser dem ersten „Reallocation Event“ binnen eines halben Jahres. 07 0x07 Seek Error Rate Suchfehlerrate 12px|zentriert|alt=niedriger, besser Nicht korrigierbare Fehler beim Lesen von der Festplatte, führt zum erneuten Einlesen. Deutet auf Positionierungsproblem der Schreib-Lese-Einheit hin.