Срок службы ссд. Мифы об SSD, которые необходимо развеять

3.12.2017.

15.11.2017. В ресурсные испытания добавлена новая (уже третья по счёту) версия , укомплектованная самой прогрессивной 64-слойной TLC 3D V-NAND. Такие накопители стали появляться на прилавках магазинов вместо старых вариантов с 48-слойной памятью, поэтому ещё одна проверка этой модели будет явно не лишней. Информация о состоянии остальных тестируемых накопителей обновлена.

2.11.2017 . Закончилось тестирование , который в конечном итоге поставил рекорд по выносливости среди SSD на базе планарной флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. Сведения о состоянии остальных участников тестов приведены к актуальному состоянию.

16.10.2017 . Очередное плановое обновление материала, в рамках которого вся статистика по участвующим в тестировании моделям SSD приведена к актуальному состоянию. Также, множество испытываемых накопителей пополнено за счёт весьма любопытной новинки - . Данный SSD вызывает огромный интерес потому, что в нём используется новая 64-слойная 3D TLC NAND, с недавних пор производимая самой компанией Intel. Это - первый накопитель на прогрессивной 3D-памяти с 64 слоями, попавший в наше тестирование.

7.10.2017 . В тестирование добавлена ещё одна модель накопителя, которая давно интересовала наших читателей. Это - старичок , базирующийся на контроллере SF-2281 и MLC-памяти. По какой-то неведомой причине такой SSD до сих пор продаётся в магазинах, несмотря на то, что контроллеру SandForce исполнилось уже, страшно подумать, семь лет. Вместе с тем другой накопитель, на базе контроллера Phison PS3111-S11, завершил своё участие в тестах. Для всех остальных участников испытаний, которые продолжают работать, данные обновлены.

18.09.2017 . По многочисленным просьбам читателей в тестирование добавлен новый участник - . Он примечателен тем, что в нём используется eMLC-память с декларируемым ресурсом в 10 тысяч циклов перезаписи. Завершились испытания для двух других моделей, и , выносливость которых оказалась невелика. Быстрая кончина Plextor S3C совсем не удивила - в этой модели используется низкосортная TLC-память, а вот плохой результат Transcend SSD230 с 3D TLC NAND компании Micron заставляет задуматься. То ли какие-то ошибки есть в контроллере SMI SM2258, то ли компания Micron намеренно поставляет на открытый рынок дефектные чипы флеш-памяти. В любом случае до появления дополнительной информации мы рекомендуем воздержаться от покупки накопителей, основанных на сочетании SMI SM2258 и Micron 3D TLC NAND: ADATA Ultimate SU800, HP S700 Pro, Smartbuy Climb, Transcend SSD230 и т.п.

3.09.2017 . Ресурсным испытаниям SSD исполнился год. Это достаточно большой срок, но статистика посещений этой страницы говорит о том, что интерес к теме выносливости разных моделей твердотельных накопителей пока остаётся. И это значит, что тестирование продолжится, а материал будет обновляться и впредь дважды в месяц. Данные о пробеге испытуемых приведены к актуальному состоянию.

17.08.2017 . Завершили своё участие в тестировании сразу две качественные и интересные модели - и . Обе они показали очень хороший результат, подробный анализ которого добавлен в материал. Кроме того, в испытания вошли два SSD из разряда свежих новинок - и . Информация о прохождении тестов всеми остальными накопителями приведена к актуальному состоянию.

3.08.2017

16.07.2017 . Очередное обновление материала. Из тестов выбыл , однако это не помешало ему установить рекорд выносливости. В число участников испытаний добавлено две новых модели на базе набирающей популярность 3D TLC NAND: и . Попутно приведены к актуальному состоянию все сведения о накопителях, продолжающих работу в составе тестовых систем.

6.07.2017 . Сведения о прохождении тестирования приведены к актуальному состоянию. Пара SATA SSD - и - достигла своего предела по объёму записи и завершила участие в тестировании. Подробные сведения о том, как это произошло, добавлены в соответствующий раздел материала. В ближайшее время мы постараемся дополнить состав испытуемых накопителей.

20.06.2017 . Информация по текущему состоянию SSD обновлена. За прошедшее время из тестирования выбыл NVMe-накопитель , раздел по итогам его испытаний добавлен на третьей странице.

4.06.2017 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей.

16.05.2017 . Отказов накопителей с момента прошлого обновления статьи не произошло, поэтому все изменения касаются текущей наработки тестируемых моделей. Однако помимо этого в испытания был добавлен новый участник - - эталонный накопитель на очень популярной платформе Phison S10 с MLC-памятью.

30.04.2017 . Обновлены данные о состоянии накопителей, которые уже проходят испытания на износ. В дополнение к ним мы добавили ещё несколько новых SSD, о включении которых просили читатели. Новых участников сразу пять: (на базе Micron MLC 3D NAND), (безбуферный, на базе Micron TLC 3D NAND), (NVMe, на базе Toshiba 15-нм MLC NAND), (на базе SanDisk 15-нм TLC NAND) и (безбуферный, на базе Toshiba 15-нм TLC NAND).

16.04.2017 . За прошедшие с момента прошлого обновления две недели из тестирования выбыло сразу четыре накопителя. И если и при этом показали очень достойную практическую надёжность для моделей, построенных на TLC-памяти, то два других отказавших SSD, и , уверенно прописались среди аутсайдеров. Подробный рассказ об этой четвёрке перенесён в финальную часть статьи. Информация по текущему состоянию остальных участников обновлена.

31.03.2017 . Испытания завершились для ещё одного накопителя. Умер от исчерпания ресурса , и сведения о нём были перенесены в раздел некрологов. Добавились же в тестирование два новых участника: популярный , проверить надёжность которого давно просили наши читатели, и многообещающий NVMe-накопитель , который наконец-то стал поставляться в Россию. Информация о наработке всех остальных живых участников теста была обновлена.

15.03.2017 . Обновлений много. Во-первых, ещё два накопителя завершили тестирование: и . Они установили сразу два рекорда - по максимальной и по минимальной выносливости. Во-вторых, в испытания включился новый оригинальный SSD - на базе TLC 3D NAND производства Micron. В-третьих, все сведения о тех накопителях, которые уже завершили свой жизненный цикл, мы перенесли на . И в-четвёртых, информация по всем тем SSD, которые продолжают работать под нагрузкой, была обновлена.

3.03.2017 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей.

15.02.2017 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. По просьбам читателей в тестирование добавлено две новые модели SSD: и .

31.01.2017 . Выработал свой ресурс ещё один тестовый накопитель - . Раздел, посвящённый ему, перенесён в главу « ». Вместо него в тестирование добавлен новый продукт компании Toshiba - накопитель . Данные о состоянии остальных тестируемых накопителей обновлены.

15.01.2017 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. Кроме того, в связи с возросшим интересом к нашему тесту, произошло масштабное обновление состава участников тестирования. В их число добавлено сразу шесть новых SSD: , и . Мы продолжаем прислушиваться к мнению читателей, и в ближайшее время набор проходящих испытания SSD будет дополнен ещё раз.

6.01.2017 .Два накопителя из участвующих в тестировании ( и ), выработали свой ресурс. Подробный разбор их жизненного цикла помещён в раздел « ». В заключительной части статьи добавлена обновляемая итоговая диаграмма с практическим ресурсом, который показали участники тестирования, прошедшие тест. Данные о состоянии остальных тестируемых накопителей обновлены. Кроме того, в ближайшее время ожидается пополнение набора проходящих испытания SSD.

1.12.2016 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. Кроме того, в рамках проводимого исследования мы решили провести ещё один эксперимент, связанный с изучением выносливости SSD. Следующие две недели они проведут в выключенном состоянии. Таким образом мы проверим, способна ли изношенная флеш-память сохранять данные при полном покое, когда она находится в обесточенном состоянии и не мониторится контроллером.

15.11.2016 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей.

30.10.2016 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей.

15.10.2016 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. В тестирование добавлен новый накопитель - на 32-слойной TLC 3D NAND производства Micron.

30.09.2016 . Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей.

15.09.2016 . Обновлены данные о текущем состоянии тестируемых накопителей.

1.09.2016 . Первая версия.

Crucial BX500 - новый потребительский накопитель, которым компания Micron намеревается завоевать самую нижнюю часть рынка SATA SSD. Из-за его дешевизны даже ходили слухи, будто в нём используется QLC 3D NAND, однако на поверку это оказалось не так. BX500 - это типичный безбуферный SSD на памяти с трёхбитовыми ячейками, основанный на контроллере SMI SM2258XT. Флеш-память, которая лежит в основе BX500, - это фирменная 64-слойная TLC 3D NAND авторства Micron второго поколения, использующаяся, например, в том числе и в накопителе более высокого класса, MX500. А это значит, что несмотря на дешевизну, новый Crucial BX500 может быть достаточно долговечен.

Тестирование выносливости Crucial BX500 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.

• Объём перенесённой накопителем записи составляет 958 Тбайт . Это на порядок выше заявленного ресурса в 80 Тбайт, но от BX500 можно ожидать куда лучшей выносливости. Так, основанный на такой же 64-слойной TLC 3D NAND накопитель Crucial MX500 смог перенести 1 Пбайт перезаписей.
• Согласно данным S.M.A.R.T., флеш-память накопителя не имеет никаких проблем. Нулевые значения сохраняют переменные 01 (Raw Read Error Rate) - число ошибок чтения, 05 (Reallocated NAND Blocks) - число переназначенных блоков, AB (Program Fail Count) - число ошибок записи и AC (Erase Fail Count) - число ошибок стирания данных.
• Среднее число циклов программирования-стирания для ячеек TLC 3D NAND составляет на данный момент 4306. Контроллер накопителя оценивает это как полную выработку ресурса. Неудивительно: в микропрограмме BX500 заложено, что TLC 3D NAND память должна переносить лишь 1500 циклов перезаписи.

GOODRAM CX300 - представитель целого класса бюджетных накопителей, которые в последние месяцы наводнили прилавки магазинов. Отличительной особенностью таких SSD выступает безбуферный дизайн и использование платформы Phison S11. Вариант же GOODRAM дополнительно интересен ещё и тем, что он основывается на новой 32-слойной TLC 3D NAND компании Micron, что роднит его с такими накопителями как Corsair LE200, GALAX Gamer L, PNY CS3111b, Silicon Power S55 и проч. Безбуферные платформы обычно показывают не слишком впечатляющую выносливость, но как обстоит дело в данном конкретном случае?

Тестирование выносливости GOODRAM CX300 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.

Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:

• Объём перенесённой на данной момент записи - 2575 Тбайт . И это, по-видимому, близко к пределу возможностей этого SSD. Обычно SSD, построенные на трёхмерной TLC-памяти Micron переносят от 2 до 3 Пбайт записи, и здесь мы видим ещё одно подтверждение этому.
• Как показывает практика, основной атрибут S.M.A.R.T., по которому следует наблюдать за состоянием массива флеш-памяти накопителей, основанных на контроллерах Phison, это - AA (Bad Block Count). К настоящему моменту в этой переменной зафиксировано 32 ошибки, появившиеся за время эксплуатации. Проблемы начали возникать после того, как на накопитель записалось 2,4 Пбайт данных, и судя по всему их число теперь будет быстро расти.
• Среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти - 10 669 (оно закодировано в параметре AD). Это значение оценивается в S.M.A.R.T. как полный износ накопителя (см. параметр E7, в котором указан оставшийся ресурс в процентах). GOODRAM считает, что TLC 3D NAND, производимая Micron, была рассчитана на 1000 циклов перезаписи. Сама компания Micron говорит о ресурсе в 1500 циклов программирования-стирания. Но как видно из результатов теста, значение ресурса и у GOODRAM, и у Micron учтено с большим допуском. Например, при тестировании Crucial MX300 подобная память смогла перенести примерно 10 тысяч циклов перезаписи.

Kingston A1000 - это один из самых популярных SSD с интерфейсом NVMe. Именно поэтому мы и включили его в тест, хотя надо признать, что его реальная производительность совсем не так высока, как у прочих NVMe SSD, поскольку Kingston избрала для своего изделия урезанный контроллер Phison E8 с поддержкой лишь двух линий PCI Express. Секрет же востребованности предложения Kingston заключается в его дешевизне. Однако обычно такие продукты вызывают подозрения: если цена ниже, чем у конкурентов, не сэкономил ли производитель на чём-то весомом, например, на качестве памяти? Тем более, что в основе этого накопителя лежит трёхмерная BiCS3-память (TLC 3D) компании Toshiba, которая проявляет себя очень по-разному.

Тестирование Kingston A1000 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.

Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:

• 968 Тбайт . Для накопителя при этом заявлен ресурс 150 Тбайт, но в среднем SSD с подобной 64-слойной TLC 3D NAND производства Toshiba могут перенести на практике порядка 750 Тбайт перезаписи.
• Никаких признаков деградации массива флеш-памяти в переменных S.M.A.R.T. 0E (Media and Data Integrity Errors) и 03 (Available Spare) не содержится. Ячейки флеш-памяти находятся в полностью «здоровом» состоянии, что при таком пробеге неудивительно.
• Ячейки флеш-памяти накопителя на данный момент перезаписаны в среднем 3822 раз. В S.M.A.R.T. считается, что ресурс флеш-памяти уже выработан, что неудивительно, поскольку по спецификации используемая TLC флеш-память рассчитана на 3 тысячи циклов программирования-стирания.

Российский бренд Smartbuy продолжает снабжать нас весьма интересными для испытаний продуктами. На этот раз для тестирования нами был взят бюджетный накопитель Smartbuy Leap, в котором используется 32-слойная MLC 3D NAND производства Micron, прекрасно показывающая себя в других накопителях. Однако особого внимания Leap удостоился потому, что это - ультрабюджетная модель, основанная на безбуферном контроллере Marvell 88NV1120. Кажется, этот SSD должно быть можно рекомендовать тем, кто ограничен в средствах, но при этом ставит надёжность хранения данных на одно из первых мест. Нужно лишь проверить, действительно ли Leap так вынослив, как кажется и как обещает его производитель.

Тестирование выносливости Smartbuy Leap 256 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.

Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:

• Объём перенесённой записи составляет 2661 Тбайт . Это уже больше объявленного производителем ресурса в 768 Тбайт перезаписи, но меньше того практического ресурса, который показывают другие SSD на базе такой же 32-слойной MLC 3D NAND компании Micron: ADATA XPG SX950 и ADATA Ultimate SU900.
• Число переназначенных секторов - 0, то есть состояние массива флеш-памяти можно расценить как отличное.
• Среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти - 11 187. В S.M.A.R.T.-диагностике Smartbuy Leap этот пробег никак не трактуется, но Micron заявляет для своей MLC 3D NAND гарантированный ресурс в 3 тысячи циклов программирования-стирания. Впрочем, это тоже очень заниженная оценка: в других накопителях такая память выдерживает без каких-либо проблем десятки тысяч перезаписей.

⇡ Надёжность хранения данных на отключенных SSD

Попутно с тестированием ресурса перезаписи мы провели и проверку того, способны ли накопители, выработавшие заявленный производителем ресурс, уверенно хранить данные в выключенном состоянии. На этот счёт существует большое количество кривотолков, поэтому в один из моментов мы решили остановить циклическое тестирование выносливости на две недели, и посмотреть, смогут ли состаренные в нашем тесте потребительские SSD сохранить записанные на них данные в течение продолжительного времени при отключенном питании. Таким образом, в этом тесте поучаствовало шесть моделей накопителей, наработка которых в разы превышает заявленные производителями показатели выносливости.

• Crucial MX300 275 Гбайт после записи 487 Тбайт информации;
• KingDian S280 240 Гбайт после записи 578 Тбайт информации;
• OCZ Trion 150 240 Гбайт после записи 640 Тбайт информации;
• Plextor M7V 256 Гбайт после записи 1026 Тбайт информации;
• Samsung 850 PRO 256 Гбайт после записи 1049 Тбайт информации;
• Samsung 850 EVO 250 Гбайт второго поколения после записи 1969 Тбайт информации.

Две недели пребывания в обесточенном состоянии не оказали на сохранность записанной на SSD информации совершенно никакого влияния. Все шесть накопителей смогли прочитать как записанную непосредственно перед отключением информацию, так и те файлы, которые хранятся на них с самого начала нашего теста выносливости. При этом никаких сбоев или расхождений в контрольных суммах зафиксировано не было.

Однако сказать, что двухнедельное пребывание без подключения к питанию на накопителях совершенно не сказалось, мы всё-таки не можем. У двух моделей из шести длительный простой вызвал некоторые изменения в массиве флеш-памяти, что нашло отражение в S.M.A.R.T.-телеметрии.

Иными словами, процессы «старения» продолжаются у SSD и тогда, когда они обесточены. Однако никаких катастрофических изменений при этом не происходит. Проверка показала: сравнительно продолжительный простой SSD, давно выработавших весь заявленный ресурс, не приводит к тому, что они выходят из строя или же теряют сохранённые данные.

Но на самом деле, ничего иного никто и не ожидал. Тест же был проведён лишь потому, что некоторое время тому назад стало распространяться странное убеждение о том, что в выключенном состоянии твердотельные накопители очень быстро утрачивают способность надёжно хранить данные. Причём, в распространении этого заблуждения серьёзно посодействовали и многие околотехнические сайты, которые распространяли, а порой и упорно продолжают смаковать информацию о том, что SSD, не подключенные к питанию, могут терять записанные данные чуть ли не в течение нескольких дней.

В действительности же эта проблема раздута чуть ли не на пустом месте. Безусловно, процесс перетекания заряда из ячеек флеш-памяти, когда накопитель отключен от питания, имеет место, но происходит он значительно медленнее, и ни о какой возможности потери данных в течение дней речь идти не может.

В качестве подтверждения можно сослаться на спецификации JEDEC - комитета, в который входят все ведущие производители полупроводников и который вырабатывает единые стандарты для продуктов микроэлектронной отрасли. Эти стандарты с одной стороны обязательны для производителей, а с другой - являются ориентиром для клиентов, поскольку они описывают основные потребительские качества выпускаемых промышленностью устройств.

Собственно, источником возникшей паники по поводу сохранности информации на выключенных SSD стала «вырванная из контекста» таблица, взятая из одной из презентаций этого комитета, в которой указывались «сроки хранения» данных на выключенных накопителях в зависимости от температуры окружающей среды.

NAND-память, принцип действия которой заключается в удержании электронов в плавающем затворе, в состоянии покоя (без периодического обновления) действительно постепенно теряет сохранённый заряд. И рано или поздно это способно обернуться неправильной трактовкой содержимого ячейки и утратой данных. Представления о том, как и насколько быстро происходит процесс перетекания заряда, очень хорошо определены и подкреплены многочисленными экспериментами. Накопленные данные показывают, что один из главных факторов, который влияет на стабильность ячеек NAND, - степень их износа. Поэтому способность твердотельных накопителей сохранять информацию в выключенном состоянии сильно зависит от той стадии своего жизненного цикла, на которой они находятся. Числа, которые приведены в таблице выше, описывают ситуацию с выработавшими свой ресурс, а не с новыми, накопителями - и это меняет практически всё.

Иными словами, если речь идёт о новом SSD, то данные на нём в выключенном состоянии могут храниться годами (при обычном диапазоне температур). И лишь когда речь заходит о накопителе, который уже выработал установленный производителем ресурс, указанные в спецификации «сроки хранения» начинают приобретать какой-то смысл. То есть, 52 недели (год) - это тот минимальной период времени, в течение которого обычный потребительский накопитель обязан по спецификации сохранять данные в выключенном состоянии после того, как он уже выработал весь определённый в спецификациях ресурс. Но на самом деле информация, скорее всего, сможет продержаться на выключенном SSD гораздо дольше: как мы увидели, ресурс перезаписи производители указывают с кратным запасом. И со сроками хранения ситуация, скорее всего, примерно такая же.

Если же углубиться в спецификации JEDEC дальше, то можно найти и ещё одно подтверждение, что и после значительного превышения заявленного лимита перезаписей накопители не подвержены быстротечной утрате записанной на них информации. В то время как для потребительских SSD минимальный срок хранения установлен в год (при температуре 30 градусов), для серверных моделей, которые обычно основываются на ровно такой же флеш-памяти, этот временной интервал сужен до 3 месяцев (при температуре в 40 градусов).

Различие обуславливается тем, что для потребительских и серверных SSD предполагаются отличающиеся по своей интенсивности нагрузки. Декларируемая выносливость потребительских накопителей обычно составляет несколько десятков или сотен терабайт перезаписи. SSD же, относящиеся к серверному классу, имеют на порядок более высокую задекларированную надёжность, которая достигает единиц или даже десятков петабайт перезаписи. Из этого следует вывод, что даже после записи на обычный SSD количества данных, значительно превышающего его ресурс, он не потеряет способности сохранять её в выключенном состоянии по меньшей мере в течение нескольких месяцев - по аналогии с серверной моделью.

Именно поэтому наша двухнедельная проверка сохранности информации в выключенном состоянии и не выявила никаких проблем. После перезаписи сотен терабайт современные SSD просто обязаны сохранять данные гораздо дольше, чем пару недель. И совершенно очевидно, что спецификации JEDEC в этом отношении производителями соблюдаются.

На этом вопрос сохранности информации на выключенном SSD мы считаем закрытым. Понятно, что тестирование ресурса перезаписи - куда более важный с практической точки зрения и более осмысленный эксперимент, который может сказать о выносливости современных твердотельных накопителей гораздо больше. К тому же наша методология тестирования проверяет и правильность считывания сохранённых на SSD в самом начале эксперимента файлов.

Тем не менее, считаем своим долгом напомнить, что накопители на NAND-памяти всё-таки не предназначены для архивного хранения информации. Магнитные носители информации - жесткие диски и ленточные накопители - выглядят более подходящим выбором для этой цели. SSD же - быстрый носитель информации, нацеленный в первую очередь для работы с «горячими» данными.

Думанский Максим Владимирович 23695

Когда речь заходит о твердотельных накопителях (SSD), то часто слышишь мнение об их ненадежности и недолговечности от людей, которые интересовались их приобретением, но натолкнулись на информацию об ограниченном количестве циклов перезаписи флэш памяти накопителя, которая их напугала.

Давайте попробуем разобраться и информацией до конца и подтвердить или опровергнуть это мнение. Для начала разберемся в конструкции SSD накопителя. Он является немеханическим запоминающим устройством, слово «немеханический» говорит о том, что в его конструкции нет движущихся деталей, нет ни мотора, ни шпинделя, ни пластин, ни головок. Вся его начинка – блоки Flash-памяти и контроллер, управляющий записью.

Цены в интернет-магазинах:

Флэш память с развитием накопителей менялась на все более быструю и дешевую. Первоначально, на заре своего появления, SSD имели малый объем и уступали традиционным HDD в скорости записи, но с лихвой компенсировали это быстрым поиском информации, т.к. доступ к ней не замедляется на физическое перемещение магнитных головок. Но в современных твердотельных накопителях ситуация поменялась и эта скорость много выше возможностей HDD. Связано это со многими факторами, с развитием контроллеров записи и, в частности, с эволюцией самой flash-памяти.

Первоначально использовалась память типа SLC (single-layer cell, одноуровневая ячейка), она дорогая, но достаточно медленная и имеет ресурс порядка 100000 циклов перезаписи. Потом ее сменила память типа MLC (multi-layer cell, многоуровневая ячейка), более дешевая, более быстрая, с ограничением на количество циклов перезаписи ячеек порядка 10000, сейчас это самый распространенный тип памяти, используемый в SSD-накопителях. Реже пока встречается новейший тип флэш-памяти – TLC (triple-layer cell, трехуровневая ячейка), разработанный компанией Toshiba и используемый в топовых моделях SSD-накопителей, в частности в серии M5 PRO накопителей Plextor, которые помимо «модной» памяти отличаются еще и контроллером записи Marvell с собственной, доработанной, прошивкой. TLC отличается от предшествующих двух типов тем, что в одной ячейке хранит не 2, а сразу 3 бита памяти, что увеличивает плотность записи и скорость доступа к информации.

Цены в интернет-магазинах:

Но вернемся к вопросу о сроке жизни памяти. Для TLC производитель (Toshiba) не указывает количество циклов перезаписи, но лично для меня, а у меня в ноуте стоит именно M5 Pro с этим типом памяти, вполне достаточно пятилетней гарантии от Plextor (видите "кругляш" на фото упаковки вверху). Дело в том, что за пять лет у меня сменились комп и три ноута, так что не все ли мне равно какой винчестер стоял в компе или первом ноуте пять лет назад? Тем более что даже по истечении циклов перезаписи в трудно обозримом будущем вся информация на SSD будет доступна еще минимум год в режиме чтения.

Цены в интернет-магазинах:

Читайте о том, какие функции Windows сокращают срок службы SSD диска и как их отключить . Если на своём компьютере вы до сих пор используете традиционный жесткий диск HDD , то самое время задуматься о том, чтобы перейти к использованию твердотельного накопителя – SSD диска. Это значительно ускорит работу вашего компьютера или ноутбука.

Неужели SSD диски насколько идеальны? Не совсем. По сравнению с HDD дисками у SSD есть некоторые недостатки, основным из которых является ограниченное количество циклов удаления/записи. Это значит, что относительное количество циклов удаления/записи у SSD дисков ниже, чем HDD дисков. В данной статье постараемся описать данный недостаток твердотельных накопителей и как его обойти.

Содержание:

Запись на жесткий диск (HDD)

Основным компонентом жесткого диска (HDD) являются пластины, на которые собственно и записывается информация. Они бывают керамические или металлические. Диски покрыты тонким слоем металла, который намагничивается и размагничивается. Процесс записи данных на такие диски происходит следующим образом: считывающе-записывающая головка устройства перемещается и намагничивает/размагничивает сектора пластин в 1 и 0, сохраняя информацию в двоичной системе (бинарной).

Когда данные перезаписываются (сохраняются поверх записанных раннее), то происходит аналогичный процесс. Т.е. процесс записи на жесткий диск всегда одинаков, независимо от того содержатся на диске денные или нет.

Запись на SSD диск

Запись информации на SSD диск - это более сложный процесс и происходит он по-другому. Поэтому необходимо запомнить три вещи.

Если на SSD диске уже сохранены данные, то процесс записи – это процесс удаления ранее сохранённых данных из ячейки памяти и записывание новых данных. Новые данные записываются в ячейку только после удаления записанных раннее. Поэтому, процесс записи на SSD диск, это скорее процесс удаления/записи.

Количество циклов удаления/записи SSD диска ограничено. Каждый такой цикл уменьшает жизнь ячейки памяти и когда количество циклов удаления/записи превысит граничный порог, ячейка станет нерабочей, на неё больше не будет осуществляться запись данных.

Ячейки памяти организованы в блоки. Информацию на диск можно записывать по ячейкам, а удалять только блоком. То есть, пользователь открыл документ и внёс в него изменения, то для его сохранения SSD необходимо сначала перенести всю информацию определённого блока в другое место, очистить блок информации, после чего вернуть в него всю информацию плюс сохранить документ с изменениями. Это называется – Write Amplification и означает, что SSD сохраняет намного больше информации, чем мы сохраняем на него, что увеличивает количество циклов удаления/записи.

Нивелирование износа

Но расстраиваться не стоит, количество циклов удаления/записи SSD диска не так уж и мало. А в добавок, современные SSD диски имеют технологии, которые увеличивают КПД записи на диск и уменьшают нагрузку на ячейки информации. Наиболее важная из таких технологий это алгоритм нивелирования износа (wear-leveling algorithms), с помощью которого данные записываются равномерно по всему объёму накопителя, с помощью чего достигается максимальный срок его службы. Причём, SSD накопители большего объёма имеют больший срок службы, чем те, которые поменьше.

На сколько же продолжителен срок службы SSD накопителя? Для того, чтобы пользователи могли оценить длительность службы SSD накопителя, большинство производителей показывают её как количество объёма, которое можно записать на диск за всё время его использования. Рассчитывается данная величина в TBW (Total Bytes Written).

Например, такой объём как 220 TBW обозначает, что на диск может быть записано 220 терабайт данных до того момента пока он станет ненадёжным. Это означает, что если пользователь будет записывать на диск 50 ГБ данных каждый день, то такой диск прослужит 12 лет.

Большинство пользователей никогда не пишут на диск больше чем 50 ГБ в день. И такое случается редко, а большинство других дней на диск не записывается значительно меньше или вообще ничего. Причём, чтение документов или просмотр фотографий не является процессом записи, это чтение, которое не влияет на продолжительность службы диска. Только копирование файлов из другого диска, загрузка файлов или редактирование документов подразумевает запись информации на диск.

Это говорит о том, что если использовать SSD диск в таком же режиме, как и HDD диск, то сроки их службы должны быть сопоставимы.

Что должен делать пользователь

Чтобы срок службы SSD диска был максимальным, необходимо воздержаться от необязательного копирования файлов, загрузки файлов и тому прочего. Также, пользователь должен знать, что в операционной системе есть специально разработанные для HDD дисков функции, использовать которые с SSD дисками не нужно.

Это:

Бэнчмаркинг (сопоставительный анализ). Часто скорость работы SSD носителя проверяют с помощью копирования файлов или программ для сопоставительного анализа. И хотя полученная информация для пользователя будет полезной, эта методика использует циклы записи/удаления твердотельного накопителя. Лучше такие способы не использовать.

Гибернация. В процессе гибернации системная память (куда переносятся запущенные программы и используемая информация) записывается на внутренний носитель информации компьютера (HDD или SSD). После восстановления работы компьютера, система копирует данные назад с диска в системную память и восстанавливает компьютер к состоянию до гибернации. Скопировав данные в системную память, операционная система удаляет их с диска.

Процесс гибернации может использовать гигабайты памяти, которые преобразовываются в большое количество записей на диск компьютера. Так, компьютеру с 4 ГБ оперативной памяти, для гибернации может потребоваться до 4 ГБ пространства диска.

Гибернация компьютера может быть включена как вручную, так и в автоматическом режиме, но на компьютере с SSD носителем её лучше отключить вообще.

Для этого:

Чтобы обратно активировать данную функцию обратно введите powercfg -h on .

Команды AHCI и TRIM. AHCI (advanced host controller interface) позволяет операционной системе получать доступ к диску быстрее и использовать некоторые дополнительные опции. Одна из таких функций - это команда TRIM, которая позволяет операционной системе информировать SSD о том, какие блоки памяти больше не используются и могут быть стёрты. Это позволяет работать диску более продуктивно, уменьшая Write Amplification эффект и продолжая ему жизнь.

По умолчанию обе команды активированы на компьютере. Проверить это или изменить их включение можно из BIOS.

На разных компьютерах войти в BIOS можно по-разному, с помощью нажатия клавиши Delete или F2 во время загрузки компьютера. В BIOS перейдите в раздел носителей информации и измените значение «Configure SATA as» на «AHCI» . Сделать это лучше до установки операционной системы, иначе придётся переустанавливать драйвера носителя информации.

Определить работает ли команда TRIM можно запустив Командную строку от имени администратора и запустив команду: fsutil behavior query DisableDeleteNotify

Если в результате выполнения команды будет выдано сообщение “DisableDeleteNotify = 0” – значит TRIM активна. Если нет, то её можно включить с помощью команды fsutil behavior set disabledeletenotify 0

Дефрагментация. В случае с жесткими дисками, дефрагментация – это процесс оптимизации логической структуры диска с целью обеспечения хранения файлов в непрерывной последовательности кластеров. После осуществления дефрагментации жесткого диска чтение/запись информации с него становится быстрее, так как уменьшает количество движений головок диска.

Если говорить о SSD дисках, то осуществление дефрагментации им не требуется: у них нет движущих частей, и скорость доступа к информации на нём всегда одинакова. Кроме этого, дефрагментация SSD диска – это большое количество процессов записи/удаления.

В Windows 10 есть возможность настройки автоматической дефрагментации дисков . Лучше отключить данную функцию и не желательно запускать её без надобности вручную.

Для этого кликните правой кнопкой мыши на диске (в папке «Этот компьютер»), выберите Свойства / Сервис / Оптимизировать . Перейдите в раздел Оптимизация по расписанию и нажмите кнопку Изменить параметры .

Superfetch . Эта технология, которая впервые появилась в Windows Vista, позволяет операционной системе более продуктивно использовать системную память и осуществлять предварительную загрузку часто используемых данных и приложений. Но, этот процесс требует, чтобы кэш Superfetch писался на диск и регулярно обновлялся.

В случае использования HDD диска на компьютере как основного, использование данной функции будет полезным. Для SSD дисков, использование данной технологии не обязательно и только увеличивает количество циклов удаления/записи.

Для того, чтобы отключить Superfetch откройте Панель управления / Администрирование / , и найдите в списке служб Superfetch. Кликните по ней дважды и нажмите Остановить или выберите тип запуска «Отключена» .

Файл подкачки . В Windows 10 файл подкачки, это аналог системной памяти. Фактически, это часть диска компьютера, которую резервирует операционная система для использования, когда какое-то из приложений потребует больше оперативной памяти, чем фактически установлено на компьютере.

Размер файла подкачки динамичен и может изменяться, что приводит к постоянной записи информации на внутренний диск компьютера. Для SSD диска его было бы желательно отключить, но это повлияет на производительность компьютера. Выходом из сложившейся ситуации будет установка фиксированного размера файла подкачки, который рекомендован системой. Также, если на компьютере установлено несколько дисков с основным SSD, файл подкачки можно перенести на HDD диск.

При выборе диска для своей системы все чаще пользователи отдают предпочтение SSD. Как правило, на это влияют два параметра – высокая скорость и отличная надежность. Однако, есть и еще один, не менее важный параметр – это срок службы. И сегодня мы попытаемся выяснить, как долго сможет прослужить твердотельный накопитель.

Прежде чем считать, сколько времени проработает диск, давайте немного поговорим о типах памяти SSD. Как известно, в настоящее время, для хранения информации используется три вида флеш-памяти — это SLC , MLC и TLC. Вся информация в этих типах хранится в специальных ячейках, которые могут содержать один, два или три бита соответственно. Таким образом, все типы памяти отличаются как плотностью записи данных, так и скоростью их чтения и записи. Еще одним важным отличием является количестве циклов перезаписи. Именно этот параметр и определяет срок службы диска.

Формула расчета срока службы накопителя

Теперь посмотрим, как долго сможет проработать SSD с используемым типом памяти MLC. Так как именно эта память чаще всего применяется в твердотельных накопителях, ее мы и возьмем для примера. Зная количество циклов перезаписи, рассчитать количество дней, месяцев или лет работы не составит особого труда. Для этого воспользуемся простой формулой:

Количество циклов * Емкость диска / Объем записываемой информации в день

В результате мы получим количество дней.

Расчет срока службы

Итак, приступим. Согласно техническим данным, среднее количество циклов перезаписи составляет 3 000. Для примера возьмем накопитель объемом 128 Гбайт и среднесуточный объем записываемых данных – 20 Гбайт. Теперь применим нашу формулу и получим следующий результат:

3000 * 128 / 20 = 19200 дней

Для простоты восприятия информации переведем дни в годы. Для этого полученное количество дней разделим на 365 (число дней в году) и получим примерно 52 года. Однако, это число носит теоретический характер. На практике срок службы будет гораздо меньше. Из-за особенностей ССД, среднесуточный объем записываемых данных увеличивается в 10 раз, таким образом и наш расчет можно сократить в столько же раз.

В результате мы получим 5,2 года. Однако, это не означает, что через пять лет ваш накопитель просто перестанет работать. Все будет зависеть от того, на сколько интенсивно вы используете свой SSD. Именно по этой причине некоторые производители в качестве срока службы указывают общий объем записываемых на диск данных. Например, для накопителей X25-М, компания Intel дает гарантию на объем данных в 37 Тбайт, что при 20 Гбайтах в день дает срок пять лет.

Заключение

Подводя итог, скажем, что срок службы достаточно сильно зависит и от интенсивности использования накопителя. Также, исходя из формулы, не последнюю роль играет и объем самого устройства хранения данных. Если проводить сравнение с HDD, которые в среднем работают около 6 лет, то SSD не только более надежные, но и дольше прослужат своему владельцу.

Вы уже являетесь счастливым обладателем SSD или примеряетесь к его покупке? Тогда я уверен, что вас волнует вопрос о сроке его работы. Серию статей об SSD я начну с рассказа о циклах перезаписи.

Все знают, что флэш-память SSD обладает ограниченным количеством циклов перезаписи. Зачастую дальше следует вывод о том, что нужно всеми силами уменьшать объем записываемых на диск данных.

А если еще и знать, что по факту на SSD записывается на порядок больший объем данных, чем на HDD, то вообще страшно доставать диск из коробки:)

На практике конечное количество циклов перезаписи не имеет значения для подавляющего большинства пользователей. Ресурс современных SSD и логика их контроллеров позволяют выдерживать огромные объемы записываемых данных.

Сегодня в программе

Как работает SSD

Давайте быстро пробежимся по некоторым принципам работы твердотельных накопителей.

Сбор мусора

Флэш-память SSD построена из блоков, которые в свою очередь состоят из страниц. Данные записываются в отдельные страницы блоков, при этом невозможно обновить данные, просто перезаписав старые. Более того, стереть можно только блок целиком!

Поэтому сначала нужные данные перемещаются из страниц одного блока в другой, и только затем стирается весь блок с оставшимися ненужными данными, тем самым освобождаясь для новой записи. Этот процесс называется сбором мусора (garbage collection).

TRIM

TRIM – это возможность операционной системы, с помощью которой ненужные данные помечаются специальным образом. Поэтому контроллеру не нужно перемещать их, записывая в другие блоки. Это повышает скорость записи, а главное – существенно уменьшает количество циклов перезаписи.

В современных ОС Windows эта функция включена (проверятся командой выше), но вовсе не факт, что она работает .

Выравнивание износа

Ресурс твердотельного накопителя напрямую зависит от количества циклов перезаписи блоков памяти. Если регулярно записывать данные в один и тот же блок, он быстро умрет, тем самым уменьшив емкость диска. Поэтому задачей контроллера является равномерное распределение данных по всем блокам SSD.

Увеличение объема записи

Очевидно, что сбор мусора и выравнивание износа ведут к увеличению фактического объема данных, записываемых на твердотельный накопитель (write amplification). В отличие от HDD, этот объем намного больше, чем диктуют программы и система.

Фиксированного мультипликатора нет, поскольку увеличение объема зависит от ряда факторов, в том числе от типа записываемых данных.

Последовательная запись (например, копирование файлов) не влечет за собой существенного увеличения объема, поскольку есть возможность равномерного заполнения блоков. Случайная запись (например, работа ОС) сопряжена с намного более активным перемещением данных по блокам твердотельного диска.

Так или иначе, на контроллер возлагается задача эффективно распределить данные на диске, обеспечивая максимальный срок службы всех блоков памяти.

Оценка ресурса накопителя

Сейчас основным системным диском у меня выступает Kingston Hyper-X 3K . “Hyper-X” – это просто маркетинговое название линейки, зато “3К” раскрывает одну из основных технических характеристик диска – его ресурс по объему записанных данных.

3K или 3 000 – это количество циклов перезаписи, которые выдерживает флэш-память Intel 25nm MLC NAND, лежащая в основе этого накопителя. Модель Kingston Hyper-X без суффикса “3К” тоже основана на памяти 25nm, но выдерживает 5000 циклов.

Давайте посчитаем на примере гипотетического диска в 120GB, на который записывается 12GB в день (это немало, как вы увидите чуть ниже). Допустим, при вашей нагрузке контроллер увеличивает объем записи в 10 раз, что тоже взято с большим запасом.

При таком раскладе вы проходите один цикл перезаписи за день. Поделив число циклов на 365, получаем для 3 000 циклов – 8.219 лет, а для 5 000 циклов – 13.698 лет (в таблице округленные значения). После этого, теоретически, ваши данные должны быть целыми на протяжении еще 12 месяцев, но не исключено, что только для чтения.

Что говорят производители

К сожалению, производители отчасти виноваты в том, что ряд пользователей не использует весь потенциал их устройств. В официальных данных выносливость диска может указываться не для всех моделей, находиться на задворках документации, либо вообще отсутствовать.

Зато всегда присутствует средняя наработка на отказ (MTBF). Она может составлять 1 или 2 миллиона часов, но кого это интересует?

Пример диска для обычных потребителей

Именно так неинформативно обстояли дела с моими первыми твердотельными накопителями Kingston V100 — 64 и 128GB. В 2010 году это были типичные SSD для обычных потребителей — не самые быстрые и относительно недорогие.

Впрочем, на сайте компании тогда была такая фраза (сейчас страницы уже нет, но Google помнит).

Recommended workloads for the SSDNow series M, V+ and V is up to 20GB writes per day for three years. For the «E» Series we recommend writes up to 900GB per day for the 32GB and 1.8TB per day for the 64GB SSD.

Ресурс диска 64GB составляет 20GB в день на протяжении трех лет, т.е. около 22 Тб. Обратите внимание, что у старших серий он значительно выше.

Это было давно, и тe диски уже сняты с производства. В пришедшим им на смену сериях Kingston V200 и V300 при той же трехлетней гарантии уже четко указано :

• 60GB: 32TB
• 120GB: 64TB
• 240GB: 128TB

Диск 64GB живет у меня в нетбуке, а накопитель объемом 128GB ровно год трудился в качестве системного в моем основном ПК.

Сейчас он стал вспомогательным, уступив место Hyper-X.

Пример диска для энтузиастов

Вы читали обзоры, сравнения, отзывы перед покупкой SSD? Я тоже! Исходя из личного опыта и удачного на тот момент соотношения цена/качество, я взял упомянутый выше Kingston Hyper-X 3K , который как раз позиционировался для тех, кто хочет ездить побыстрее.
Пожалуйста, не рассматривайте упоминание этого или любых других накопителей в качестве моей рекомендации к покупке. Это просто примеры.

Помимо более высокой скорости работы у него глубже ресурс (на момент публикации статьи по этой ссылке были приведенные ниже данные):

• 90GB: 57.6TB
• 120GB: 76.8TB
• 240GB: 153.6TB

Другими словами, для диска 120GB компания гарантирует запись в среднем 60GB в день на протяжении трехлетней поддержки SSD.

Давайте сравним этот SSD с другими твердотельными дисками, которые тоже используют синхронную память Intel 25nm MLC NAND. Накопитель Intel 330 (с точно такой же памятью и контроллером как в HyperX 3К) появился летом 2012 года, и срок службы у него сформулирован так:

The SSD will have a minimum of three years of useful life under typical client workloads with up to 20 GB of host writes per day.

20GB в день – это около 22TB за три года гарантийного срока службы, хотя непонятно, зависит ли это от объема накопителя. Занятно, что Kingston более оптимистична в оценке флэш-памяти Intel, нежели сам производитель NAND:)

Проблема лишь в том, что не из всех SSD можно извлечь необходимые сведения. Например, у Kingston такая возможность есть только в новых моделях, а накопители Samsung вообще скрывают эти цифры.

Это сведения о моем Hyper-X после трех месяцев работы. ID 241 – Lifetime Writes From Hosts обозначает кумулятивный объем записанных данных в гигабайтах. Выходит, что я записываю на диск около 7GB в день. Кстати, в ID 231 указан оставшийся ресурс диска в процентах.

Я отправляю ПК с 8GB памяти в гибернацию как минимум раз в день. Не говоря уже о том, что вдобавок к повседневной работе у меня на этом диске крутится основная виртуальная машина.

Если верить заявленному ресурсу в 76.8 Тб, при таком раскладе мне хватит этого накопителя на 30 лет. Гм… вы помните, что 30 лет назад ОС Windows ставилась с пяти дискет 5.25""? :) SSD Life менее оптимистична, «всего» 9 лет.

Где у вас сейчас диски десятилетней давности?

Что будет через 10 лет

Ради интереса я нашел раритетный чек. Вот WD 40GB, купленный по ходу дела между неизвестной рыбой, курицей и апельсиновым соком (яблочным, по уточненным данным;)

Я уверен, что этот диск не выходил из строя, но я понятия не имею, где он сейчас! Кстати, на сегодняшний день за эти деньги предлагаются SSD среднего класса объемом в 128GB.

В ближайшие годы количество поставок SSD будет увеличиваться, а объем дисков – расти.

По оценке Gartner, уже в 2016 году средний объем клиентских твердотельных накопителей составит 319GB. Еще через 7 лет? Думаю, вам уже не понадобится ваш старый диск в 64 или 128GB, даже если он будет еще живой.

Не становитесь жертвой стереотипа

Причиной выхода SSD из строя может быть что угодно, причем вне зависимости от производителя. И, как правило, причиной смерти становится вовсе не израсходованный ресурс циклов перезаписи.

В свое время Kingston регулярно вводила скидки на серию V100, потому что ее репутацию подмочили первые диски. Они часто превращались в кирпичи из-за проблем прошивки, а с ее обновлением проблема исчезла. Точно так же решилась и проблема у моего брата, который предварительно вернул OSZ два одинаковых накопителя подряд.

Этой записью я настойчиво подталкиваю вас к мысли, что ограниченное количество циклов перезаписи не является существенным фактором для срока жизни современного твердотельного накопителя в домашнем ПК.

Конечно, если на него регулярно записывать терабайты торрентов, он проживет меньше, но для таких целей логично использовать жесткие диски с более низкой стоимостью гигабайта данных. А для системы, программ, игр и личных файлов нужно использовать весь потенциал SSD!

Дискуссия и опрос

В следующей записи блога я разберу типичные ошибки, которые люди допускают при «оптимизации» своих твердотельных накопителей. Все основные тезисы готовы, но я также надеюсь, что ваши комментарии помогут мне их дополнить:)

Поэтому, я прошу вас:

1. Расскажите какой у вас SSD, как долго вы им владеете, и поделитесь впечатлениями от использования.
2. Приведите скриншоты:

• производительности (CrystalDiskMark)
• характеристик S.M.A.R.T. и ожидаемого срока службы (CrystalDiskInfo или SSDLife)

Перечислите меры, которые вы предприняли для оптимизации своего SSD.

Опрос убран, т.к. веб-сервис опросов прекратил существование.