Сколько хранятся данные на ssd без питания
Флеш-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
Увеличение объема записи (Write Amplification Factor)
Из-за особенностей работы NAND памяти количество действительно записываемой информации больше, чем количество логической информации, которую хочет записать пользователь.
Это происходит из-за того, что информация в памяти должна быть стерта перед повторной записью – во время выполнения этого цикла данные (как пользователя, так и служебные) перемещаются с места на место более одного раза. Это увеличение количества записываемой информации «забивает» канал и уменьшает показатель случайного чтения.
WAF равен отношению объема записей на флеш-память к объему записей на хост-устройстве. Например, если для записи 10Гб с хост-устройства на NAND записано 20Гб, то коэффициент равен WAF будет равен 2
Чем эффективнее реализован алгоритм WAF, тем меньше он перемещает данные, расходует ресурс ячеек памяти и, в конечном счете, снижает цену SSD.
Оценка своего DWPD
Для предварительной оценки нагрузки на SSD в продакшне на основе рекомендаций производителей можно составить такую небольшую шпаргалку с указанием типичных вариантов использования:
Сценарий использования | Описание | Примерный DWPD |
Загрузочный диск | Загрузка сервера. Нечастые обновления. Логи и постоянные файлы хранятся на другом накопителе. | 0,1 ~ 1,0 |
Раздача контента | Фронтенд CDN. Кэш для самых популярных медиафайлов | 0,5 ~ 2,0 |
Видеонаблюдение | Запись трансляции с нескольких камер 24/7, периодическая перезапись содержимого диска. | кратно Nкамер |
Виртуализация и контейнеры | Хранилище Tier-0 для контейнеров и VM в гиперконвергентной системе. Всё локальное хранилище в кластере работает на SSD. | 1,0 ~ 3,0 |
Транзакционная система (OLTP) | Нагрузки с интенсивным использованием данных. Частое обновление журналов БД и файлов, до тысячи операций в секунду. | от 3,0 |
Высокопроизводительное кэширование | Кэш для локальных HDD. Максимальные нагрузки. | от 3,0 и гораздо выше |
Таким образом, из реального DWPD и P/E для своего SSD можно примерно оценить приблизительный срок его жизни: общий и сколько осталось.
Оставшийся срок можно ориентировочно спрогнозировать, если вычесть реальный срок эксплуатации из общего срока жизни SSD.
Или другой вариант — посчитать максимальный TBW для своего SSD исходя из его технических характеристик, а потом отслеживать реальный TBW в процессе эксплуатации.
SSD+HDD
Один из известных лайфхаков — связка SSD+HDD. Условно говоря, вместо одного большого SSD можно купить NVMe маленького размера, только для операционной системы, рабочих приложений и избранных игр, а все остальные файлы, дистрибутивы и резервные копии хранить на дешёвом медленном SATA HDD. По цене получится примерно одинаковая сумма, а места больше на несколько терабайт.
Хотя так делают скорее для экономии и увеличения объёма хранилища, но у лайфхака есть и дополнительный бонус — некоторое снижение нагрузки на SSD. То есть увеличение его срока жизни.
Кроме того, в более свободных SSD больше размер кэша и выше производительность, чем в заполненных.
Изменение размера кэша SLC в зависимости от объёма свободного места в Intel SSD 665p, источник
Да и игры всё растут. Дистрибутивы по 200 ГБ уже почти норма… Так что полностью переходить на модель «один большой SSD» немного опасно, места может не хватить для всего. С другой стороны, всё больше игр рекомендуют SSD для установки. Тут особо не забалуешь, потому что при использовании HDD страдает производительность.
Показатели DWPD и TBW
Обычно производитель указывает два параметра, которые позволяют рассчитать срок эксплуатации накопителя: DWPD и TBW. Например, для NVMe SSD 980 PRO заявлен гарантийный показатель 150 TBW для накопителя на 250 ГБ и 600 TBW для модели 1 ТБ.
- Terabytes Written (TBW) = количество терабайт, которые можно записать на SSD в течение срока эксплуатации.
- Drive Writes Per Day (DWPD или DW/D) = расчётная нагрузка на SSD (в день) во время срока эксплуатации, который составляет три-пять лет.
Если в технических характеристиках 4-терабайтного SSD указано «пять лет, 1 DWPD», то накопитель рассчитан на 4 терабайта записи в день в течение 365*5 = 1825 дней, то есть:
Такой объём записи должен выдержать накопитель в течение гарантийного срока.
Для разных накопителей количество TBW кратно отличается при одинаковом DWPD. То есть 1 DWPD для 15-терабайтного диска означает в 15 раз больший объём записи, чем 1 DWPD для терабайтного.
То еcть даже изначально при покупке SSD можно рассчитать, сколько лет отработает SSD с конкретным DWPD, если вы заранее знаете объём записи на диск в своей системе.
Соответственно, в случае интенсивной нагрузки 24/7 типа майнинга Chia можно выбрать более дорогую модель с более высоким показателем DWPD — и всё равно она долго не проживёт. А для нормальной работы нет смысла переплачивать, если расчёт по формуле покажет вам срок эксплуатации более 100 лет. Тут явно накопитель выйдет из строя раньше и по другим причинам.
Результаты тестирования
Как я уже говорил, начался этот мой тест 2 марта 2019 года. С этого времени я накопитель не подключал к сети вплоть до 14 сентября того же года, т. е. чуть более 6 месяцев.
Не буду тянуть и сразу скажу, что при таких условиях хранения за это время с файлами ничего не случилось. Все они присутствуют на своих местах, проверка контрольных сумм не нашла ни одной ошибки, файлы открываются и полностью работоспособны. Я не поленился и проверил все файлы. Никаких проблем не обнаружено.
Запущенный тест чтения утилитой HDTune очень хорошо демонстрирует, где на накопителе есть информация, а где – нет. Если вспомнить график чтения пустого SSD, то там картина другая, и скорости выполнения данной операции совсем иные. Посему, выполнение данной операции на не заполненном информацией накопителе представляет разве что теоретический интерес. Это, так сказать, максимальное значение на «спидометре».
Подопытный
Начал я эксперимент 2 марта 2019 года. Данный SSD был выбран не случайно, т. к., во-первых, известный бренд. В данном случае Crucial – это, по сути, суббренд компании Micron, которая чипы памяти NAND и выпускает.
Во-вторых, именно в начале года стали доступны первые модели накопителей с четырехбитовыми ячейками памяти QLC. Споры по поводу долговечности предыдущей генерации NAND, способной хранить три бита в каждой ячейке (TLC), несколько утихли. В определенной степени способствовали этому проводимые разными интернет-ресурсами испытания различных моделей SSD на живучесть. В том числе я сам провел несколько таких проверок, да и в момент написания этой статьи проходят ресурсные испытания двух накопителей – беспородного китайца Reeinno ST240GB R3S3 и несколько более породистого AData SU635.
Вот с последним у героя сегодняшнего рассказа есть кое-что общее – в них обоих используются чипы QLC NAND. На оба накопителя у меня были обзоры (Crucial P1 и AData SU635), и останавливаться на том, что из себя представляет четырехбитовая ячейка, я не буду, все есть в статьях по приведенным ссылкам.
Делаем расчеты срока службы
В качестве примера возьмем 3 SSD на 240-256Гб. 2 из которых Вы можете купить прямо сейчас в магазине и один мой собственный
1. Kingston SA400S37/240G - средняя цена 2200Р
2. Samsung MZ-76P256BW - средняя цена 6400Р
3. Transcend TS256GSSD370S - был куплен в апреле 2016 года по цене 6400Р
Как посчитать?
1. Надо узнать тип флеш-памяти. Самая дешевая TLC имеет порядка 1000 циклов перезаписи, MLC - 3000. Но бывают и разновидности, например, MLC 3D, которые ещё увеличивают количество циклов
2. Посчитать сколько в среднем в день записывается на устройство информации. Для нетребовательного пользователя - 20 ГБ в день, для активного пользователя или игромана - 100 ГБ, для монтажера видео, дизайнера, программиста - может доходить до 300Гб
Давайте посмотрим на расчеты:
1. Мы взяли самый дешевый SSD, которым пользуется нетребовательный человек. Коэффициент увеличения объема был выбран специально завышенный, равный 6 (такой вряд ли будет достижим)
Если в день пишется 20Гб с коэффициентом 6, то цикл перезаписи в день равен 0,5 (20*6/240)
Тогда его хватит почти на 5,5 лет непрерывной работы. (1000/0,5/365 дней)
Важно отметить, что именно непрерывной , по факту ваш компьютер не работает 24/7 и тогда этого жесткого диска хватит лет на 7-8
2. Берем самого дорогого представителя SSD на 256Гб. Циклов перезаписи здесь уже 3000, а коэффициент был взят в 4. В день осуществляется запись 100Гб
Этого диска тоже хватит на 5 лет непрерывной работы. Отмечу, что на него гарантия 5 лет, так, если он и выйдет из строя раньше, то его бесплатно заменят на новый
3. Подсчет моего текущего SSD. Который был куплен больше 3,5 лет назад
Опытным путем я подсчитал, что в день я записывал порядка 285Гб, а коэффициент увеличения объема был в районе 2 (как посчитать самостоятельно, читайте далее).
В итоге выходит 3,5 года непрерывной работы.
За 3,5 года пользования набрался всего 331 день непрерывной работы
Заключение. Долговечность хранения данных на обесточенном SSD Crucial P1 устраивает
Подведем итог. Память NAND QLC без проблем сохраняет записанную информацию по крайней мере в течение полугода при хранении накопителя при комнатной температуре без подключения к электросети. Может ли дольше? Думаю, в разумных пределах да, но и 6 месяцев бездействия – вполне реальная ситуация, когда накопитель используется в качестве съемного диска и по каким-либо причинам надобности в нем в течение этого срока не было.
Уверен, что полученные данные вполне можно экстраполировать и на более привычную трехбитовую NAND TLC с увеличением срока хранения. Если вдруг оказалось, что SSD несколько месяцев пролежал на полке, то с большой долей уверенности можно сказать, что ничего страшного не произошло, и вся «инфа» на месте.
И все же для длительного сохранения важных данных я бы предпочел обычный жесткий диск, RAID-массив, облако. SSD годится для хранения важной информации в течение довольно продолжительного времени, но будет лучше, если его включать хотя бы раз в полгода.
Еще лучше – иметь вторую копию действительно важных для вас файлов. Сгоревшая материнка, модуль памяти, видеокарта – это неприятность, но не беда. Все это меняется или ремонтируется, и все хлопоты связаны с посещением мастерской или магазина и, соответственно, с некоторыми финансовыми затратами.
Ценную для вас информацию восстановить с SSD вполне может оказаться невозможно, и она будет потеряна безвозвратно. Бояться использовать твердотельный накопитель в качестве внешнего переносного хранилища смысла нет, но будет лучше хотя бы пару раз в год его включать, если он используется для сохранения уникальной, а значит ценной и дорогой для вас информации.
Надёжность SSD и HDD в первый год работы
Самым известным источником данных по надёжности накопителей в практическом использовании остаётся статистика хостера Backblaze, которая периодически обновляется. У них тысячи серверов и девять лет статистики по разным моделям HDD и SSD (в последние годы загрузочные диски серверов перевели на SSD).
В сентябре 2021 года Backblaze впервые сравнила SSD и HDD по надёжности, получилось любопытно.
В целом оказалось, что в начале работы (в среднем до 14 месяцев в данном случае) SSD выходят из строя немножко реже, чем HDD.
Годовая частота сбоев (AFR)
Количество дисков | Средний возраст (месяцев) | Дней работы | Всего сбоев | AFR | |
---|---|---|---|---|---|
SSD | 1666 | 14,2 | 591 501 | 17 | 1,05% |
HDD | 1607 | 52,4 | 3 523 610 | 619 | 6,41% |
Что будет дальше — непонятно. На интервале в несколько лет достоверная статистика пока не собрана. Вполне возможно, что там преимущество SSD будет не таким очевидным, как раз из-за ограниченного ресурса на количество циклов перезаписи.
Цель тестирования
Собственно, тестирование ресурса ячеек с четырьмя битами у меня происходит на SSD AData SU635, и на данный момент уже записано более 500 ТБ. В данном исследовании я хочу проверить другую сторону использования SSD вообще и нового поколения флеш-памяти, способной хранить сразу пол-байта в одной ячейке, в частности.
Отчасти поводом для такой проверки стал обсуждающийся на различных «железячных» форумах вопрос, можно ли доверить накопителю с QLC(TLC) NAND информацию для хранения продолжительное время.
Имеется в виду ситуация, когда SSD с записанными данными долго не подключается к электропитанию. Что происходит в ячейках NAND, быстро ли снижаются уровни заряда, соответствующие той или иной комбинации битов? Ну и чтобы не размениваться по мелочам, новый SSD с новой четырехбитовой памятью подходит как нельзя лучше.
Методика проверки проста – берется SSD (в данном случае Crucial P1), и на него записывается некоторый объем различных данных. Я решил занять половину из имеющегося 500-гигибайтового пространства, но можно было бы записать и больше. Файлы (для интересующихся, ссылка на архив со списком файлов дана в конце статьи) представляли собой фотографии в формате JPG, видеофайлы, музыку, текстовые файлы и т. п.
Для каждого из них была подсчитана контрольная сумма MD5 при помощи файлового менеджера Total Commander. После этого накопитель был изъят из компьютера, уложен обратно в коробочку, и она полгода пролежала на подоконнике и в его окрестностях.
В сети можно найти графики и таблицы зависимости сохранности данных от температуры хранения и времени. Можно было бы поместить SSD в прохладное место (в холодильник?), что позволило бы продлить «срок хранения». Я же ничего такого не делал. Пока было включено отопление, Crucial P1 лежал возле батареи (не на ней, но в самой непосредственно близости), а летом он находился на подоконнике окна, выходящего на западную сторону.
К сожалению, лето было не столь теплым, как хотелось, и солнечных и жарких дней было немного. Тем не менее, можно смело утверждать, что накопитель хранился в типичных бытовых условиях обычной квартиры с комнатной температурой более 20°C, а в солнечные дни – еще и под лучами солнца.
Что в итоге
Вообще, в последние годы после освоения NVME и PCIe 4.0 рынок потребительских SSD немножко застыл на месте. Бенчмарки топовых моделей вроде 980Pro и SN850 не слишком отличаются от моделей двух-трёхлетней давности. Максимальный объём массовых SSD упёрся в 2–4 ТБ и дальше особо не растёт. Причин много, в том числе дефицит микросхем.
Если нет особого прогресса по техническим характеристикам, то на первый план выходит надёжность как ключевой фактор. И вот здесь прогресс виден. Некоторые SSD уже обогнали отдельные HDD по заявленной надёжности (объём записи 1200–2500 ТБ на 5 лет). Хотя до рекодсменов типа WD Ultrastar DC SN840 им ещё далеко. Там вообще 35 040 ТБ на 5 лет.
Интересно, что «закон Мура» в широком смысле (то есть возрастание некоего технического параметра в геометрической прогрессии) оживает и затихает в разных местах. В конце 20 века он был явно виден у CPU, потом начался бурный прогресс HDD (2000-е), потом SSD (2010-е), а сейчас заметен в области аккумуляторов. Создаётся впечатление, что интенсивное развитие начинается в разных отраслях по очереди, после чего затихает. Но иногда случается неожиданный технологический прорыв, как было с ядром Zen от AMD — и закон Мура снова просыпается… И так продолжается снова и снова: научно-технический прогресс не остановить.
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.
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.
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.
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
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?
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?
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.
В отличие от традиционных жестких дисков, которые используются уже не одно десятилетие, к твердотельным накопителям все еще остаются вопросы. Я сейчас не столько о производительности, цене и проч., сколько о надежности этих устройств хранения данных. Вопрос этот многоплановый, и если стабильность используемых прошивок напрямую проверить сложно, то вот исследовать, скажем, ресурс ячеек NAND памяти вполне реально. Есть и еще один момент – что случится с записанной на SSD информацией, если он по тем или иным причинам длительное время хранится в выключенном состоянии? Я решил несколько прояснить этот момент, и провел тест, для чего использовал имеющийся у меня накопитель Crucial P1 чтобы проверить долговечность хранения данных на обесточенном SSD.
Делаем расчеты срока службы
В качестве примера возьмем 3 SSD на 240-256Гб. 2 из которых Вы можете купить прямо сейчас в магазине и один мой собственный
1. Kingston SA400S37/240G - средняя цена 2200Р
2. Samsung MZ-76P256BW - средняя цена 6400Р
3. Transcend TS256GSSD370S - был куплен в апреле 2016 года по цене 6400Р
Как посчитать?
1. Надо узнать тип флеш-памяти. Самая дешевая TLC имеет порядка 1000 циклов перезаписи, MLC - 3000. Но бывают и разновидности, например, MLC 3D, которые ещё увеличивают количество циклов
2. Посчитать сколько в среднем в день записывается на устройство информации. Для нетребовательного пользователя - 20 ГБ в день, для активного пользователя или игромана - 100 ГБ, для монтажера видео, дизайнера, программиста - может доходить до 300Гб
Давайте посмотрим на расчеты:
1. Мы взяли самый дешевый SSD, которым пользуется нетребовательный человек. Коэффициент увеличения объема был выбран специально завышенный, равный 6 (такой вряд ли будет достижим)
Если в день пишется 20Гб с коэффициентом 6, то цикл перезаписи в день равен 0,5 (20*6/240)
Тогда его хватит почти на 5,5 лет непрерывной работы. (1000/0,5/365 дней)
Важно отметить, что именно непрерывной , по факту ваш компьютер не работает 24/7 и тогда этого жесткого диска хватит лет на 7-8
2. Берем самого дорогого представителя SSD на 256Гб. Циклов перезаписи здесь уже 3000, а коэффициент был взят в 4. В день осуществляется запись 100Гб
Этого диска тоже хватит на 5 лет непрерывной работы. Отмечу, что на него гарантия 5 лет, так, если он и выйдет из строя раньше, то его бесплатно заменят на новый
3. Подсчет моего текущего SSD. Который был куплен больше 3,5 лет назад
Опытным путем я подсчитал, что в день я записывал порядка 285Гб, а коэффициент увеличения объема был в районе 2 (как посчитать самостоятельно, читайте далее).
В итоге выходит 3,5 года непрерывной работы.
За 3,5 года пользования набрался всего 331 день непрерывной работы
Как посчитать самостоятельно
Если у вас уже есть SSD диск, то можно самостоятельно посчитать, сколько ему предстоит работать
Воспользуйтесь бесплатным приложением CrystalDiskInfo и посмотрите на 3 показателя: "всего хост-записей", "всего NAND-записей", "общее время работы"
Твердотельные накопители имеют ряд преимуществ над традиционными жёсткими дисками: это потребляемая энергия, время и скорость доступа. И год от года основной недостаток становится менее заметным — SSD дешевеют.
Доклад Элвина Кокса в Комитете инженеров, специализирующихся в области электронных устройств (JEDEC), затрагивает вопросы долговременного хранения данных на твердотельных накопителях и подчёркивает разницу между продуктами для домашнего использования и промышленными образцами.
Обычный твердотельный накопитель для простого потребителя при температуре использования 40° C и температуре хранения в 25° C будет удерживать информацию на протяжении 105 недель, это примерно два года. Если температура отключённого диска поднимется на 5 градусов, то информация будет храниться примерно год, 52 недели. Каждые 5 дополнительных градусов в отключённом состоянии сокращают срок хранения примерно в два раза.
Ожидаемый промежуток сохранения информации в неделях в зависимости от температур хранения и работы, домашние SSD
Если жёсткий диск хранить при допустимых условиях, то риск незаметной потери данных минимален. Для SSD подобное не является справедливым, для избежания потерь им нужен доступ к питанию. Твердотельные накопители для предприятий имеют следующие характеристики: если подобные диски работают при 40° и простаивают при 25°, то информация будет сохраняться лишь 20 недель, а вообще стандарт JEDEC требует сохранения в течение как минимум 3 месяцев. В наиболее худших условиях потери могут начаться уже через неделю, это случается, если использовать SSD в холодных условиях, а хранить в горячем окружении.
Такая же таблица, но для промышленных твердотельников
Фирма Kore Logic указывает на важность резервного копирования при использовании твердотельных накопителей предприятиями. К примеру, налоговая служба США рекомендует хранить некоторые данные на протяжении как минимум 7 лет. Важность хранения часто выходит за пределы рекомендаций финансовых регуляторов, компания может обнаружить необходимость в поиске старых документов для решения других вопросов. В подобных случаях может оказаться предпочтительными использование жёстких дисков, длительность хранения на которых SSD-накопители так и не могут достичь.
У каждого SSD есть ресурс на количество циклов перезаписи, то есть объём записанной информации в течение всей жизни. Физика и механика SSD очень сложные, но долговечность накопителя в итоге сводится к простому правилу — чем больше на него пишешь, тем меньше он проживёт.
У одних SSD критический сбой происходит через несколько месяцев, другие работают годами. Это зависит от качества комплектующих, условий эксплуатации и везения. В общем, как у людей.
Срок жизни SSD ограничен, потому что ячейки флеш-памяти NAND выдерживают ограниченное количество циклов перезаписи (циклы P/E, "program / erase"). По мере перехода производителей флеш-памяти с технологии Multi Level Cell (MLC/DLC, 2 бита на ячейку) на Triple Level Cell (TLC, 3 бита), Quad-level cell (QLC, 4 бита) и Penta-level cell (PLC, 5 бит, пока находится в разработке) ресурс P/E уменьшается из-за увеличения сложности производства. Причём уменьшается кратно.
Например, древняя однобитная SLC на этапе анонса технологии NAND выдерживала 100 тысяч циклов перезаписи, двухбитная MLC/DLC — уже 10 тысяч. С увеличением плотности записи и ёмкости накопителей снижается цена гигабайта, но увеличивается сложность и уменьшается ресурс ячеек памяти.
Уменьшение ресурса P/E с увеличением технологической сложности производства флеш-памяти, источник
Производители пытаются увеличить срок жизни SSD разными способами: интеллектуальное распределение нагрузки (прошивка SSD, контроллер), отслеживание и коррекция ошибок, резервный кэш накопителя.
Сбор статистики с конкретного SSD
Для просмотра показателей SMART существует ряд специализированных утилит. В частности, под Linux это консольные утилиты smartctl, smartd и др. (см. статью про мониторинг SSD под Linux).
Для разных атрибутов SMART утилиты показывают статус типа OLD_AGE, PRE-FAIL или FAILING_NOW. Это значит, что некий атрибут соответствует количеству аномальных ситуаций, и для этих аномалий установлено граничное значение (threshold). Если значение приближается к граничному, это означает PRE-FAIL, а если превышает его — FAILING_NOW. Но это лишь косвенные параметры, которые напрямую не говорят о физическом повреждении ячеек памяти. Некоторые специалисты предпочитают игнорировать показатели типа Wear_Leveling_Count . Один из разработчиков сделал форк стандартной утилиты мониторинга etbe-mon, которая умеет отслеживать данные SMART и подавлять бесполезные уведомления типа FAILING_NOW от Wear_Leveling_Count .
Самый важный их показатель — объективная нагрузка на диск и количество записанной информации, то есть реальные DWPD и TBW, вот их желательно учитывать в первую очередь.
Под Windows есть несколько хороших инструментов для сбора статистики. Например, программа Hard Disk Sentinel отслеживает объём информации, записанной на каждый накопитель за всё время эксплуатации, и рассчитывает прогноз оставшегося срока жизни.
Hard Disk Sentinel
Есть ещё программа CrystalDiskInfo и др.
CrystalDiskInfo
Многие производители предлагают собственные инструменты для обслуживания своих SSD-накопителей. Например, для накопителей Kingston есть Kingston SSD Manager, для накопителей Samsung — Samsung Magician и так далее.
Эти программы не только собирают статистику с накопителя, но и оповещают о выходе новых прошивок. Производители рекомендуют держать SSD в актуальном состоянии и обновлять прошивку.
Как продлить срок жизни SSD
Логика подсказывает: если ресурс SSD ограничен количеством циклов перезаписи, то для увеличения срока жизни нужно уменьшить объём записи .
Разумеется, при этом мы не хотим жертвовать производительностью или чем-то другим.
Что можно сделать?
- поставить больше RAM, чтобы уменьшить использование файла подкачки во время работы операционной системы (некоторые рекомендуют вовсе отключить файл подкачки, но это, по сути, плохой совет, хотя его логика понятна);
- отключить неиспользуемые функции ОС (см. статью о том, что нужно отключить в Windows 11, по мнению бывшего разработчика Microsoft) и лишние элементы автозагрузки (см. «Ускорение загрузки Windows for fun and profit» на Хабре);
- отключить ненужную дефрагментацию SSD;
- использовать утилиты вроде PowerToys для оптимизации ОС;
- под Linux можно перейти на более продвинутую файловую систему: например, ZFS со встроенным сжатием, которое снижает количество операций записи, при этом увеличивая скорость, вместительность и срок жизни накопителя (см. «Основы ZFS: система хранения и производительность»), или Btrfs, во многом не уступающую ZFS по функциям.
Читайте также: