Установка твердотельных накопителей используется гораздо реже, чем использование дисков HDD. Пользователей отпугивает низкий срок службы SSD.

Ускорить работу компьютера или ноутбука можно разными способами. Одно из проблемных мест — скорость работы жесткого диска HDD. Заменив жесткий диск твердотельным накопителем SSD, можно увеличить эту скорость, а значит, и работу всей системы.

Есть ли какие-то подводные камни у такой замены? Или установка SSD — способ, позволяющий решить проблему скорости раз и навсегда? Нужно знать, что у твердотельных накопителей существуют свои минусы. Основной параметр, уменьшающий долговечность SSD, это количество циклов перезаписи. По этому параметру твердотельные накопители проигрывают жестким дискам. Теоретически SSD живет меньше HDD. Рассмотрим, каким образом увеличить количество циклов перезаписи и как продлить жизнь SSD.

Сердце HDD — вращающиеся пластины, как правило, из металла или керамики. Запись происходит на тонкий внешний металлический слой этих пластин. Головка HDD движется над поверхностью пластин и намагничивает или размагничивает определенные секторы. Таким образом, процесс записи — это процесс намагничивания/размагничивания.

Для процесса записи данных неважно, была ранее записана на нем информация или нет. Диску все равно: запись проходит одинаково в любом случае.

Особенность записи данных для твердотельного накопителя

В SSD-диске вместо вращающихся пластин применяются микросхемы памяти. Твердотельный накопитель — это фактически большая флешка.

По сравнению с HDD запись (и перезапись) данных на диски SSD имеет ряд особенностей.

Для процесса записи имеет значение, есть на данный момент информация на диске или нет. Когда в ячейке памяти имеются ранее записанные данные, сначала происходит их удаление, а только потом запись новых. То есть процесс записи проходит в 2 этапа: сначала удаление старых данных, а потом внесение новых.

Срок жизни SSD на сто процентов определяется количеством циклов перезаписи, то есть зависит от того, сколько раз можно записать и удалить информацию с диска. Количество циклов перезаписи имеет свой предел. Каждый цикл сокращает , и, если превысить некую границу, ячейка умирает. Что-либо записать на нее становится невозможно. Однако накопитель сможет прожить дольше. Продление времени жизни диска возможно только за счет увеличения количества циклов.

Ячейки памяти объединены в блоки. Тонкость в том, что запись данных можно проводить в каждой ячейке по отдельности, а удалять можно только блок целиком. И, если надо изменить только одну ячейку из блока, приходится совершать несколько дополнительных действий: перенести все данные в другое место, стереть блок и только потом вернуть на место блок и измененную ячейку. В результате происходит увеличение циклов перезаписи на каждое изменение информации в SSD. Это еще больше сокращает ресурс SSD-устройства. Такое явление получило название Write Amplification. Минус его в том, что перезаписывает несколько раз одну и ту же информацию.

Поэтому стоит задача как увеличить срок службы SSD, так и сохранить преимущество в скорости. Поскольку надежность накопителя определяется количеством циклов перезаписи, возникает задача оценки продолжительности жизни SSD-диска. Для этого указывается такой параметр, как TBW (Total Bytes Written). Он показывает, какой максимальный объем информации можно гарантированно записать на диск. Оценивать TBW принято в терабайтах (Тб). Так, значение 150 TBW указывает, что на диск можно гарантированно записать 150 терабайт информации. Превышение этого значения надежную работу накопителя не гарантирует.

У дисков разных производителей это значение отличается. Например, у SSD Kingston HyperX 120 Gb этот параметр составляет 354 TBW. У SSD OCZ Trion 100 240 Gb — 60 TBW. Диск Crucial MX 100 — 72 TBW.

Переводя абстрактные для обычного пользователя числа в понятные значения, можно привести такой пример. Возьмем TBW, равный 75. Это не самое большое значение, у многих производителей TBW существенно больше. Для того, чтобы накопитель гарантированно проработал 3 года, нужно каждый день записывать на него примерно 64 Гб информации. Величина для обычного пользователя практически нереальная. Мало кто записывает такой объем данных каждый день. А твердотельный накопитель Kingston HyperX с TBW, равным 354, в идеальных условиях, при ежедневной записи 2 Гб данных может прожить 100 лет! Только вдумайтесь, 100 лет службы хватит детям, внукам и даже правнукам.

Тесты показывают, что просмотр изображений или документов не влияет на запись данных. Это чтение данных. Только изменение документов или копирование файлов влечет за собой процесс записи на диск.

Что может предпринять пользователь

Эксплуатация SSD-устройства имеет свои особенности. Есть много способов, которые могут повысить надежность твердотельных накопителей. Опишем лишь некоторые из них. Дело в том, что в операционной системе есть некоторые функции, способные увеличивать скорость работы жесткого диска. Парадоксально, но увеличивая скорость HDD, они одновременно снижают надежность работы ССД. Что это за функции, снижающие долговечность SSD-диска?

Гибернация. При гибернации оперативная память компьютера сбрасывается на накопитель. После возобновления работы системы, данные опять переписываются в оперативную память для точного восстановления состояния компьютера. Это позволяет быстрее запускать систему и увеличивает скорость работы. Процесс, абсолютно безвредный для HDD, может сильно влиять на время жизни SSD. Дело в том, что при гибернации перезаписываются гигабайты информации. Если у компьютера 6 Гб оперативной памяти, то при гибернации может случится так, что этот объем придется весь записать, а потом удалить с диска. Чтобы SSD-устройство могло проработать долго, гибернацию лучше вообще не использовать.

Дефрагментация. Цель дефрагментации — уменьшить количество перемещений головки жесткого диска, тем самым повышая скорость доступа к информации. У SSD нет движущихся частей и дефрагментация, как способ увеличения скорости работы, ему не нужна. Более того, она вредна, так как дефрагментация — это фактически перезапись информации с одного места накопителя на другое, что увеличивает количество циклов записи и удаления. Для увеличения срока службы устройства отключите эту функцию.

Оптимизация дисков. Надежный способ повысить скорость работы HDD. Эта технология предварительно загружает из накопителя часто используемые данные в оперативную память. В процессе оптимизации кэш записывается на диск и регулярно обновляется. При установке HDD использование технологии оправдано. В случае SSD это только увеличивает количество циклов перезаписи. Данная технология может как продлить срок службы SSD, так и немного сэкономить место на диске.

Обращать внимание на эти функции стоит, если вы активно используете компьютер и в полной мере нагружаете SSD-накопитель. Большинству пользователей, даже если они оставят все настройки по умолчанию, не стоит беспокоиться о времени жизни твердотельного накопителя. Продолжительность жизни SSD будет такой же, как и у HDD. Для требовательных пользователей существует специальная программа, которая осуществляет тестирование SSD-дисков и дает полную информацию о состоянии накопителя.

Теперь нужно разобраться в главном вопросе, касающемся твердотельных накопителей – срок службы SSD.

На данный момент, это самая распространённая проблема, с которой пользователи столкнулись при использовании SSD. Обычно разработчики говорят о небольшом количестве возможных перезаписей на диск – 10 тысяч для технологии MLC и 100 тысяч для технологии SLC. При стандартном использовании диска на 128 Гб при скорости записи 100 Мб/с мы получаем срок жизни в 151 сутки, что не очень радует.

В реальности, конечно, нужно постараться, чтобы диск подвергнуть такой нагрузке, хотя это можно сделать и искусственно. Изменение файлов на накопителе не происходит часто, а запись ведется лишь один раз, поэтому срок службы твердотельного накопителя уже увеличивается на 1500 дней. Другими словами, около 4-х лет мы можем без проблем использовать SSD. А если смотреть на то, с какой скоростью сейчас развиваются технологии, то за это время ваше оборудование уже устареет и придется многое менять.

К примеру, некоторые компании заявляют, что при количестве записи 20 Gb в стуки мы получаем срок службы – 3 года и это при правильной эксплуатации диска. При этом, диск устареет физически намного позже, чем это произойдет морально.

Конечно, при неправильном использовании диска вы можете износить его и за год. В интернете можно было видеть много новостей о неприятной кончине многих накопителей.

Для проверки здоровья диска вы можете использовать множество программ. Самой популярной на данный момент является SSD Life Pro. Очень полезная утилита позволяет контролировать износ вашего твердотельного накопителя практически с точностью. При различном использовании диска будет меняться и срок службы, поэтому чаще следите за этой информацией.

Также вы можете не сомневаться в том, что программа знает вашу модель SSD, в базе есть практически все новейшие модели и все старые.

Работа SSD

Сейчас я опишу пару моментов, которые связаны с SSD, а конкретнее с циклами перезаписи.

Структура флэш-памяти создана из блоков, а они в свою очередь имеют страницы. Не сложно догадаться, что информация записывается на страницы этих самых блоков. Обновить данные не получится, путем перезаписи старых, а очистить можно только целый блок.

Таким образом, информация по очереди перемещается по страницам каждого блока, переходя на следующий, а ненужная информация на предыдущих блоках стирается вместе с целым блоком. Данное явление называется сбором мусора.

Функция TRIM

О ней я уже писал в , но поясню еще раз, но кратко.

TRIM – ненужная информация на диске помечается, поэтому диску не нужно каждый раз перемещать их в другие блоки. Данная функция повышает скорость работы диска и уменьшает количество перезаписей. Как использовать TRIM написано в статье.

Из вышесказанного мы поняли, что чем больше перезаписей происходит на SSD, тем быстрее он умирает. В случае, если запись постоянно ведётся на один блок, то он быстрее выйдет из строя, если бы распределение было равномерное по всем блокам диска было бы куда лучше и диск жил бы дольше. К счастью, в контроллере SSD такая возможность присутствует.

Давайте подведем итоги

Что может стать причиной выхода из строя твердотельного накопителя? Да что угодно, от программных факторов до физических, а еще есть моменты, которые зависят от производителя, как он собрал диск, всё ли учел, работоспособная ли прошивка. Вывод напрашивается сам – не всё зависит от количества перезаписей, то есть диск может выйти из строя в любой момент.

Также не стоит записывать на диск тонны файлов и устанавливать игры, для этого дела подойдет жёсткий диск, также чаще следите за здоровьем SSD, правильно .

Пока что это всё. В следующих статьях я напишу еще что-нибудь про SSD.

#DWPD #EMLC #TBW Сколько TBW (DWPD) должно быть в моем новом твердотельном накопителе?

Как известно, основным недостатком твердотельных накопителей SSD является относительно быстрый выход из строя ячеек используемой в них флеш-памяти. Однако, этот недостаток - не повод для отказа от производительных, бесшумных, легких и энергоэффективных SSD. Скорее, это причина поинтересоваться гарантируемым производителем сроком службы устройства.

В первом приближении характеристикой срока службы SSD является количество циклов записи-стирания (P/E Cycles) используемых в накопителе чипов NAND. Чем больше перезаписей допускают ячейки памяти, тем надежнее накопитель. Более того, количество циклов записи-стирания определяется главным образом типом используемых чипов:

Однако, различные модели SSD основаны на разных контроллерах, в которых, в свою очередь, применяются разные схемы балансирования нагрузки (вместо "изношенных" ячеек памяти контроллер использует ячейки с небольшим "пробегом"), призванные продлить время жизни устройства. Поэтому на данный момент ключевой характеристикой надежности SSD является суммарный объем данных, который гарантированно можно записать на накопитель, или TBW (расшифровывается как Total Bytes Written). Еще более показательной характеристикой стала DWPD (Disk Write per Day - допустимое количество перезаписей всего объема накопителя в день), характеризующая отношение TBW накопителя к его емкости и гарантийному сроку.

Назначение	Области применения	Тип нагрузки	Кол-во циклов чтения/записи	Тип чипов	TBW	DWPD	Пример накопителя
Загрузочный накопитель небольшой емкости, используемый в паре с HDD, или замена HDD для персонального компьютера или накопитель для ноутбука или ультрабука или планшета или любого пользовательского устройства	Для дома, для семьи	1K - 2K (тысяча - 2 тысячи) циклов стирания/записи или значение в спецификации не указано, т.к. на самом деле оно неважно	TLC, MLC	или	Менее 1
Компьютер для домашнего офиса	Домашний офис	2K - 3K (2 тысячи - 3 тысячи) циклов стирания/записи	MLC		1-2
Игровой компьютер	Игры		MLC		2-3
Бюджетные корпоративные системы	Веб-сервер, файловый сервер, рабочая станция	Корпоративная; в основном операции чтения, операций записи немного	3K - 5K (3 тысячи - 5 тысяч) циклов стирания/записи	MLC		1
Корпоративные системы среднего уровня	Почтовый сервер	Корпоративная; количества операций чтения и записи одного порядка	25K - 30K (25 тысяч - 30 тысяч) циклов стирания/записи	MLC, eMLC		5-15
Производительные корпоративные системы	Критический для предприятия сервер баз данных	Корпоративная; неограниченное количество операций чтения и записи	100K - 200K (100 тысяч - 200 тысяч) циклов стирания/записи	eMLC, SLC		15 и более

Внимание!
TBW для пользовательского SSD и для SSD корпоративного класса характеризуют накопители в разных условиях. Корпоративный SSD должен обеспечивать запись заявленного количества терабайт в режиме 24/7, при более высокой (по сравнению с пользовательским SSD) температуре и с гарантией на порядок более низкого уровня ошибок. 2 класса SSD (пользовательский - Client и корпоративный - Enterprise) определены стандартом JEDEC:

Нельзя выбирать SSD, основываясь исключительно на TBW; обязательно проверяйте класс устройства. Например, характеристики TBW для и для одинаковы и составляют 290 Терабайт, но для бюджетных серверов не подходит, а подойдет.

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 2014 Тбайт . Это более чем на порядок выше заявленного ресурса в 80 Тбайт, но от BX500 можно ожидать куда лучшей выносливости. TLC 3D NAND с 64 слоями, производимая компанией Micron, обычно отличается высоким практическим ресурсом.
• 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 8901. 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 - 3143 Тбайт . И это, по-видимому, близко к пределу возможностей этого SSD. Обычно SSD, построенные на трёхмерной TLC-памяти Micron первого поколения, переносят от 2 до 3 Пбайт записи, а здесь пробег уже превысил эти значения.
• 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, но затем рост количества сбойных блоков прекратился.
• Среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти - 13 011 (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 32-слойная 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:

• 3059 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. Впрочем, Kingston обычно закупает для своих продуктов память лучшего качества, поэтому в данном случае пробег SSD выглядит гораздо более многообещающе.
• 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.
• Ячейки флеш-памяти накопителя на данный момент перезаписаны в среднем 11 222 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 4 247 Тбайт . Это уже в разы 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, например, ADATA Ultimate SU900.
• Число переназначенных секторов - 0, то есть состояние массива флеш-памяти можно расценить как отличное. Это хорошо показывает, что даже небольшие производители вполне способны производить качественные накопители. Секрет кроется в том, насколько тщательно они подходят к закупкам флеш-памяти.
• Среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти - 18 686. 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 несколько десятков 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.

Привет друзья! На днях один наш постоянный читатель задал хороший вопрос. Он спросил, к ак узнать, сколько ещё времени проработает его или к ак узнать рабочий ресурс его SSD. Также на прошлой неделе другими пользователями были заданы ещё вопросы на эту тему, например:

Какой тип флэш-памяти для SSD лучше: NAND, 3D NAND, 3D V-NAND и NOR ?

Как узнать, из каких чипов памяти состоит купленный SSD (SLC, MLC или TLC ) и какая память лучше?

Что такое - количество циклов перезаписи или TBW?

На все эти интересные вопросы мы ответим в сегодняшней статье.

Как узнать, сколько времени проработает ваш твердотельный накопитель SSD

Не побоюсь повториться и скажу, что в компьютере важно всё, в том числе и твердотельный накопитель. Перед его покупкой обязательно узнайте производительность и срок службы своего будущего SSD. Начинающему пользователю здесь легко запутаться, так как вместо срока службы SSD, в интернете все твердят о каком-то количестве циклов перезаписи . Объясню. Ц икл перезаписи, это перезапись всего объёма (всех ячеек) твердотельного диска, но контроллер равномерно перезаписывает ячейки. Для нашего удобства производители указывают (рассчитывают по формуле) не циклы перезаписи, а суммарный объем данных в терабайтах, который можно записать на накопитель . Называется такой объём - TBW (Total Bytes Written - Всего байт написано ). Ч ем больше объём диска, тем больше у него TBW. Зная TBW, вы можете точно рассчитать срок службы своего твердотельника. Лимит TBW может отличаться на разных SSD в разы!

• Ресурс перезаписи SSD или TBW можно узнать только на официальном сайте производителя устройства, но далеко не все производители указывают такие данные, поэтому твердотельный накопитель лучше приобрести у тех производителей, которые его указывают.

Производительность и срок службы SSD зависят от двух слагаемых - типа чипов флеш-памяти NAND: (SLC, MLC, TLC) и контроллера с прошивкой. Именно от них напрямую зависит и цена накопителя.

В твердотельных накопителях существует два основных типа Flash-памяти: NOR и NAND . Технология NAND является более быстрой и она дешевле. Память NAND на сегодняшний день усовершенствовали. Появилась память 3D NAND и 3D V- NAND. Если брать рынок предлагаемых на данный момент на рынке SSD, то 5 процентов принадлежит 3D V-NAND, 15 процентов 3D NAND, остальные 80 процентов NAND. Д анные эти с погрешностью, но небольшой.

В свою очередь Flash-память: NAND может иметь три типа чипов памяти: SLC, MLC и TLC. На сегодняшний день в основном продаются SSD на основе флеш-памяти MLC и TLC. По TLC и MLC предлагаемых SSD на рынке 50 на 50. У памяти TLC лимит TBW меньше.

1. SLC - Single Level Cell - является самой старой и быстрой из трех технологий. Имеет высокую производительность, низкое потребление электроэнергии, наибольшую скорость записи и большой лимит TBW (суммарный объем данных, который можно записать на накопитель). Стоимость твердотельника на основе чипов памяти SLC очень дорогая и с ней очень трудно найти современный SSD.
2. MLC - Multi Level Cell – обладает меньшей стоимостью, меньшей скоростью работы и меньшим TBW .
3. TLC - Three Level Cell – обладает ещё меньшей стоимостью, меньшей скоростью работы и меньшим TBW, по сравнению с чипами MLC . Память TLC всегда широко использовалась в обычных флешках, но с приходом новых технологий удалось использовать её и в твердотельных накопителях.

В какой программе можно увидеть тип памяти твердотельного накопителя: TLC и MLC

Показать тип памяти SSD сможет программа AIDA64, официальный сайт разработчика https://www.aida64.com/

В главном окне программы выбираем «Хранение данных»,

затем выбираем модель SSD, например у меня в системе установлено три SSD и я выберу первый - Samsung 850 Evo 250GB. Как видим, тип флеш-памяти накопителя TLC.

У второго накопителя Kingston SHSS37A/240G тип флеш-памяти MLC.

Как узнать ресурс твердотельного накопителя

Для примера узнаем ресурс Kingston SHSS37A/240G.

Переходим на официальный сайт изготовителя устройства https://www.hyperxgaming.com/ru

Выбираем «Твердотельные накопители» --> «Savage».

Ёмкость 240 Гб

и видим суммарный объем данных (TBW) , который можно записать на накопитель Kingston SHSS37A объёмом 240 Гб - 306 Тб.

Давайте сравним его с накопителем Samsung 850 Evo 250GB.

Переходим на официальный сайт изготовителя http://www.samsung.com/ru/ssd/all-ssd/

Отмечаем пункт - Накопитель SSD 850 Evo Sata III.

Ёмкость 240 Гб и жмём левой кнопкой мыши на изображение SSD.

«Показать все характеристики»

Видим в самом низу показатель. Ресурс записи: 75 Тб.

Получается, что у SSD Kingston SHSS37A/240G ресурс количества циклов перезаписи TBW больше в четыре раза.

Если у вас SSD-накопитель OCZ, то идём на сайт https://ocz.com/us/ssd/

Как узнать суммарный объем данных, который уже записан на твердотельный накопитель

Для этого воспользуемся программой CrystalDiskInfo.

В главном окне программы выберем мой SSD Samsung 850 Evo 250GB. В пункте «Всего хост-записей» видим объем записанных на накопитель данных 41,088 ТБ. Если сравнить эту цифру с указанным на официальном сайте Ресурсе записи: 75 Тб, то можно сделать вывод, что на SSD можно ещё записать 33 ТБ данных.

В случае с SSD Kingston SHSS37A/240G, программа CrystalDiskInfo не может показать суммарный объем записанных на накопитель данных.

В этом случае воспользуемся программой SSD - Z.

Официальный сайт разработчика http://aezay.dk/aezay/ssdz/

Скачиваем и запускаем программу.

В главном окне, в пункте «Bytes Written» видим объем записанных на накопитель данных 43,902 ТБ.

Если сравнить эту цифру с указанным на официальном сайте Ресурсе записи: 306 Тб, то можно сделать вывод, что на SSD можно ещё записать 262 ТБ данных.

CrystalDiskInfo начиная с версии 7_0_5 может работать с новыми дисками, использующими новейший новый протокол NVM Express (Toshiba OCZ RD400, Samsung 950 PRO, Samsung SM951). Предыдущая версия программы такие диски тупо не видела.