Сколько прослужит твердотельный SSD накопитель?
В этой статье мы поговорим о надежности высокоскоростных SSD дисков, а также попробуем развенчать некоторые мифы, связанные с твердотельными накопителями.
Массовая популяризация высокоскоростных твердотельных накопителей, также именуемых SSD дисками, вызвала огромный интерес у многих пользователей. Это обусловлено ключевым преимуществом таких дисков, которые в отличии от классических HDD, обладают значительно повышенной скоростью работы. Высокая производительность в итоге позволяет получить большой прирост к скорости работы системы в общем.
Действительно, операционная система, установленная на SSD, работает и загружается в разы быстрее, а для запуска требовательных программ, вроде графических и видео редакторов, компьютеру с быстрым диском требуется на много меньше времени.
Своеобразная конструкция диска и совершенно иной подход к хранению, записи и считыванию информации породили множество споров о надежности твердотельных накопителей. Некоторые считают их ненадежными, другие наоборот – не сомневаются в эффективности SSD.
Ниже мы приведем основные факты в пользу твердотельных запоминающих устройств, а пользователь сам сможет сделать из этого необходимые выводы.
Работа SSD диска
Основной миф, связанный с надежностью SSD дисков заключается в том, что твердотельные накопители построены на основе полупроводников, которые постепенно теряют свои характеристики в ходе эксплуатации. Этим обусловлен тот факт, что каждый твердотельный накопитель имеет свой ресурс, выраженный в определенном количестве циклов записи и удаления файлов.
Таким образом устройство, выполнившее определенное количество циклов (указанное производителем TBW), с большой долей вероятности выйдет из строя и ему потребуется замена, поскольку полупроводниковые элементы просто исчерпают свой ресурс.
Стоит понимать, что ничего вечного не бывает и даже надежные HDD диски обладают собственным ресурсом, который очень легко посмотреть в специальных утилитах для анализа жестких дисков. Если Вы желаете узнать сколько времени проработает HDD диск, рекомендуем ознакомиться со статьей «Как протестировать и исправить жесткий диск используя бесплатную программу Victoria».
Важно заметить, выработка ресурса является достаточно длинным и постепенным процессом, во время которого размер диска будет постепенно уменьшаться из-за отказа отдельных блоков памяти, поэтому выход из строя можно контролировать и накопитель не перестанет функционировать в один момент, уничтожив все данные.
Надежность SSD
Поскольку SSD диски являются довольно распространенными и эффективными, в процессе их использования уже сложились определенные мнения по поводу их надежности и эксплуатационного срока. Помимо этого, сами производители твердотельных накопителей проводили собственные тесты, которые продемонстрировали реальную надежностью SSD.
Для примера возьмем самый популярный формат твердотельных накопителей объемом 250 гигабайт. В ходе проведения стресс-тестов, представляющих собой непрерывную запись и перезапись большого количества информации на испытуемые носители, оказалось, что усредненный диск (независимо от производителя) способен пропустить через себя около одного петабайта файлов, что равняется одной тысяче терабайтов.
Такое количество может показаться достаточно скромным, но стоит отметить, что ресурс в один петабайт, позволит комфортно использовать накопитель в стандартном режиме более десяти лет, чего вполне достаточно для домашнего использования. К этому следует добавить, что из-за особенности конструкции SSD дисков их надежность напрямую зависит от их объема. Более объемные диски смогут проработать гораздо больше времени, поскольку у них больше блоков памяти.
Важно! Хотя SSD диски и обеспечивают такой эксплуатационный период, в ходе исследований было выявлено, что в сравнении с классическими HDD на уже поработавших дисках было замечено больше критических ошибок. В целом, надежность SSD ничем не уступает, а иногда и превосходит HDD диски, поэтому заявление: «SSD ненадежны» — абсолютный миф. Если Вы являетесь счастливым обладателем высокоскоростного SSD диска, рекомендуем ознакомиться со статьей «Как увеличить срок службы SSD диска», где мы привели основные меры, способные значительно продлить срок службы твердотельного накопителя, а также рассказали про некоторые эксплуатационные моменты.
Заключение
SSD диски являются превосходным выбором для повышения эффективности и быстродействия системы в целом, но из-за более высокой цены за мегабайт, в данный момент их целесообразно использовать в виде системных дисков, где храниться и работает ОС, программы, игры и другие утилиты, требующие высокой скорости считывания. Для статического хранения файлов все равно лучше подойдут классические HDD, имеющие большие объёмы и обладающие достаточной надежностью.
Помимо этого, HDD накопители хорошо работают с программами для восстановления данных, например RS Partition Recovery – специальной утилитой, способной восстановить утерянную, удаленную или отформатированную информацию с жестких дисков, твердотельных накопителей (SSD), флешек и карт памяти любых типов. Таким образом современный домашний компьютер чаще всего комплектуется сразу двумя накопителями, нивелирующими недостатки друг друга.
Какой срок службы твердотельного накопителя (SSD диска)?
Читайте исследования авторитетных источников о сроке службы SSD дисков. Действительно ли их ресурс так краток и какие факторы на него влияют. Когда впервые произошло крупномасштабное наступление твердотельных флэш-накопителей (SSD дисков) в качестве альтернативы обычным жестким дискам, наибольшей проблемой (помимо цены) был вопрос с долговечностью данных устройств. У большинства пользователей присутствовало довольно хорошее представление об общей надежности жестких дисков, но «SSD-диски» все еще были в диковинку.
- Технология SSD
- Так на сколько долго SSD-диски способны работать?
- Исследование «Google» и Университета Торонто
- Исследование Tech Report
- Исследование Facebook
- Стоит ли нам волноваться?
Технология SSD
Но спустя годы рынок твердотельных накопителей вырос в разы, и у нас теперь есть особое представление по этому поводу. Хорошей новостью является то, что «SSD-диски» более надежны, чем вы думаете, и так же хороши, как и жесткие диски с точки зрения сохранения данных и возникновения ошибок. Плохая новость состоит в том, что твердотельные накопители имеют тенденцию ухудшать свою работоспособность просто с увеличением возраста, а не с ограниченными циклами чтения\записи данных, как было предсказано ранее.
Это означает, что вы, скорее всего, не потеряете данных больше, используя «SSD-диск», чем пользуясь стандартным жестким диском … но все же, очень важно сохранить «backup-копии» всех важных файлов.
Перейти к просмотру
Прежде чем мы перейдем к тестированию, важно упомянуть некоторые технические термины, связанные с технологией «SSD»:
MLC, SLC и TLC: В современных «SSD-накопителях» наиболее часто применяются три типа чипов памяти «NAND»
SLC – «Single Level Cell» – одноуровневая ячейка памяти. Имеет самую высокую скорость и производительность, самое низкое потребление электроэнергии, наивысшую скорость записи данных и максимальное количество циклов «Program/Erase». Память такого уровня обычно используют для работы разного рода серверных систем, просто потому, что стоимость «SSD-дисков» на основе этой технологии очень велика.
MLC – «Multi Level Cell» – многоуровневая ячейка памяти. Стоит гораpдо меньше нежели SLC, но при этом она менее выносливая и также уступает SLC по количеству циклов «Program/Erase». Применяется повсеместно, начиная от коммерческих, рабочих машин и заканчивая домашними ПК. Если блок «бэдовый», то он недоступен для операций чтения\записи на вашем ПК. Это в свою очередь приводит к снижению количества доступного пространства на диске и, возникновению ошибок чтения\записи.
eMLC – «Enterprise Multi Level Cell» – ячейка, созданная на базе MLC, но её ресурс цикла «Program/Erase» значительно увеличен. Надежность eMLC на уровне SLC, а цена чуть больше чем у MLC. Также применяют на разного рода рабочих станциях и серверах средней руки.
TLC – «Three Level Cell» – трех уровневая ячейка памяти. Как плюс – имеет большую плотность записи, но, как минус – обладает гораздо меньшей выносливостью, заметно медленной скоростью чтения и записи данных. Имеет меньшее циклов «Program/Erase», относительно SLC и MLC. В большинстве своём эта память использовалась во «flash-дисках» (картах памяти и флешках), но теперь также используется и для производства обычных «SSD-накопителей».
TBW (записанные Терабайты): Общий объем данных, которые были записаны и перезаписаны на диск за все время его существования, выражается в терабайтах.
Так на сколько долго SSD-диски способны работать?
Перейти к просмотру
Поставщики «SSD-накопителей» оценивают надежность таких дисков по трем факторам: срок гарантии (время, выделенное производителем на гарантийное обслуживание), суммарные TWB, которые вообще возможно записать в течении гарантийного срока, и количество данных, записанных на диск за определенный промежуток времени. Очевидно, что результаты замеров и подсчётов по этим трём параметрам будут абсолютно различными для разных «SSD-дисков». Но в тоже время, все три параметра остаются довольно усреднёнными и не могут полностью показать потребителю какой именно ресурс у того или иного накопителя. Точное предсказание того, сколько времени проработает конкретный «SSD-диск», сделать просто невозможно. Поэтому мы постараемся назвать, довольно туманную, точку максимально возможного записи данных на устройство. Пройдя эту точку – дальнейшее использование этого диска считаем нецелесообразным, и это может подвергнуть вас опасности немедленной потери всех данных, хранящихся там.
Недавно были проведены несколько исследований, направленных на определение более точного срока службы твердотельных накопителей.
Приведу несколько результатов:
Исследование «Google» и Университета Торонто
Совместное исследование компании «Google» с Университетом Торонто, которое обработало данные о сбоях на серверах компании за четыре года. В исследовании сделан вывод о том, что именно физический возраст «SSD-диска», а не количество или частота записанных данных, является основным определяющим фактором вероятности ошибок хранения данных на нём. Также было установлено, что «SSD-накопители» подлежали замене в центрах обработки данных Google гораздо реже, чем обычные жесткие диски, примерно в соотношении 1 к 4. Но не все результаты были в пользу «SSD-устройств»: в течение четырехлетнего периода тестирования, в их работе наблюдались серьёзные сбои, критические ошибки и нечитаемые блоки памяти появлялись с гораздо более высокой скоростью, чем на обычных жестких дисках. Из этого следует вывод: в среде с высокой нагрузкой и множеством обращений на чтение\запись данных, твердотельные накопители прослужат дольше, чем обычные жесткие диски, но будут более восприимчивы к критическим ошибкам и сбоям, и, как следствие, связанными с ними потерями данных. Старые «SSD-диски» более подвержены сбоям в работе, независимо от разновидности используемой памяти.
Перейти к просмотру
Исследование Tech Report
Исследование «Tech Report» о долговечности «SSD-накопителей» ёмкостью 250 ГБ, которое проводилось между основными мировыми производителями и брэндами. Среди шести протестированных моделей твердотельных накопителей, выдержали испытание только три: «Kingston», «Samsung» и «Corsair», после того как на них записали более 1000 терабайт данных (один петабайт). Другие диски отказались работать с 700 до 900 TBW (терабайт данных). Два «SSD-диска», от компаний «Samsung» и «Intel», использовали более дешевую технологию MLC, в то же время, твердотельный диск от компании «Kingston», который использует ту же технологию, оказался в числе удачно прошедших испытание, при том что тестирование они проходили одинаковое. Вывод: можно ожидать, что «SSD-накопитель», размером 250 ГБ, «умрет» до того, как вы запишите один петабайт данных, хотя две модели превысили эту отметку. Все равно будет разумно сохранять резервные копии важных данных, чтобы избежать непредвиденных ситуаций, даже если ваш диск использует память, созданную по технологии SLC.
«SSD-диски» большей ёмкости, из-за наличия просто большего количества ячеек памяти, должны работать дольше, приблизительно тем же предсказуемым образом. Например, если диск на 250GB «умер» при 900 TBW, то соответственно будет разумно предположить, что накопитель в 1TB прослужит в 4-х раза дольше, до полной записи в 3,6 петабайта.
Исследование Facebook
Компания «Facebook» опубликовала внутреннее исследование продолжительности жизни твердотельных накопителей, используемых в корпоративных центрах обработки данных. Выводы были сфокусированы на условиях окружающей среды самих центров. То есть, они пришли к довольно очевидному выводу о том, что продолжительная близость устройства к высокой температуре сокращает срок его службы.
Но оно также показало, что если «SSD-диск» не «умер» после обнаружения первых основных ошибок на нем, то он, скорее всего, и дальше продолжит работать. Также в исследовании компании «Facebook» обнаружилось, что более высокие скорости записи и чтения данных могут существенно повлиять на продолжительность жизни диска, хотя неясно, контролировали ли они физический возраст самого накопителя. Вывод: за исключением случаев раннего полного отказа, SSD-диск, вероятнее всего, прослужит дольше, чем указано в отчетах ПО для тестирования таких дисков.
Стоит ли нам волноваться?
Итак, обобщая все эти исследования, какой же общий вывод напрашивается? Глядя на результаты, может показаться, что ваш «SSD-накопитель» сгорит через год или два. Но имейте в виду, что два исследования проводились в дата-центрах огромных корпораций, накопители там работают 24 часа в сутки и выполняют бесчисленное количество операций чтения\записи, постоянно и в течение многих лет. А ориентированное на обычного потребителя исследование проводилось специально в режиме стресс-тестов, с постоянным использованием устройства. Чтобы обычному пользователю достичь объёма чтения\записи в петабайт данных, при обычном режиме работы, то нужно «насиловать» свой ПК, более или менее без остановок, в течение десятилетия. А может быть даже нескольких десятилетий. Даже профессиональные геймеры или IT специалисты, вероятнее всего, никогда не достигнут заявленного максимального объема данных, перезаписанных на один носитель.
Вывод: вы, скорее всего, уже обновите весь свой ПК до полного отказа «SSD-диска».
Но также остаётся вероятность сбоя работы накопителя из-за его электронной начинки, собственно, как и любой другой железяки в вашем ПК. И соответственно, если ваш диск не «умер» в первый год работы, то скорее всего он будет нормально служить вам и дальше, до того времени пока не исчерпает свой ресурс полностью. Как рекомендация, всегда разумно хранить критические для вас данные на внешнем носителе и (если возможно) в нескольких местах. Но если вы беспокоитесь о том, что «SSD-накопитель» прослужит вам меньше чем обычный жесткий диск, то, скорее всего, вы ошибаетесь.
Автор: Vladimir Mareev, Технический писатель
Владимир Мареев — автор и переводчик технических текстов в компании Hetman Software. Имеет тринадцатилетний опыт в области разработки программного обеспечения для восстановления данных, который помогает ему создавать понятные статьи для блога компании. Спектр публикаций довольно широк и не ограничивается только лишь темой программирования. Статьи включают также разнообразные обзоры новинок рынка компьютерных устройств, популярных операционных систем, руководства по использованию распространенных и специфических программ, примеры решений возникающих системных или аппаратных проблем и многие другие виды публикаций.
Редактор: Michael Miroshnichenko, Технический писатель
Мирошниченко Михаил – одни из ведущих программистов в Hetman Software. Опираясь на пятнадцатилетний опыт разработки программного обеспечения он делится своими знаниями с читателями нашего блога. По мимо программирования Михаил является экспертом в области восстановления данных, файловых систем, устройств хранения данных, RAID массивов.
- Обновлено:
- 17.10.2023 15:53
Правда ли SSD надёжнее, чем HDD?
В серии статей SSD 101 мы рассмотрели SSD со всех сторон. А теперь проверим главный аргумент фанатов SSD — что эти устройства выходят из строя гораздо реже, чем старые добрые HDD. Они обычно объясняют, что в SSD нет движущихся частей, и предъявляют документы от производителей с мутными расчётами среднего времени до отказа (MTBF). Всё это хорошо для рекламы, но мы предпочитаем реальную статистику частоты отказов.
Что такое отказ для SSD и HDD?
В своих ежеквартальных отчётах Drive Stats мы определяем отказ диска или как реактивный (диск не работает), или как проактивный (мы считаем, что отказ неизбежен). В случае HDD мы определяем проактивный отказ по специфической статистике SMART, которую сообщает сам диск и которую мы отслеживаем.
SMART, или S.M.A.R.T., расшифровывается как Self-monitoring, Analysis, and Reporting Technology и представляет собой систему мониторинга, встроенную в HDD и SDD. Основная функция — сообщать различные показатели, связанные с надёжностью диска, для предсказания отказов. Backblaze каждый день записывает атрибуты SMART всех работающих дисков.
То же самое для SSD. Различные модели сообщают разные показатели SMART, но некоторые совпадают. На сегодняшний день для SSD мы регистрируем 31 атрибут SMART-статистики. 25 из них перечислены ниже.
# Description # Description 1 Read Error Rate 194 Temperature Celsius 5 Reallocated Sectors Count 195 Hardware ECC Recovered 9 Power-on Hours 198 Uncorrectable Sector Count 12 Power Cycle Count 199 UltraDMA CRC Error Count 13 Soft Read Error Rate 201 Soft Read Error Rate 173 SSD Wear Leveling Count 202 Data Address Mark Errors 174 Unexpected Power Loss Count 231 Life Left 177 Wear Range Delta 232 Endurance Remaining 179 Used Reserved Block Count Total 233 Media Wearout Indicator 180 Unused Reserved Block Count Total 235 Good Block Count 181 Program Fail Count Total 241 Total LBAs Written 182 Erase Fail Count 242 Total LBAs Read 192 Unsafe Shutdown Count Оставшиеся шесть (16, 17, 168, 170, 218 и 245) мы не можем найти. Пожалуйста, напишите в комментариях, если у вас есть информация по отсутствующим атрибутам.
Мы только начинаем использовать статистику SMART для предупреждения отказов SSD. Многие атрибуты зависят от модели диска или производителя. Кроме того, у нас было пока мало отказов SSD, как вы увидите ниже. Это ограничивает количество данных для исследования. Так что в реальности мы пока не смогли предсказать ни одного отказа.
Сравнение яблок с яблоками
В серверах хранения данных в качестве загрузочных дисков работают и SSD, и HDD. В нашем случае называть их загрузочными неверно, поскольку они также хранят различные логи и т. д. Другими словами, регулярно читают, записывают и удаляют файлы, а не только выполняют загрузку сервера.
В первых серверах хранения данных мы использовали только HDD, поскольку они были дешёвыми и выполняли свою функцию. Так продолжалось до середины 2018 года, когда мы смогли купить SSD на 200 ГБ по цене около $50, что в нашем понимании было верхней ценовой границей для загрузочных дисков серверов хранения данных. Это был эксперимент, но всё получилось настолько хорошо, что с середины 2018 года мы перешли на использование только SSD и заменяли вышедшие из строя загрузочные HDD на SSD.
Итак, у нас две группы дисков — SSD и HDD — которые выполняют одинаковые функции, имеют одинаковую рабочую нагрузку и работают в одинаковых условиях в течение долгого времени. Естественно, мы решили сравнить частоту отказов загрузочных дисков SSD и HDD. Ниже приведены показатели отказов за весь срок службы для каждой группы по состоянию на II кв. 2021 года.
Годовая частота сбоев (AFR)
Количество дисков Средний возраст (мес.) Дней работы Всего сбоев AFR SSD 1666 14,2 591 501 17 1,05% HDD 1607 52,4 3 523 610 619 6,41% Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — июнь 2021
SSD победили… Подождите, не так быстро!
Всё понятно, SSD победили. Можно положить HDD на полку или на пол как ограничитель для двери. Но погодите, давайте сначала учтём несколько моментов, которые не вошли в таблицу.
- Средний возраст SSD составляет 14,2 месяца, а средний возраст HDD — 52,4 месяца.
- Возраст самых старых SSD — около 33 месяцев, а самых новых HDD — 27 месяцев.
Другим фактором является количество дней, сколько диски каждой группы проработали без сбоев. Большой разброс в количестве дней работы приводит к значительной разнице в доверительных интервалах двух групп, поскольку существенно различается количество наблюдений (т.е. дней работы).
Чтобы провести более точное сравнение, попробуем привести к общему знаменателю средний возраст и количество дней работы для SSD и HDD. Для этого можем перенестись назад во времени, когда группа HDD соответствовала группе SSD из II кв. 2021 года по среднему возрасту и количеству дней работы. Это позволит сравнить группы в один и тот же период жизненного цикла.
Взяв данные по HDD за IV кв. 2016 года, мы смогли сделать следующее сравнение.
Годовая частота сбоев (AFR)
Количество дисков Средний возраст (мес.) Дней работы Всего сбоев AFR SSD на II кв. 2021 1666 14,2 591 501 17 1,05% HDD на IV кв. 2016 1297 14,3 659 526 25 1,38% Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — указанный период
Неожиданно разница в AFR оказалась не такой уж большой. На самом деле статистика каждой группы находится в пределах 95%-ного доверительного интервала другой группы. Окно довольно широкое (плюс-минус 0,5%) из-за относительно небольшого количества дней работы накопителей.
Что же в итоге? Мы получили некоторые свидетельства, что в начале работы (в среднем до 14 месяцев в данном случае) SSD выходят из строя реже, но не намного. Но вы же покупаете диск не на 14 месяцев, а на годы. Что мы знаем об этом?
Частота сбоев со временем
У нас есть данные по загрузочным HDD с 2013 года и по загрузочным SSD с 2018 года. На диаграмме показан Lifetime AFR каждого типа дисков до II кв. 2021 года.
Как видно, с 2018 года частота сбоев загрузочных HDD стала расти. Тенденция сохранялась в 2019 и 2020 годах, а в 2021 году (пока что) остановилась. Очевидно, что с увеличением возраста HDD увеличивается и частота отказов.
Интересно сравнить кривые в первых четырёх точках. Для флота HDD пятый год (2018) знаменовал резкий рост частоты отказов. Ждёт ли та же участь SSD в их пятый год? Хотя мы можем ожидать некоторого увеличения AFR по мере старения SSD, но будет ли оно таким же резким, как в случае с HDD?
Итог: SSD или HDD?
Что же нам покупать: SSD или HDD? Учитывая то, что мы знаем на сегодняшний день, вряд ли можно использовать AFR как фактор при принятии решения. С учётом возраста и количества дней работы оба типа накопителей схожи, а разница недостаточна, чтобы оправдать дополнительные затраты на покупку SSD вместо HDD. На данном этапе лучше принимать решение на основе других факторов: стоимость, требуемая скорость, энергопотребление, требования к форм-фактору и так далее.
В ближайшие пару лет мы получим более полное представление об AFR для SSD. И тогда сможем решить, насколько велика разница в частоте отказов SSD и HDD. А сейчас мы не видим, чтобы она была значительной.
- Блог компании Дата-центр «Миран»
- Серверное администрирование
- Компьютерное железо
- Накопители
- Настольные компьютеры
Надежен ли диск SSD или вернуться к диску HDD
Твердотельные накопители или SSD работают быстрее, чем обычные вращающиеся механические жесткие диски – HDD. Но насколько они надежны, когда дело доходит до долгосрочного использования? Какую нагрузку можно дать SSD и сколько лет он прослужит?
Если вы собираетесь использовать SSD, есть несколько полезных метрик, которые помогают измерить надежность SSD, о которых стоит знать, например, циклы P/E, TBW (записанные терабайты) и MTBF (среднее время между сбоями).
Что такое SSD
Если посмотреть на SSD изнутри, вы увидите, что он ничем не отличается от флэш-накопителя. Он имеет несколько микросхем памяти на плате и порт ввода/вывода, который обычно имеет форму PCIe или SATA, и отвечает за подачу питания и передачу данных.
В отличие от традиционного жесткого диска (HDD), он не имеет рычага привода для чтения и записи данных. Поскольку вы не зависите от скорости движения физического элемента, твердотельные накопители могут читать и записывать данные намного быстрее. Трудно указать точную разницу, поскольку существуют различные типы форм-факторов SSD и типы ячеек NAND (об этом ниже), но SSD работают в несколько раз быстрее. Отсутствие головки чтения-записи также означает, что SSD не создают шума, в отличие от HDD.
Мы не будем слишком глубоко вдаваться в различия между жесткими дисками и твердотельными накопителями, но последний важный фактор, который должен учитывать почти каждый, когда приобретает твердотельный накопитель, заключается в том, что он намного дороже за ГБ емкости хранилища.
Почти все типы твердотельных накопителей сегодня хранятся данные в ячейках флэш-памяти NAND. В отличие от большинства названий компьютерных частей, NAND – это не аббревиатура, а название, которое происходит от логических элементов, называемых «NOT AND».
Другое название флэш-памяти NAND – энергонезависимая твердотельная память, которая сохраняет данные даже при удалении источника питания. Однако, ячейки флэш-памяти можно перерограммировать только определенное количество раз, что измеряется в циклах P/E (записи и удаление).
Количество циклов P/E, которые может перенести SSD, зависит от используемой технологии и варьируется от 500 до 100000 циклов P/E.
Различные форм-факторы SSD
В настоящее время существует 4 форм-фактора SSD:
2.5” SSD
2,5-дюймовые твердотельные накопители являются самыми популярными и самыми доступными. Внешне он напоминает традиционный 3,5-дюймовый жесткий диск – но меньше. Они легкие, поскольку не имеет движущихся частей внутри, и для передачи данных и питания потребуется разъем SATA.
Они также используют последовательную запись и чтение, скорость которых может варьироваться от 325 МБ/с до 600 МБ/с, соответственно. Это может показаться слабым результатом по сравнению с PCIe SSD, приведенными ниже, но этого более чем достаточно, чтобы дать пользователю быстрый опыт.
SSD-диски mSATA
SSD-диски mSATA (Mini-SATA) имеют небольшой размер, отсюда и название «Mini» SATA SSD. Он меньше 2,5-дюймовых накопителей и, в основном, используется для небольших компьютеров, таких как нетбуки, ноутбуки, небольшие ПК. Они такие же быстрые, как и 2,5-дюймовые SSD, отличаются только по размеру.
Диски M.2 SSD
SSD-накопители M.2, как и mSATA-диски, представляют собой чистые печатные платы, но они имеют различные комбинации ширины и длины. Это делает его более гибким, чем mSATA, и идеально подходящими для ультрабуков и планшетов.
Они также поддерживают NVMe, интерфейс хост-контроллера и протокол хранения, который повышает скорость передачи данных между системой и твердотельным накопителем.
PCI-E SSD
Твердотельные накопители PCI-E обеспечивают лучшую производительность, но при этом являются самыми дорогими. Они используют слоты PCI-E в качестве интерфейса. Несмотря на то, что линии PCI-E быстрые, твердотельные накопители будут ограничены выбранной полосой, поэтому попробуйте использовать самый быстрый из доступных слотов, по крайней мере, слот x8. Обратитесь к руководству по вашей материнской плате, чтобы выяснить скорость каждого из ваших слотов PCI-E.
В любом случае, твердотельные накопители PCI-E и твердотельные накопители m.2 позволяют работать в 4 раза быстрее, чем обычные твердотельные накопители. Для этих твердотельных накопителей последовательное чтение и запись может варьироваться от 2500 МБ/с (чтение) и до 1300 МБ/с (запись), соответственно. Кроме того, эти устройства также могут иметь более 500 МБ высокоскоростного кэша DDR3.
Типы NAND Flash
Помимо различных форм и размеров, твердотельные накопители также основаны на 4 различных технологиях ячеек NAND:
Среди этих технологий есть общая тенденция. Каждая последующая технология означает, что каждая ячейка NAND может хранить дополнительный бит. Чем меньше бит на ячейку NAND, тем быстрее, надежнее и энергоэффективнее технология, но это также означает, что она дороже. Таким образом, SLC SSD технически будет самой надежной, в то время как QLC наименее надежен (по крайней мере, если предположить, что тенденции сохранятся, как они есть; QLC всё ещё относительно «нов»).
3D NAND против V-NAND
3D NAND изначально разрабатывался Intel и Micron. Этот тип NAND суммирует 32 слоя ячеек памяти, в то время как V-NAND или вертикальный NAND укладывает 48 слоев ячеек памяти.
Эти новые технологические достижения позволили увеличить емкость накопителей, не изменяя при этом производственных издержек, одновременно, сократив энергопотребление вдвое и увеличив долговечность плоских NAND.
Надежность и понимание срока службы SSD
«Отказывают ли SSD диски?», конечно, да, как и любые другие диски. Скорее, мы должны спросить: «Как быстро диски SSD выходят из строя?» И ответ на этот вопрос немного сложнее.
Более того, SSD более надежны, когда речь идёт о жестких условиях работы, потому что они не имеют каких-либо движущихся частей. Таким образом, твердотельные накопители могут лучше выдерживать случайные падения и экстремальные температуры, чем традиционные HDD.
Но это не значит, что все SSD одинаковы. К счастью, есть несколько измерений, которые обычно используются для определения надежности SSD. Их часто можно увидеть в описании SSD.
Мы уже много говорили о циклах P/E, но есть ещё 4 характеристики (не волнуйтесь, они не слишком сложны):
- TBW – количество записанных терабайт
- GB/day – рекомендуемый объем записи в день
- DWPD – сколько раз можно перезаписать диск за день
- MTBF – среднее время между отказами
Стоит также отметить, что когда они указаны на упаковке, они используются в качестве гарантии. Они обычно выше, чем вы реально будете использовать, но также часто ниже, чем то, что вам реально даст SSD.
Думайте об этом как об автомобильно шине, она гарантированно не взорвется при езде по автостраде в течение 5 лет или 50000 км, но есть большая вероятность, что она прослужит гораздо дольше.
TBW
TBW – это просто указание количество терабайт, которое вы можете записать за время существования SSD. Во многих случаях TBW, на самом деле, довольно большое число, к которому вы никогда не приблизитесь; скорее диск пострадает от старости.
Гигабайт в день
Название говорит само за себя. Это показатель того, сколько гигабайт в день рекомендовано сохранять / перезаписывать. Поскольку большинство твердотельных накопителей построено на идее, что вы будете использовать несколько гигабайт в день, если ваш компьютер не является рабочей станцией – с вашим диском всё будет в порядке.
DWPD
Это также довольно просто, хотя название несколько вводит в заблуждение. Можно подумать, что это мера того, сколько раз вы можете записывать данные в день, но, на самом деле, это сколько раз вы можете перезаписывать весь SSD в день.
Объясним эту характеристику на примере Samsung SSD 850 Pro SATA с 10-летней гарантией емкостью 128 ГБ, 256 ГБ, 512 ГБ и до 1 ТБ. Он предназначен для обработки 150 терабайт. Но, по словам Samsung, эти твердотельные накопители могут выдерживать до 600 ТБ.
Теперь, если провести несложные расчеты со сроком службы этого твердотельного накопителя, этот диск может считывать и записывать по 40 ГБ данных в день. Сравнивая это с реальной ситуацией, в которой обычный офисный пользователь записывает от 10 до 35 ГБ в день, срок гарантии истечет к тому времени, как вы достигнете предела в 150 ТБ.
MTBF – среднее время между отказами
Степень надежности SSD и HDD определяется значением MTBF (среднее время между отказами). Это одно из наиболее сложных и менее очевидных измерений надежности. Важно, чтобы вы понимали MTBF и частоту отказов твердотельных накопителей, прежде чем делать какие-либо покупки.
Возьмём Intel SSD 335 Series (240 ГБ, 2,5 дюйма SATA 6 Гбит/с, 20 нм, MLC) и SAMSUNG 830 Series 2,5 256 ГБ SATA III MLC. Intel SSD имеет спецификацию MTBF 1,2 миллиона часов, в то время как Samsung SSD имеет MTBF – 1,5 миллиона часов, но это не значит, что диск Samsung гарантированно проработает больше часов – MTBF не работает таким образом.
MTBF, как определено в Википедии: «. средняя продолжительность работы устройства между отказами, то есть показывает, какая наработка в среднем приходится на один отказ»
Как видите, MTBF относится к частоте отказов диска в течение ожидаемого срока его службы. Это не означает, что время работы MTBF в 1,2 миллиона часов будет длиться 1,2 миллиона часов, а время работы MTBF в 1,5 миллиона часов будет длиться 1,5 миллиона часов (это, кстати, от 136 до 171 года).
В случае Intel 335, MTBF 1,2 миллиона часов означает, что, если диск используется в среднем по 8 часов в день, можно ожидать, что размер выборки из 1000 SSD будет иметь один сбой на каждые 150 дней, или два раза в день на год.
Математика MTBF
1000 SSD * 8 часов в день = 8000 накопленных часов в день
8000 совокупных часов в день * 150 дней = 1,2 миллиона совокупных часов до того, как произойдёт сбой.
Ожидается, что Samsung 830 будет иметь один сбой каждые 187,5 дней. Однако, не все накопители протестированы по одинаковым стандартам.
Для дисков HDD в качестве единицы ошибок используют AFR или годовую частоту отказов. Среднее значение AFR жестких дисков находится в диапазоне от .55% до .90%. Однако это число вводит в заблуждение, поскольку производители жестких дисков не обязательно указывают, когда у диска произойдёт сбой. Это может быть что-угодно – от перегрева до случайных падений или даже стихийных бедствий. Когда дело доходит до неисправных дисководов, т.е. только тех, которые вышли из строя во время обычной работы, показатели варьируются от 0,5% до 13,5%.
Так что же для меня означает SSD MTBF?
К сожалению, трудно определить частоту отказов SSD по брендам; в большинстве случаев у нас просто есть TBW. Когда дело доходит до покупки, большинство потребителей должно найти приемлемым любой MTBF более 1 миллиона часов.
Обычно это означает около 3 сбоев в год на 1000 дисков, которые используются 8 часов в день. Другими словами, у вас будет 0,3% вероятности сбоя операции записи в рамках гарантии на накопитель, если вы используете SSD в течение 8 часов в день.
Другими словами, если мы посмотрим на надежность SSD в сравнении с надежностью HDD, частота отказов твердотельных накопителей – не будет слишком отличаться от таковой для HDD.
Есть ли способ проверить срок службы SSD
Если у вас уже есть SSD или вы планируете его приобрести, важно помнить о сроке службы вашего SSD. Всё, что вам нужно сделать, это посчитать, сколько. я шучу. К счастью, есть несколько различных программных решений, которые помогают с этим:
- Samsung Magician
- Intel Solid-State Drive Toolbox
- SSD Manager (Kingston)
- SSD Life
- SSD Ready
Каждая из этих программ имеет свой собственный способ проверки срока службы SSD, но они просты и практически одинаковы. Следует также отметить, что программное обеспечение работает независимо от того, какую марку SSD вы используете. Так что если у вас есть твердотельный накопитель Intel, вы можете использовать Samsung Magician без каких-либо забот.
SSD, идеально подходящий для вас
Бесспорно, замена HDD на SSD стоит того. Твердотельный диск позволит вашему компьютеру загружаться быстрее и сделает программы более отзывчивыми. Если вам действительно нужно это повышение скорости для повышения производительности или ускорения загрузки игр, тогда SSD определенно будет того стоить.
SSD компактны, они потребляют меньше энергии и занимают меньше места, что делает их идеальными для ноутбуков.
Примечание. Стоит отметить, что вам потребуется SSD с большей емкостью, чем ваш HDD, если вы хотите перенести или клонировать файлы с жесткого диска на SSD. В таком случае вы, вероятно, заплатите крупную сумму, поскольку твердотельные накопители дороже.
Установка SSD положительно повлияет на реакцию вашей системы и скорость загрузки. Вероятно, вам потребуется от 30 секунд до минуты, прежде чем система загрузится с жесткого диска, и до 8 секунд или меньше при использовании SSD.
Вы также заметите, что файлы загружаются намного быстрее, а шум… вообще отсутствует.
Когда дело доходит до надежности SSD, это зависит от того, как часто вы используете SSD и сколько циклов P/E он может выдержать. Но, лично я бы сказал, что приобретение SSD всегда будет стоить ваших инвестиций. В конце концов, время – это деньги.