У SSD дисков есть отличие от HDD (механические, магнитные диски). Ячейки флеш-памяти, из которой делают SSD, имеют ограниченное количество циклов записи. Для наиболее распространенного сегодня типа флеш-памяти TLC (ячейки емкостью 3 бита) ресурс записи равен примерно 1000 циклов.
Как узнать, сколько времени проработает SSD
Привет друзья! На днях один наш постоянный читатель задал хороший вопрос. Он спросил, к ак узнать, сколько ещё времени проработает его твердотельный накопитель или к ак узнать рабочий ресурс его SSD. Также на прошлой неделе другими пользователями были заданы ещё вопросы на эту тему, например:
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.
- 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.
- MLC — Multi Level Cell – обладает меньшей стоимостью, меньшей скоростью работы и меньшим TBW .
- 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/
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.
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.
Оценка своего DWPD
Для предварительной оценки нагрузки на SSD в продакшне на основе рекомендаций производителей можно составить такую небольшую
| 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.
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. Пример выдачи smartctl
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 Hard Disk Sentinel отслеживает объём информации, записанной на каждый накопитель за всё время эксплуатации, и рассчитывает прогноз оставшегося срока жизни.
Hard Disk Sentinel
Многие производители предлагают собственные инструменты для обслуживания своих SSD-накопителей. Например, для накопителей Kingston есть рекомендуют держать SSD в актуальном состоянии и обновлять прошивку.
Вот, к примеру, на упомянутом сайте Nix.Ru для одной из моделей SSD Western Digital на 250 Гб указан ресурс 100 TBW.
Среднее время жизни SSD
Многих покупателей, выбирающих твердотельный накопитель, интересует, насколько долго он может проработать: часто диск приобретается под систему, а внезапная переустановка Windows, программ и драйверов – удовольствие весьма сомнительное. В этой статье мы постараемся ответить на вопрос, каково среднее время жизни SSD.
Тип памяти
Нужно понимать, что по своему устройству и принципам работы твердотельники значительно отличаются от традиционных жестких дисков. В «хардах» используются магнитные пластины и считывающие головки, а их более современные конкуренты не имеют движущихся частей и построены на базе флэш-памяти, ячейки которой имеют определенный ресурс перезаписи. Она бывает разных типов, и от этого напрямую зависит, сколько живет SSD накопитель. Рассмотрим распространенные виды флеш-памяти подробнее:
SLC – одноуровневая. Наиболее быстрая и поддерживающая огромное количество циклов. К сожалению, гораздо дороже всех остальных типов, поэтому используется в основном в серверном сегменте.
MLC – многоуровневая (по факту двух-). Уступает по скорости и надежности предыдущему варианту, но стоит значительно дешевле.
TLC – трехуровневая. Еще менее «выносливая» и более дешевая память, чем MLC.
QLC – четырехуровневая. Новомодный тип, во всем уступающий вышеперечисленным, но самый недорогой в производстве.
Важно, что накопитель на TLC-памяти от одного производителя вполне может быть быстрее и надежнее накопителя на MLC от другого – вышеперечисленная информация актуальна лишь при сравнении моделей одной «весовой категории». Ситуация может отличаться и в случае использования трехмерной компоновки, поэтому перед покупкой девайса всегда стоит обращаться к обзорам от независимых ресурсов.
Выравнивание износа
Каждая ячейка флеш-памяти может выдержать определенное количество циклов перезаписи, поэтому производители предусмотрели алгоритм, благодаря которому контроллер твердотельного накопителя производит запись в разные блоки, сохраняя информацию о том, сколько раз уже был перезаписан тот или иной из них. В противном случае одни ячейки исчерпали бы свой ресурс гораздо раньше других, и полезный объем SSD, доступный пользователю, уменьшился бы, а значит, сократился бы и эффективный срок службы твердотельного накопителя.
Надежность контроллера
Из строя может выйти не только память твердотельника, но и управляющая плата. К счастью, ненадежные контроллеры на текущий момент – скорее редкость и удел Noname-производителей, преимущественно китайских, не представленных в розничных сетях. Поэтому рекомендуем проявлять осторожность и не заказывать SSD под систему или важные данные с Алиэкспресс, а также не покупать б/у модели на сайтах объявлений (под ними могут скрываться перемаркированные/переделанные китайские). Конечно, даже у топовых производителей контроллеров возможен брак, поэтому в любом случае необходимо делать бэкапы – восстановить данные с поврежденного твердотельного накопителя, как правило, куда сложнее, чем с жесткого диска.
Параметр TBW
Заявленный компанией-производителем параметр TBW (Total Byte Written) – это количество данных, которое можно гарантированно записать на диск прежде, чем ресурс чипов памяти будет исчерпан. Обычно он измеряется в терабайтах. Так, значение TBW, равное 300 ТБ означает, что информацию на SSD можно регулярно перезаписывать новой вплоть до значения в 300 терабайт. При этом совсем не факт, что при достижении такого показателя твердотельник выйдет из строя или начнет работать «только на чтение». Так, согласно тестам, проведенным авторитетным интернет-изданием 3DNews, работающим в сфере информационных технологий, SSD Samsung 850 Evo выдержали 2000+ терабайт перезаписанной информации при 150 заявленных!
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.
Как узнать оставшийся ресурс SSD
С выбором нового SSD понятно: нужно брать модель с указанием значения TBW и с расчётом такого на выполнение своих задач. А как узнать оставшийся ресурс накопителя, который у нас уже приобретён и усиленно трудится на борту нашего компьютера? Нужно противопоставить гарантируемым производителем значениям ресурса перезаписи данных или времени наработки на отказ значения уже исчерпанного ресурса. А как узнать исчерпанный ресурс? Узнать можно с помощью профильных программ для диагностики жёстких дисков.
Одна из таких программ – бесплатная CrystalDiskInfo. В блоке данных справа окна она показывает в нижней графе общее время работы, а в верхней – общий объём записанных данных в Тб. Но последний отображается не для всех моделей SSD, в нашем случае вот, например, не отображается. Но мы можем проанализировать исчерпанный ресурс времени – 6 706 часов. И сделать вывод, что до времени теоретической выработки на отказ, а это 1,5 млн. часов, нам ещё очень далеко.
Ну а если всерьёз рассматривать параметр исчерпанного ресурса времени, то мы просто можем его противопоставить, например, общему сроку службы жёстких дисков, измеряемому 5-ю годами в режиме работы 24/7. 5 лет – это 1825 дней , и это 43 800 часов . В случае с нашим SSD выходит, что он по факту израсходовал немногим менее шестой части своего ресурса времени.
Другая программа-диагност – бесплатная SSD-Z. Она более профильная и показывает больше детализированных характеристик твердотельных накопителей. Она не по всем моделям SSD может показать отдельные характеристики, но она показывает оба значения ресурса выработки. В её основной вкладке графа «POH» — это по факту отработанное диском время, указывается в днях и часах. А графа «Bytes Written» — это по факту перезаписанный объём данных в Тб.
И вот здесь, в графе «Bytes Written» мы видим цифру более 26 Тб. Если бы для этого SSD производителем был указан TBW, например, 70 TBW (т.е. 70 Тб) , то можно было бы констатировать, что накопитель изношен чуть больше, чем на треть. А поскольку производитель TBW не указал, мы можем лишь предполагать, анализируя указанные производителями значения TBW для других моделей SSD с таким же типом памяти MLС и таким же объёмом диска.
