Сколько служит ssd wd blue
Обновлено: 07.07.2024
Многих покупателей, выбирающих твердотельный накопитель, интересует, насколько долго он может проработать: часто диск приобретается под систему, а внезапная переустановка Windows, программ и драйверов – удовольствие весьма сомнительное. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос, каково среднее время жизни SSD.
Технологические особенности
Тип памяти
Нужно понимать, что по своему устройству и принципам работы твердотельники значительно отличаются от традиционных жестких дисков. В «хардах» используются магнитные пластины и считывающие головки, а их более современные конкуренты не имеют движущихся частей и построены на базе флэш-памяти, ячейки которой имеют определенный ресурс перезаписи. Она бывает разных типов, и от этого напрямую зависит, сколько живет SSD накопитель. Рассмотрим распространенные виды флеш-памяти подробнее:
SLC – одноуровневая. Наиболее быстрая и поддерживающая огромное количество циклов. К сожалению, гораздо дороже всех остальных типов, поэтому используется в основном в серверном сегменте.
MLC – многоуровневая (по факту двух-). Уступает по скорости и надежности предыдущему варианту, но стоит значительно дешевле.
TLC – трехуровневая. Еще менее «выносливая» и более дешевая память, чем MLC.
QLC – четырехуровневая. Новомодный тип, во всем уступающий вышеперечисленным, но самый недорогой в производстве.
Важно, что накопитель на TLC-памяти от одного производителя вполне может быть быстрее и надежнее накопителя на MLC от другого – вышеперечисленная информация актуальна лишь при сравнении моделей одной «весовой категории». Ситуация может отличаться и в случае использования трехмерной компоновки, поэтому перед покупкой девайса всегда стоит обращаться к обзорам от независимых ресурсов.
Выравнивание износа
Каждая ячейка флеш-памяти может выдержать определенное количество циклов перезаписи, поэтому производители предусмотрели алгоритм, благодаря которому контроллер твердотельного накопителя производит запись в разные блоки, сохраняя информацию о том, сколько раз уже был перезаписан тот или иной из них. В противном случае одни ячейки исчерпали бы свой ресурс гораздо раньше других, и полезный объем SSD, доступный пользователю, уменьшился бы, а значит, сократился бы и эффективный срок службы твердотельного накопителя.
Надежность контроллера
Из строя может выйти не только память твердотельника, но и управляющая плата. К счастью, ненадежные контроллеры на текущий момент – скорее редкость и удел Noname-производителей, преимущественно китайских, не представленных в розничных сетях. Поэтому рекомендуем проявлять осторожность и не заказывать SSD под систему или важные данные с Алиэкспресс, а также не покупать б/у модели на сайтах объявлений (под ними могут скрываться перемаркированные/переделанные китайские). Конечно, даже у топовых производителей контроллеров возможен брак, поэтому в любом случае необходимо делать бэкапы – восстановить данные с поврежденного твердотельного накопителя, как правило, куда сложнее, чем с жесткого диска.
Параметр TBW
Заявленный компанией-производителем параметр TBW (Total Byte Written) – это количество данных, которое можно гарантированно записать на диск прежде, чем ресурс чипов памяти будет исчерпан. Обычно он измеряется в терабайтах. Так, значение TBW, равное 300 ТБ означает, что информацию на SSD можно регулярно перезаписывать новой вплоть до значения в 300 терабайт. При этом совсем не факт, что при достижении такого показателя твердотельник выйдет из строя или начнет работать «только на чтение». Так, согласно тестам, проведенным авторитетным интернет-изданием 3DNews, работающим в сфере информационных технологий, SSD Samsung 850 Evo выдержали 2000+ терабайт перезаписанной информации при 150 заявленных!
150-300 ТБ применительно к рассматриваемому показателю – много это или мало? Для среднестатистического пользователя, использующего носитель под систему, программы и игры – много! Если вы не планируете ставить SSD в сервер, где данные будут перезаписываться 24/7, то даже этого гарантированного ресурса хватит на много лет – быстрее успеет морально устареть само устройство и другие комплектующие ПК. Согласно статистике, в большинстве случаев на твердотельник в домашнем ПК записывается не больше 10-30 терабайт за год, и это при активном использовании. Например, автор данной статьи за 2 года и 4 месяца перезаписал 39404 ГБ информации на свой полутерабайтный накопитель, тем самым не исчерпав заявленный ресурс даже на треть. А ведь фактический может быть в разы больше!
Посчитать, примерно сколько проживет ваш SSD, достаточно просто. Посмотрите при помощи специализированных программ, (CrystalDiskInfo и подобные), сколько гигабайт вы уже перезаписали, и сколько дней используется накопитель. Затем загляните в спецификации и узнайте заявленный ресурс. Дальше следуйте простому алгоритму:
- Разделите количество перезаписанной информации в гигабайтах на число дней использования накопителя.
- Поделите TBW «от производителя» на число, полученное в первом пункте.
- А теперь выполните еще одну операцию деления – числа, полученного во втором пункте, на 365. Примерно на столько лет вам хватит ресурса накопителя (с момента покупки, а не с текущего).
Пример: заявленный ресурс – 150 терабайт (округленно 150000 гигабайт). Накопитель используется 300 дней. Перезаписано 20000 гигабайт.
- 20000/300=67 ГБ записывается в день
- 150000/67=2239 дней с начала использования прослужит девайс (как минимум)
- 2239/365=6.13 лет
Важно: Перезапись данных, приводящая к износу ячеек памяти, может происходить не только когда пользователь вручную инициирует ее, но и автоматически, особенно, если твердотельный накопитель используется в качестве системного диска. Система регулярно обращается к расположенному на носителе файлу подкачки, работает с реестром, временными файлами, и так далее. Впрочем, это не значит, что нужно отказываться от скоростных возможностей SSD и устанавливать Windows на традиционный медленный жесткий диск – как правило, ресурса перезаписи хватает на 5 и более лет даже если SSD используется весьма активно.
Фирмы-производители
У многих компаний бывают как удачные, так и неудачные модели устройств, но некоторые из них за прошедшие годы успели определенным образом зарекомендовать себя среди пользователей. Приведем несколько примеров.
Samsung
Корейская корпорация считается одним из лучших в мире производителей твердотельных накопителей: они используют собственные разработки и часто первыми внедряют инновации, например, трехмерную флеш-память с повышенным числом слоев. Среднее время жизни SSD диска Samsung в большинстве случаев на практике значительно превышает заявленное производителем. Единственный недостаток устройств под этим брендом – их довольно высокая стоимость.
Kingston
В свое время эта компания завоевала уважение потребителей недорогой, и при этом качественной оперативной памятью, а теперь выпускает также SSD, флешки и карты памяти различных форматов. Продукция Кингстон выделяется на рынке сочетанием отличных технических характеристик, высокой надежности и приемлемой стоимости.
Western Digital
WD славится в первую очередь своими жесткими дисками, но в последние несколько лет начала выпускать и твердотельные накопители. В ассортименте есть как продвинутые модели с повышенными скоростью и надежностью, так и более бюджетные компромиссные варианты.
Crucial
У SSD этой фирмы примерно такая же репутация, как у продукции Kingston – среди них немало «народных» моделей с привлекательным соотношением цены, надежности и производительности.
Как продлить срок службы твердотельного накопителя?
На самом деле, ресурс SSD и без каких-либо специальных мероприятий по его продлению достаточно высок. Единственное, что можно посоветовать – не использовать дефрагментацию: такая процедура может повысить скорость работы жесткого диска, но работу твердотельника она не улучшит, а только исчерпает часть его ресурса, пусть и незначительную.
Требуется ли устройству дополнительное охлаждение?
Большинство SSD обладают невысоким тепловыделением, поэтому им не нужны даже радиаторы, не говоря уж о кулерах и каком-либо отдельном обдуве. Проблемы могут возникнуть только с дефектными моделями, девайсами от Noname-производителей, или же в случае неграмотной общей организации охлаждения в системном блоке. Если у вас просторный системник, и установлены 1-2 вентилятора на вдув и 2-3 на выдув, все будет хорошо. В тех редких случаях, когда все-таки происходит перегрев SSD, и он снижает из-за этого скорость чтения/записи, можно переставить его в более «холодный» слот, почистить компьютер от пыли или установить дополнительный кулер.
Какие SSD надежнее – M.2 или обычные?
Оба типа накопителей достаточно надежны, и обращать внимание следует скорее не на форм-фактор, а на обзоры и отзывы касательно конкретной модели, а также используемые память и контроллер.
Правда ли, что восстановить данные с вышедшего из строя твердотельного накопителя сложнее, чем с жесткого диска?
Во многих случаях – правда. Впрочем, делать резервную копию ценных данных необходимо всегда, причем как минимум в двух разных местах, например, на другом накопителе и в облаке. Ведь если копия одна, в случае форс-мажорных обстоятельств (таких, как пожар), она может быть уничтожена. Дублирование же информации в разных местах значительно снижает вероятность ее потери.
Какие программы можно использовать, чтобы узнать, сколько гигабайт информации уже было перезаписано?
Помимо фирменного ПО от производителя – CrystalDiskInfo, SSD Life и другие. Указанные две доступны как в английской, так и в русской версиях, а также позволяют просматривать параметры SMART, поэтому рекомендуются к использованию.
Я не хочу читать всю статью. На какой срок службы твердотельного накопителя можно рассчитывать в среднем? Речь о диске под систему, программы и игры для домашнего ПК.
В большинстве случаев – 5-10 лет.
Заключение
Если резюмировать изложенное в статье, можно заключить, что качественные твердотельные накопители от авторитетных производителей (не Noname из Китая!) не уступают по надежности традиционным жестким дискам, а нередко и превосходят их. Если ваш SSD не вышел из строя в первый год работы по причине брака, то с крайне высокой вероятностью он прослужит как минимум до выработки заявленного производителем ресурса, а часто и гораздо дольше. Скорее устареют другие комплектующие ПК, чем выйдет из строя твердотельный накопитель, при этом за годы его работы стоимость за гигабайт успеет значительно снизиться, и за условные 100 долларов можно будет взять гораздо более емкую модель, чем сейчас.
Рынок твердотельных накопителей продолжает расти и видоизменяться, скорость работы устройств растёт, а цена за гигабайт медленным, но уверенным темпом стремится вниз. Особенно эти правила коснулись бюджетного сегмента, основанного на TLC памяти, т.к. желание производителей сэкономить на производстве и оптимизировать свои расходы наиболее подходящим для них способом очевидно. Способ «выпускать слабую продукцию» никого не устраивает потому как гарантийные обязательства должны привлекать конечных потребителей, а не отталкивать. Кроме того, конкуренция в производстве NAND не прощает ошибок. После неудачных экспериментов и падения спроса на флеш-память, SanDisk, как индивидуальная корпорация, были вынуждены покинуть рынок и объединиться в группе брендов WDC (Western Digital Corporation), а на смену зарекомендовавшей себя на рынке модели SSD SanDisk X400 был выпущен WD Blue SSD с доработанной инженерами WD микропрограммой, «железная» составляющая осталась без изменений.
Итак, WDS250G1B0A WD Blue SSD
Технические характеристики
Интерфейс - SATA III 6 Гбит/с (обратно совместим с SATA II и I)
Объём – 250 ГБ (доступный объём внутри серии: 1 ТБ, 500 ГБ, 250 ГБ)
Максимальное количество операций произвольного чтения (IOPS) - 97 000
Максимальное количество операций произвольной записи (IOPS) - 79 000
Ресурс (TБ для операций записи) – 100 ТБ
для операций записи — это значение, которое рассчитывается на основе рабочей нагрузки клиента JEDEC (JESD219) и зависит от емкости накопителя
MTTF - До 1,75 млн часов (среднее время наработки на отказ, рассчитанное по результатам собственных тестов (стрессового тестирования Telcordia))
Рабочая температура - от 0 °C до 70 °C
Ограниченная гарантия - 3 года Вес – 37,4 г
Габариты, мм - 7,00 x 69,85 x 100,50
Сертификация - FCC, UL, TUV, KC, BSMI, VCCI
Мощность:
Максимальная рабочая чтение/запись – 3,4 Вт
Тип памяти – TLC (500-1000 циклов записи-стирания)
Форм-фактор – представлен двумя видами (2,5 дюйма (7 мм) и M.2 2280)
Упаковка
Твердотельные накопители от WD «зелёной и синей» серий презентовались в одно время, поэтому дизайн упаковки мало чем отличается от ранее рассмотренного мною WD SSD Green 240 ГБ. Перед нами всё та же коробка из плотного картона полиграфического качества, за одним исключением – вместо зелёного в ней преобладает синий цвет. На лицевой стороне присутствует изображение внешнего вида устройства, на обратной – технические, не то чтобы характеристики, скорее моменты: модель, форм-фактор, серийный номер, WWN идентификатор и, на случай использования RMA программы, указана дата производства устройства. Аббревиатура “WD” встречается в 12 местах, логотип в 4.
Внутри твердотельный накопитель упакован в пластиковый блистер и завёрнут в антистатический пакет. Из дополнительной комплектации присутствует только программное обеспечение - WD SSD Dashboard, которое скачивается с сайта производителя.
Внешний вид
Верхняя крышка чёрная, из матового пластика, сам корпус металлический. Для крепления в разных плоскостях предусмотрены 8 отверстий с резьбой. Толщина устройства - 7 миллиметров.
На обратной стороне продублирована часть информации с упаковки. Наклейка выполняет роль защитной пломбы от проникновения внутрь. Надпись «Warranty void if removed» является предупреждением и сообщает нам о том, что в случае повреждения наклейки конечный пользователь лишается гарантийного обслуживания.
Внутреннее строение
Разобрав корпус, можно увидеть печатную плату, которая занимает 2/5 от внутреннего пространства, и что термоподкладка находится только на главной микросхеме – контроллере Marvell 88SS1074.
Суммарный «чистый» объем накопителя составляет 256 ГБ, но часть ёмкости выделена под скрытый резерв. WD Blue PC SSD объёмом 250 ГБ. Оставшийся объем (6 ГБ) микропрограмма контроллера использует в служебных целях (для выравнивания износа, в качестве резервного пула для подмены вышедших из строя ячеек памяти и прочего). null
Инициализация, тестирование
После инициализации накопителя в системе пользователю доступно 233 ГБ свободного пространства. При указании емкости средств хранения данных один мегабайт (МБ) = один миллион байт, один гигабайт (ГБ) = один миллиард байт, а один терабайт (ТБ) = один триллион байт. Общая полезная емкость накопителя зависит от используемой операционной системы. При указании емкости кэш-памяти один мегабайт (МБ) = 1 048 576 байт. При указании скорости передачи данных один мегабайт в секунду (МБ/с) = один миллион байт в секунду, а один гигабит в секунду (Гб/с) = один миллиард бит в секунду. Максимальная эффективная скорость передачи данных для интерфейса SATA 6 Гб/с рассчитана в соответствии со спецификацией Serial ATA, опубликованной организацией SATA-IO.
CrystalDiskInfo с минимальной информацией
24 различных параметра достаточно для диагностики накопителя. СDI последней версии ещё не обучен читать параметры WD SSD, полный СМАРТ можно рассмотреть через дополнительное программное обеспечение - WD SSD Dashboard.
CrystalDiskMark
Нулевое состояние; 0% заполнения
Утилита позволяет «прогнать» тесты и сравнить скорость работы различных устройств. Данная программа рекомендуется к проверке ваших накопителей, так как показывает актуальные результаты тестирования.
Seq — последовательные чтение/запись.
512К — случайные чтение/запись блоков
4К — случайные чтение/запись блоков 4 КБ (глубина очереди = 1).
4КQD32 — случайные чтение/запись блоков 4 КБ (глубина очереди = 32).
55% заполнения
Традиционно чтение 4К блоков становится проблемой для большинства накопителей. В остальном – показания производителя подтверждаются, пропускная способность интерфейса SATA-3 не будет простаивать в холостом режиме.
Если SanDisk X400 упирался в возможности TLC памяти при последовательном чтении, то WD SSD Blue эти показатели превысил почти в 2 раза. Наработки в прошивке определённо пошли на пользу. Возможно, был увеличен объём SLC-кеша (one bit per cell NAND flash memory; при записи пишется только один бит вместо трёх) т.к. это наиболее популярное решение для увеличения производительности у накопителей, основанных на TLC типе памяти.
96% заполнения
При подобном заполнении у накопителя фиксируются проблемы с кэшированием, скорость работы снижается, переполнять диск не рекомендуется. Размер SLC-кеш сравнительно небольшой.
Успех хороших показателей при тестировании кроется в технологии nCache буфера (второго поколения). Часть флеш-памяти (внутри твердотельного накопителя установлено 4 платы по 64 ГБ) работает в «псевдо-SLC-кэшировании» и выделяется под буферную память. Однако в то время как оригинальная технология nCache, использовавшаяся в предыдущих SSD компании SanDisk, была ориентирована в первую очередь на буферизацию обращений к таблице трансляции адресов и на объединение операций записи небольших блоков данных, её новая версия шагнула вперёд и обрела гораздо более широкие права. Теперь кэшированию подвергаются все операции записи вне зависимости от их типа и размера блока, а объём «псевдо-SLC» области серьёзно увеличился. В первом поколении nCahce для кэширования выделялся
1 Гбайт на весь накопитель, теперь же объём кэш-памяти, использующей флеш-память в SLC-режиме, составляет 10 ГБ на каждые 240 ГБ ёмкости SSD. Подобные хитрости наблюдается ещё со времён появления Indilinx Barefoot 3. В каждую ячейку вместо двух бит информации пишется 1; в итоге мы получаем разнесённые в разные места биты из одной ячейки. Затем, когда наступает спад нагрузки на запись, микропрограмма в стандартном режиме переносит данные по нужным местам. С заполнением накопителя, свободных ячеек становится всё меньше и под SLC-кэш микропрограмме диска становится всё сложнее выделить свободные адреса, отсюда и происходит спад производительности.
AS SSD Benchmark
Программа-бенчмарк для тестирования скорости чтения/записи жестких дисков и SSD накопителей. AS SSD Benchmark стала фактически стандартом благодаря своим синтетическим тестам на скорость чтения и записи, системы скоринга и трех отдельных тестов копирования данных в реальном окружении. Не самый популярный тест в последнее время.
Результаты IOPS соответствуют заявленным: до 97 000 при чтении, 79 000 – записи.
AIDA64 Disk Mark
Пиковая скорость при линейном чтении достигает 529,0 МБ/с, что является высоким показателем скорости работы накопителя. Минимальная скорость была зафиксирована на отметке в 497,4 МБ/с – график получился линейным, что говорит о стабильной работе SSD при линейном чтении.
При случайном чтении график неравномерный (с перепадом в 270 МБ/с).
Показатели чтения буферной памяти.
Максимальная скорость остановилась на отметке 507,7 МБ/с.
Среднее время доступа. Результат – 0.03 мс.
HD Tune Pro (основной тест, случайный, дополнительные тесты)
Программа для диагностики жёсткого диска позволяет проводить различные тесты (низкоуровневый тест производительности, чтение/запись, проверка на ошибки). HD Tune Pro выступает как быстрое подтверждение результатов AIDA64 Disk Mark, плюс появляется возможность проверить диск на параметр «запись».
Линейное чтение: - максимальное значение — 444,5 МБ/с - минимальное значение — 368,0 МБ/с - время доступа — 0,03 мс;
ATTO Disk Benchmark
Утилита определяет скорость передачи данных при чтении и записи блоков разной длины в файл заданного размера, она позволяет установить уровень производительности накопителей любого типа (также позволяет выставить размер блока и количество файлов в блоке).
Контрольный тест AnvilPro (использовались только пакеты размером 1 ГБ и 32 ГБ)
Позволяет отследить и проверить отклик накопителя, а также просмотреть системную информацию. Утилита обладает большим набором встроенных параметров, которые позволяют провести тестирование в большом диапазоне.
Результат — 4520,6 балла.
Результат — 3492,47 балла.
Температура
Накопитель был установлен в корзину для жёстких дисков корпуса Corsair 730T (вентиляторы внутри корпуса находились в отключенном состоянии).
Максимальное TDP составляет 3,4 Вт, учитывая, что контроллер прикрыт широкой термоподкладкой (которая взаимодействует с алюминиевой крышкой, которая в свою очередь служит поверхностью для рассеивания тепла) перегрев накопителю не страшен и проблемных 60-70 градусов WD SSD Blue достигнуть будет сложно. При беспрерывной нагрузке (тестом AIDA64; линейное чтение) в течение 1 часа, температура поднялась до 47 градусов по Цельсию.
Программа мониторинга и управления - WD Dashboard SSD рассматривалась мною ранее - «ссылка» , но, как оказалось, у ПО есть собственные «белые страницы» от производителя, где можно очень наглядно и подробно рассмотреть возможности WD Dashboard SSD.
Надёжность
Отсутствие механический частей внутри корпуса позволяет назвать твердотельный накопитель надёжным решением в случаях случайного удара или падения. Также стоит вспомнить об обратной стороне медали – постепенная деградация памяти и снижение способности к удержанию информации. Процесс старения флеш-памяти наблюдается даже в тех случаях, когда она не подвергалась явно выраженному неблагоприятному воздействию окружающей среды и не была физически повреждена. Число циклов перезаписи ведет к снижению удержания, в особенности это заметно при работе с TLC-накопителями (технология LDPC здесь как никогда кстати). Поэтому вспоминается картинка с обратной стороны упаковки WD Blue SSD, где изображена связка “SSD+HDD” - формула успеха в сохранности и скорости обработки данных. В «домашних» условиях - работать с SSD, хранить на HDD. В промышленных - помнить, что лучшим решением для резервного копирования остаются ленточные библиотеки.
TBW и DWPD
(Total Bytes Written и Disk Write per Day)
Ещё две составляющие показателя надёжности SSD.
100 ТБ для модели WD Blue SSD 250 ГБ (и 400 ТБ для модели в 1 ТБ). TBW, заявленная производителем, выше, чем у многих конкурентов. DWPD = 0,372
В заключение
56°C. Напомню, что даже вдвое большего объема WD Blue SSD на 1 Тбайт, протестированный в конце 2016 года, нагревался лишь до 41°C.
реклама
Стабильность скоростных характеристик
Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у моделей на флеш-памяти есть свои нюансы, связанные с постоянством показателей быстродействия в различных ситуациях.
Во-первых, далеко не все накопители могут обеспечивать стабильную скорость записи при сколь-либо продолжительной нагрузке, причем здесь может сказываться как быстродействие контроллера, так и наличие специальных алгоритмов «ускоренной записи» («SLC-режим») и их нюансы. Во-вторых, далеко не все устройства сохраняют свои показатели после того, как будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся в распоряжении контроллера (особенно снижение скорости записи было свойственно контроллерам SandForce SF-1***/SF-2*** из-за особенностей алгоритмов их работы).
В-третьих, бывают ситуации, когда накопитель оказывается без поступления на него команды TRIM (например, старый ПК, подключение через USB 3.0 на старых контроллерах, RAID-массивы, работа с базами данных) и тогда важна возможность его микропрограммы задействовать часть резерва под оперативную запись. В-четвертых, отличается реакция SSD на поступление команды TRIM: одни приступают к «сборке мусора» немедленно, другие – откладывают это на периоды простоя.
Причем первые тоже делятся на две подгруппы: на выполняющие операции «сборки мусора» монопольно с прерыванием всякой иной работы (просто перестающие откликаться на какие-либо обращения извне) и осуществляющие очистку ячеек памяти от ставших неактуальными данных в фоновом режиме, лишь несколько снижая быстродействие.
MSI RTX 3070 сливают дешевле любой другой, это за копейки Дешевая 3070 Gigabyte Gaming - успей пока не началосьВсе эти моменты мы и рассмотрим в порядке перечисления.
Случайная мелкоблочная запись по всему объему, «сборка мусора»
Имитируется работа накопителя в условиях нагрузки, близкой к серверной (непрерывная случайная запись блоками 4 Кбайт по всему объему с глубиной очереди запросов 32) при отсутствии TRIM. Именно так, к примеру, работают базы данных: создается один или энное число больших файлов, внутри которых выполняются операции чтения/записи, генерации команды TRIM при этом не происходит.
Тест проводится непрерывно в течение нескольких часов до исчерпания свободного места на накопителе, при этом снимаются показатели быстродействия: синие отметки – ежесекундно, черная линия – усредненное значение с интервалом в 30 секунд. Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов, да еще при отсутствии TRIM – тип нагрузки, нехарактерный для домашних ПК, но он иллюстрирует то, насколько производительна и стабильна в показателях использованная в тестируемых накопителях аппаратная платформа в целом.
реклама
К сожалению, ни старая, ни новая модификации WD Blue не могут похвастать постоянством показателей моментальной производительности. Хотя сам по себе Marvell 88SS1074 – контроллер с буферной памятью DRAM. Мало того, мы отлично видим, что быстродействие новой модификации в среднем при продолжительных нагрузках такого рода оказывается даже ниже – около 26 тысяч IOPS против прежних 32 тысяч. BiCS3, как отмечено ранее, быстрее старой 15 нм планарной памяти, а потому здесь можно сделать вывод о нехватке быстродействия именно контроллера, либо неоптимально настроенных алгоритмах работы микрокода.
SLC-режим реализован в обеих версиях, но он невелик по объему (примерно 5 Гбайт) и из-за проблем с постоянством показателей выражен слабо. Что, впрочем, не мешает накопителям демонстрировать шикарные результаты в том же популярном Crystal Disk Mark: этот тест в качестве результатов выводит не среднее, а максимальное из зафиксированных значений, да и само тестирование происходит в рамках очень небольшого тестового файла (по умолчанию 1 Гбайт). Именно поэтому мы видим в CDM до
300 Мбайт/с в 4kQD32, тогда как на графиках постоянной нагрузки значение скорости записи тяготеет скорее к 100-200 Мбайт/с.
Теперь посмотрим на то, как работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели твердотельного накопителя в четырех ситуациях: состояние «чистого» массива ячеек, после непрерывной нагрузки в течение двух часов в условиях отсутствия команды TRIM, после простоя 30 минут, которых должно хватить накопителю для отработки внутренних алгоритмов «сборки мусора», после выполнения команды TRIM на весь объем накопителя.
С возможностью работы в условиях отсутствия TRIM своя история: если старая версия WD Blue еще могла принимать около 1.7 Гбайт данных на относительно высокой скорости (пусть и делая это «всплесками»), то новая версия на памяти с вертикальной компоновкой ячеек практически лишилась даже такой возможности. Похоже, что некоторый объем есть, но из-за вида графика записи, мало чем отличающегося от работы в «замусоренном» состоянии, это больше похоже на случайное колебание.
Линейная запись
На крупноблочной записи поведение накопителей иногда может отличаться от мелкоблочной записи со случайным доступом, а оно тоже может служить критерием выбора. Наглядный пример нагрузки такого рода – копирование крупных файлов силами Проводника Windows. Для большей наглядности инициируем линейную запись на весь объем, доступный пользователю, посредством AIDA64.
Встроенный в Windows диалог копирования файлов: процесс копирования крупных файлов.
Здесь мы можем наглядно видеть, что размер SLC-буфера под этот тип операций даже больше и соответствует примерно 7 Гбайт данных. При этом с переходом на 64-слойную 3D NAND аккурат на треть увеличилось быстродействие накопителя вне SLC-кэша и теперь полутерабайтный WD Blue принимает данные со скоростью примерно 405-410 Мбайт/с вместо прежних 290-300 Мбайт/с. Впечатляющий прирост.
Задержки при отработке TRIM
Происходит удаление данных. Каков процесс? Операционная система ничего не затирает, она просто помечает в файловой таблице, что данные стали неактуальны. Если с HDD такой прием вполне адекватен, поскольку магнитная поверхность просто перезаписывается, то SSD необходимо «знать» об удалении данных – ячейки флеш-памяти нельзя переписать, их сначала нужно очистить.
Именно с этой целью в стандарт ATA была включена новая команда, больше известная как TRIM. Подача этой команды сигнализирует микропрограмме накопителя, что размещающиеся по определенным LBA-адресам данные более неактуальны и соответствующие им ячейки памяти можно стереть. Сама по себе команда выполняется монопольно, но различается реакция самих накопителей на подачу этой команды.
Три основных варианта: полный уход накопителя «в себя», снижение быстродействия, отсутствие видимой реакции вообще (накопитель «откладывает» выполнение расчистки «на потом», либо его аппаратное быстродействие настолько велико, что хватает и на фоновую расчистку, и на полноценное обслуживание запросов извне).
реклама
Спокойно копируем файлы, попутно удаляем ненужные, и тут накопитель «зависает» на некоторое время.
Первый из перечисленных вариантов наиболее неприятен: если накопитель является системным, то пользователь не просто случайно увидит резкое падение индикатора процесса копирования до нуля (а если никакого копирования пользователь не запускал, то не заметит и вовсе). Тут могут возникать рывки («фризы») в работе интерфейса операционной системы и приложений.
На накопителе создается несколько крупных файлов (учитывая общий объем тестируемого накопителя, было решено оперировать четырьмя файлами суммарным объемом 32 Гбайт), после паузы в несколько минут запускается линейное чтение с записью лога (показания фиксируются с интервалом 0.5 секунд) и осуществляется удаление файлов. Возникающие задержки фиксируются в записываемом логе, из которого затем формируется график.
Мы можем видеть, что тут отличий между старой и новой модификациями WD Blue нет с точки зрения логики. В абсолютных цифрах у новой модели скорость падает до меньшего уровня, но это заслуга более быстрой флеш-памяти. По факту же разовое прерывание работы на долю секунды практически невозможно заметить невооруженным взглядом.
Самая большая проблема SSD — срок службы меньше (в связи с износом твердотельного накопителя), чем у традиционных HDD и гибридных устройств.
Каждый раз, когда ваши данные записываются в ячейку NAND, она слегка вырабатывается. При достижении критического количества циклов записи та самая «измочаленная» ячейка NAND в конечном итоге потерпит неудачу завершения операции.
Понимание реального срока службы SSD-накопителя поможет организации определить, когда переход на такой формат хранения данных оправдан, а когда нет.
До сих пор не появилось единого мнения, как точно посчитать сколько живёт SSD, то есть когда именно он выйдет из строя. Тем не менее, алгоритм действий по определению потенциала той или иной модели накопителя существует. Поделился им Брайен Поузи (Brien Posey) — вице-президент Relevant Technologies по исследованиям и разработкам в области ИТ.
Мы приведём несколько цитат Брайана и основы его подхода в определении времени, сколько живут SSD-диски любых моделей и производителей.
Почему так сложно узнать срок службы SSD?
SSD служит меньше, чем HDD — вы тоже так считаете? Это мнение так распространено, что обратному никто и не поверит.
Производители не спешат указывать какие-то конкретные цифры — ведь устоявшихся стандартов в этой области не появилось. А значит, если каждый будет указывать «отсебятину», то и конкурентная борьба выльется в совершенно бессмысленную гонку вооружений.
Разные классы накопителей отличаются и по характеристикам, и по надёжности. Например, диск SLC, как правило, обладает гораздо большей долговечностью, чем диск QLC. Эксплуатация тоже играет немаловажную роль при определении срока службы: приложения с интенсивной записью ухудшают работу SSD гораздо быстрее, чем приложения, которые выполняют только случайные записи (те же резервные копии).
Всё это практически невозможно предсказать производителю. И всё-таки зная свои цели и привычки, вы способны прикинуть перспективы перехода на твердотельные накопители вполне самостоятельно. Уделим этому моменту особое внимание.
Как определить, сколько живет SSD?
Попробуйте научиться определять, сколько осталось SSD жить в вашей существующей системе или каковы перспективы проработать у выбранной модели как можно дольше. При помощи объяснений, предложенных Брайаном, вам потребуются лишь трое точных сведений.
- Program/Erase Cycles — количество циклов операций
- TBW — сколько можно записать терабайт данных
- DWPD — как много раз вы перезаписываете диск в день
I. Показатели от производителя
Количество циклов операций (program/erase cycles), которым подвергается устройство — это значение, которое стараются предложить производители в качестве основного параметра срока службы SSD. Но только с этими цифрами невозможно даже отдалённо спрогнозировать, когда диск выйдет из строя, как мы и сказали выше. Но без него вы тоже не сможете сделать сколь-нибудь честную оценку.
II. Количество гарантированных операций
Два других более важных фактора, которые нужно изучить — это общее количество терабайт записи (TBW) и число операций записи на диске в день (DWPD). Производитель накопителя предоставит вам сведения об общем количестве терабайт, которые, по его проектным оценкам, должны записаться в течение гарантированного срока службы.
«Например, компьютер, который я сейчас использую, имеет диск объёмом 1 ТБ. По словам производителя, диск имеет показатель Terabytes Written (TBW) 500. Это означает, что в течение срока службы накопителя я могу рассчитывать на запись в него около 500 терабайт данных», — объясняет Брайан .
На практике это совсем не гарантированные 500 циклов операций записи и стирания на ячейку, как можно подумать изначально. Большинство производителей имеют дополнительные резервные ячейки NAND на диске. Эти дополнительные «клетки под данные» могут быть использованы вместо сильно изношенных (эдакий запас прочности для увеличения срока службы SSD).
«Другими словами, это некая оценка того, как можно использовать диск. Например, вы записываете 2 ТБ в день на диск объёмом 1 ТБ — получается около 2 операций записи в день. Если диск поддерживает 500 TBW, а вы выполняете на нём 2 операции перезаписи в день (DWPD) при ёмкости 1 ТБ (всего выходит около 2 ТБ в день), то диск должен работать примерно 8 месяцев (500 TBW / 2 TB в день = 250 дней)», — с наглядным примером Брайан раскрывает секреты определения, сколько служит SSD.
Имейте в виду, что оценка выходит приблизительная! Некий ожидаемый диапазон долговечности ячеек NAND. Например, «ожидается, что диск TLC с 3D NAND будет поддерживать от 1500 до 3000 циклов записи».
Рассчитанная цифра, на сколько хватит SSD, грубая оценка ещё и потому, что файловые хранилища редко используются столь линейно и равномерно. Даже при выравнивании износа (путём специального ПО для твердотельных накопителей, например) некоторые области диска всё равно могут записываться чаще, чем другие.
Показатель среднего времени наработки на отказ у SSD
При определении надёжности диска не стоит пренебрегать характеристикой среднего времени до отказа, когда его производитель рассчитывает и указывает на основании результатов испытаний на выносливость.
«Например, накопитель Western Digital WDS100T2BOA имеет значение 1,75 миллиона часов. Это не значит, что средняя продолжительность жизни диска здесь составляет 200 лет (1 750 000 часов). Среднее время до отказа определяется как количество часов общего обслуживания всех устройств, разделённое на количество таких устройств», — замечает эксперт.
Никто точно не знает, каковы были особенности тестов Western Digital в данном случае. Но есть основное предположение того, откуда могло прийти значение среднего времени наработки на отказ в 1,75 миллиона часов.
Среднее время наработки на отказ у SSD учитывает:
- количество тестируемых устройств,
- часы тестирования,
- число отказавших устройств.
Предположим, что Western Digital решила протестировать 17 500 твердотельных накопителей, тестирование длилось 5000 часов (примерно семь месяцев) и во время теста отказали, например, 50 дисков. Вот как сработает математика:
17 500 дисков * 5 000 часов тестирования каждого / 50 отказов = 1 750 000
Этот расчет даст значение среднего времени наработки на отказ 1,75 миллиона часов. Значение не может даже примерно показать, на сколько лет хватит SSD. Но диски с более высоким значением «Среднее время наработки на отказ», вероятно, более надёжны, чем диски с низким значением, верно?
В конечном счете, не существует универсальной формулы, чтобы точно определить как долго будет работать SSD. Тем не менее, рейтинг TBW диска и среднее время до отказа должны дать вам некоторое представление.
Компания ZEL-УслугиЛюбые манипуляции с компьютерами для офиса, сервера или коммерческих целей, разумеется, составляют сейчас большой риск для бюджета фирмы. Передайте заботы об ИТ-оборудовании в компанию ИТ-аутсорсинга с экспертной поддержкой и консультацией по любым техническим вопросам и задачам.
Читайте также: