Долговечность ssd дисков

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!


Увеличить рисунок

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.

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).

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:

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 🙂

В Intel 520 такой же контроллер SandForce-2281, а флэш-память тоже выполнена по технологии 25nm. Однако компания оценивает ее в 5 000 циклов перезаписи, в то время как для Intel 330 — в 3 000 циклов. Отсюда и два дополнительных года гарантии у Intel 520.

Другими словами, Intel гарантирует этому диску ресурс в 36TB. Сравнение Intel 520 и 330 отлично демонстрирует разницу в ресурсе NAND 5K и 3K глазами ее производителя.

Компания OCZ сейчас позиционирует Vector в качестве флагманского диска для энтузиастов. На борту у него такая же память, как у Intel 520. Поэтому неудивительно, что у обоих накопителей заявлен одинаковый срок службы, причем фактически теми же словами.

Rated for 20GB/day of host writes for 5 years under typical client workloads.

Так или иначе, практически все производители SSD давно готовы гарантировать бесплатную замену диска, если вы пишете на него 20 – 60GB в день.

Сколько данных записывается на диск

С учетом того, что увеличение объема записи контроллером является неизвестной плавающей величиной, можно полагаться только на данные S.M.A.R.T., которые сообщает накопитель. Их умеет отображать великое множество утилит – от фирменных до универсальных, таких как CrystalDiskInfo и SSD Life.

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.


Увеличить рисунок

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?

Проверка срока «жизни» SSD в программе SSDLife

Программа оценки срока службы твердотельных накопителей SSDLife доступна в платной и бесплатной версиях. Однако и платную версию можно использовать в течение ограниченного пробного периода.

Для бесплатного варианта программы на официальном сайте заявлены следующие ограничения: отсутствие опции проверки состояния SSD по расписанию и возможности просмотра атрибутов S.M.A.R.T в программе. Однако, в своем тесте я заметил еще одну особенность: на ноутбуке с двумя установленными SSD отображался один диск в бесплатной версии утилиты и оба — в SSDLife Pro. Возможно, это проявилось только на моей системе, а в вашем случае такого не будет, но стоит иметь в виду.

В целом программа сделана так, чтобы не вызвать никаких сложностей при использовании даже для начинающего пользователя:

  1. Запустите SSDLife (на официальном сайте доступна как portable так и устанавливаемая версия программы, где скачать — ниже в этой инструкции). Если программа запустилась не на русском языке, то изменить язык можно, нажав по кнопке настроек внизу.
  2. После запуска вы сразу увидите основные сведения о состоянии SSD диска и рассчитанном оставшемся сроке работы накопителя.
  3. В случае, если программа не поддерживает расчет срока службы SSD вашей марки или модели, вы увидите информацию о том, что нельзя подсчитать значение и причину этого. Например, в моем случае — «Ваш SSD не сообщает статистику обмена данными» (в действительности, дело обычно в том, что этот производитель иначе записывает некоторые важные атрибуты самодиагностики SMART и другие программы проверки состояния SSD вполне могут прочесть эти сведения).
  4. Из других сведений в окне программы — информация о том, включена ли опция TRIM. Если отключена, рекомендую включить (см. Как включить TRIM в Windows), количество записанных и прочитанных данных.
  5. В SSDLife Pro вы также можете посмотреть атрибуты SMART вашего диска, нажав по соответствующей кнопке.

Пожалуй, это всё: но обычно вполне достаточно для того, чтобы получить примерное представление о текущем состоянии своего SSD. Однако, учитывайте, что сведения именно примерные: реальный срок службы может оказаться как больше, так и меньше того, что будет указан.

Скачать бесплатно SSDLife вы можете с официального сайта https://ssd-life.ru/rus/download.html