срок жизни ssd накопителей
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.
Технологические особенности
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!
150-300 ТБ применительно к рассматриваемому показателю – много это или мало? Для среднестатистического пользователя, использующего носитель под систему, программы и игры – много! Если вы не планируете ставить SSD в сервер, где данные будут перезаписываться 24/7, то даже этого гарантированного ресурса хватит на много лет – быстрее успеет морально устареть само устройство и другие комплектующие ПК. Согласно статистике, в большинстве случаев на твердотельник в домашнем ПК записывается не больше 10-30 терабайт за год, и это при активном использовании. Например, автор данной статьи за 2 года и 4 месяца перезаписал 39404 ГБ информации на свой полутерабайтный накопитель, тем самым не исчерпав заявленный ресурс даже на треть. А ведь фактический может быть в разы больше!
Посчитать, примерно сколько проживет ваш SSD, достаточно просто. Посмотрите при помощи специализированных программ, (CrystalDiskInfo и подобные), сколько гигабайт вы уже перезаписали, и сколько дней используется накопитель. Затем загляните в спецификации и узнайте заявленный ресурс. Дальше следуйте простому алгоритму:
Пример: заявленный ресурс – 150 терабайт (округленно 150000 гигабайт). Накопитель используется 300 дней. Перезаписано 20000 гигабайт.
Важно: Перезапись данных, приводящая к износу ячеек памяти, может происходить не только когда пользователь вручную инициирует ее, но и автоматически, особенно, если твердотельный накопитель используется в качестве системного диска. Система регулярно обращается к расположенному на носителе файлу подкачки, работает с реестром, временными файлами, и так далее. Впрочем, это не значит, что нужно отказываться от скоростных возможностей SSD и устанавливать Windows на традиционный медленный жесткий диск – как правило, ресурса перезаписи хватает на 5 и более лет даже если SSD используется весьма активно.
Фирмы-производители
У многих компаний бывают как удачные, так и неудачные модели устройств, но некоторые из них за прошедшие годы успели определенным образом зарекомендовать себя среди пользователей. Приведем несколько примеров.
Samsung
Корейская корпорация считается одним из лучших в мире производителей твердотельных накопителей: они используют собственные разработки и часто первыми внедряют инновации, например, трехмерную флеш-память с повышенным числом слоев. Среднее время жизни SSD диска Samsung в большинстве случаев на практике значительно превышает заявленное производителем. Единственный недостаток устройств под этим брендом – их довольно высокая стоимость.
Kingston
В свое время эта компания завоевала уважение потребителей недорогой, и при этом качественной оперативной памятью, а теперь выпускает также SSD, флешки и карты памяти различных форматов. Продукция Кингстон выделяется на рынке сочетанием отличных технических характеристик, высокой надежности и приемлемой стоимости.
Western Digital
WD славится в первую очередь своими жесткими дисками, но в последние несколько лет начала выпускать и твердотельные накопители. В ассортименте есть как продвинутые модели с повышенными скоростью и надежностью, так и более бюджетные компромиссные варианты.
Crucial
У SSD этой фирмы примерно такая же репутация, как у продукции Kingston – среди них немало «народных» моделей с привлекательным соотношением цены, надежности и производительности.
Как продлить срок службы твердотельного накопителя?
На самом деле, ресурс SSD и без каких-либо специальных мероприятий по его продлению достаточно высок. Единственное, что можно посоветовать – не использовать дефрагментацию: такая процедура может повысить скорость работы жесткого диска, но работу твердотельника она не улучшит, а только исчерпает часть его ресурса, пусть и незначительную.
Требуется ли устройству дополнительное охлаждение?
Большинство SSD обладают невысоким тепловыделением, поэтому им не нужны даже радиаторы, не говоря уж о кулерах и каком-либо отдельном обдуве. Проблемы могут возникнуть только с дефектными моделями, девайсами от Noname-производителей, или же в случае неграмотной общей организации охлаждения в системном блоке. Если у вас просторный системник, и установлены 1-2 вентилятора на вдув и 2-3 на выдув, все будет хорошо. В тех редких случаях, когда все-таки происходит перегрев SSD, и он снижает из-за этого скорость чтения/записи, можно переставить его в более «холодный» слот, почистить компьютер от пыли или установить дополнительный кулер.
Какие SSD надежнее – M.2 или обычные?
Оба типа накопителей достаточно надежны, и обращать внимание следует скорее не на форм-фактор, а на обзоры и отзывы касательно конкретной модели, а также используемые память и контроллер.
Правда ли, что восстановить данные с вышедшего из строя твердотельного накопителя сложнее, чем с жесткого диска?
Во многих случаях – правда. Впрочем, делать резервную копию ценных данных необходимо всегда, причем как минимум в двух разных местах, например, на другом накопителе и в облаке. Ведь если копия одна, в случае форс-мажорных обстоятельств (таких, как пожар), она может быть уничтожена. Дублирование же информации в разных местах значительно снижает вероятность ее потери.
Какие программы можно использовать, чтобы узнать, сколько гигабайт информации уже было перезаписано?
Помимо фирменного ПО от производителя – CrystalDiskInfo, SSD Life и другие. Указанные две доступны как в английской, так и в русской версиях, а также позволяют просматривать параметры SMART, поэтому рекомендуются к использованию.
Я не хочу читать всю статью. На какой срок службы твердотельного накопителя можно рассчитывать в среднем? Речь о диске под систему, программы и игры для домашнего ПК.
В большинстве случаев – 5-10 лет.
Заключение
Если резюмировать изложенное в статье, можно заключить, что качественные твердотельные накопители от авторитетных производителей (не Noname из Китая!) не уступают по надежности традиционным жестким дискам, а нередко и превосходят их. Если ваш SSD не вышел из строя в первый год работы по причине брака, то с крайне высокой вероятностью он прослужит как минимум до выработки заявленного производителем ресурса, а часто и гораздо дольше. Скорее устареют другие комплектующие ПК, чем выйдет из строя твердотельный накопитель, при этом за годы его работы стоимость за гигабайт успеет значительно снизиться, и за условные 100 долларов можно будет взять гораздо более емкую модель, чем сейчас.
Сколько прослужит диск SSD – какой срок реален
Срок службы твердотельных накопителей является одной из самых горячих тем, связанных с этим компонентом. При выборе полупроводникового диска, пользователи всё чаще обращают внимание не только на стоимость и пропускную способность – но и на его долговечность. Оказывается, что сейчас это вопрос, о котором нам не стоит беспокоиться.
Что говорят производители SSD
«Жаркое» обсуждение срока службы SSD-дисков мы находим почти на каждом форуме, связанным с технологиями. Когда полупроводниковые носители стали стандартом на рынке, потребовалось время, чтобы у пользователей появилось доверие к их надежности. Однако, сейчас опасения стали излишними, а диски SSD активно используются не только в домашних компьютерах, но и в компаниях.
Стоит посмотреть на то, как к вопросу о сроке службы SSD подходят производители. Так вот, в спецификации дисков они определяют параметр TBW (англ. Total Bytes Written), который указывает, сколько данных можно сохранить на жестком диске, прежде чем он потеряет свою гарантию. Производители – в зависимости от модели диска – предлагают, как правило, от двух до пяти лет гарантии, но некоторые также ограничивают её показателем TBW.
SLC, MLC, TLC, QLC – т.е. ячейки памяти
Гарантийный срок (выраженный в TBW или годах) в значительной степени связан с тем, какой тип памяти был использован при производстве диска.
Мы можем выделить четыре типа SSD:
Теоретически, самыми долговечными, но в то же время самыми дорогими являются диски с ячейками SLC, затем идут MLC, а только потом распространенные TLC. Когда на рынок начали входить диски с использованием TLC, пользователи были настроены к ним немного скептически, что связано с более низкой надежностью – по крайней мере, в теории.
Абсолютной новинкой на рынке стали диски, использующие 3D QLC. Эти SSD заметно дешевле конкурентов, однако, существуют большие опасения относительно срока их службы. Также параметр TBW, определяемый производителем, безусловно, ниже, чем в дисках предыдущего поколения.
Как это выглядит на практике
Мифом является то, что показатель TBW определяет срок службы диска. Этот параметр является только показателем объёма гарантии со стороны производителя. На самом деле, SSD-накопители способны сохранить гораздо больше данных, чем заявляют производители.
Хотя испытания срока службы SSD не популярны, так как они ведут к гибели диска, на такой эксперимент в 2013 году решился портал techreport. Журналисты взяли под лупу шесть дисков и проверили, сколько данных можно сохранить на любом из них.
Процедура заключалась в постоянном сохранении, удалении и повторном сохранении 10 ГБ трафика, а весь тест длился примерно полтора года. Эффект? Наиболее надежный диск смог сохранить 2,4 петабайт данных, в свою очередь, самый слабый из шестерки записал 720 ТБ. Результаты, в принципе, недостижимые для обычного пользователя.
SSD живут долго и эффективно.
Нет никаких сомнений в том, что твердотельные накопители, независимо от применяемых модулей памяти – имеют достаточный запас прочности. Стоит также учитывать ещё один существенный нюанс – SSD-накопители обеспечивают высокую производительность, как в момент первой записи данных, так и после сохранения 200 или 300 терабайт. Такого комфорта не будет при использовании HDD.
Так что, если вы помышляете о покупке SSD, не стоит чрезмерно беспокоиться о его надежности, скорее всего, он «проживёт» срок гарантии и будет работать ещё несколько лет, не снижая скоростей.
Какой реальный срок службы у SSD-накопителей?
Самая большая проблема SSD — срок службы меньше (в связи с износом твердотельного накопителя), чем у традиционных HDD и гибридных устройств.
Каждый раз, когда ваши данные записываются в ячейку NAND, она слегка вырабатывается. При достижении критического количества циклов записи та самая «измочаленная» ячейка NAND в конечном итоге потерпит неудачу завершения операции.
Понимание реального срока службы SSD-накопителя поможет организации определить, когда переход на такой формат хранения данных оправдан, а когда нет.
До сих пор не появилось единого мнения, как точно посчитать сколько живёт SSD, то есть когда именно он выйдет из строя. Тем не менее, алгоритм действий по определению потенциала той или иной модели накопителя существует. Поделился им Брайен Поузи (Brien Posey) — вице-президент Relevant Technologies по исследованиям и разработкам в области ИТ.
Мы приведём несколько цитат Брайана и основы его подхода в определении времени, сколько живут SSD-диски любых моделей и производителей.
Почему так сложно узнать срок службы SSD?
SSD служит меньше, чем HDD — вы тоже так считаете? Это мнение так распространено, что обратному никто и не поверит.
Производители не спешат указывать какие-то конкретные цифры — ведь устоявшихся стандартов в этой области не появилось. А значит, если каждый будет указывать «отсебятину», то и конкурентная борьба выльется в совершенно бессмысленную гонку вооружений.
Разные классы накопителей отличаются и по характеристикам, и по надёжности. Например, диск SLC, как правило, обладает гораздо большей долговечностью, чем диск QLC. Эксплуатация тоже играет немаловажную роль при определении срока службы: приложения с интенсивной записью ухудшают работу SSD гораздо быстрее, чем приложения, которые выполняют только случайные записи (те же резервные копии).
Всё это практически невозможно предсказать производителю. И всё-таки зная свои цели и привычки, вы способны прикинуть перспективы перехода на твердотельные накопители вполне самостоятельно. Уделим этому моменту особое внимание.
Как определить, сколько живет SSD?
Попробуйте научиться определять, сколько осталось SSD жить в вашей существующей системе или каковы перспективы проработать у выбранной модели как можно дольше. При помощи объяснений, предложенных Брайаном, вам потребуются лишь трое точных сведений.
I. Показатели от производителя
Количество циклов операций (program/erase cycles), которым подвергается устройство — это значение, которое стараются предложить производители в качестве основного параметра срока службы SSD. Но только с этими цифрами невозможно даже отдалённо спрогнозировать, когда диск выйдет из строя, как мы и сказали выше. Но без него вы тоже не сможете сделать сколь-нибудь честную оценку.
II. Количество гарантированных операций
Два других более важных фактора, которые нужно изучить — это общее количество терабайт записи (TBW) и число операций записи на диске в день (DWPD). Производитель накопителя предоставит вам сведения об общем количестве терабайт, которые, по его проектным оценкам, должны записаться в течение гарантированного срока службы.
На практике это совсем не гарантированные 500 циклов операций записи и стирания на ячейку, как можно подумать изначально. Большинство производителей имеют дополнительные резервные ячейки NAND на диске. Эти дополнительные «клетки под данные» могут быть использованы вместо сильно изношенных (эдакий запас прочности для увеличения срока службы SSD).
«Другими словами, это некая оценка того, как можно использовать диск. Например, вы записываете 2 ТБ в день на диск объёмом 1 ТБ — получается около 2 операций записи в день. Если диск поддерживает 500 TBW, а вы выполняете на нём 2 операции перезаписи в день (DWPD) при ёмкости 1 ТБ (всего выходит около 2 ТБ в день), то диск должен работать примерно 8 месяцев (500 TBW / 2 TB в день = 250 дней)», — с наглядным примером Брайан раскрывает секреты определения, сколько служит SSD.
Имейте в виду, что оценка выходит приблизительная! Некий ожидаемый диапазон долговечности ячеек NAND. Например, «ожидается, что диск TLC с 3D NAND будет поддерживать от 1500 до 3000 циклов записи».
Рассчитанная цифра, на сколько хватит SSD, грубая оценка ещё и потому, что файловые хранилища редко используются столь линейно и равномерно. Даже при выравнивании износа (путём специального ПО для твердотельных накопителей, например) некоторые области диска всё равно могут записываться чаще, чем другие.
Показатель среднего времени наработки на отказ у SSD
При определении надёжности диска не стоит пренебрегать характеристикой среднего времени до отказа, когда его производитель рассчитывает и указывает на основании результатов испытаний на выносливость.
«Например, накопитель Western Digital WDS100T2BOA имеет значение 1,75 миллиона часов. Это не значит, что средняя продолжительность жизни диска здесь составляет 200 лет (1 750 000 часов). Среднее время до отказа определяется как количество часов общего обслуживания всех устройств, разделённое на количество таких устройств», — замечает эксперт.
Никто точно не знает, каковы были особенности тестов Western Digital в данном случае. Но есть основное предположение того, откуда могло прийти значение среднего времени наработки на отказ в 1,75 миллиона часов.
Среднее время наработки на отказ у SSD учитывает:
Предположим, что Western Digital решила протестировать 17 500 твердотельных накопителей, тестирование длилось 5000 часов (примерно семь месяцев) и во время теста отказали, например, 50 дисков. Вот как сработает математика:
17 500 дисков * 5 000 часов тестирования каждого / 50 отказов = 1 750 000
Этот расчет даст значение среднего времени наработки на отказ 1,75 миллиона часов. Значение не может даже примерно показать, на сколько лет хватит SSD. Но диски с более высоким значением «Среднее время наработки на отказ», вероятно, более надёжны, чем диски с низким значением, верно?
В конечном счете, не существует универсальной формулы, чтобы точно определить как долго будет работать SSD. Тем не менее, рейтинг TBW диска и среднее время до отказа должны дать вам некоторое представление.
Любые манипуляции с компьютерами для офиса, сервера или коммерческих целей, разумеется, составляют сейчас большой риск для бюджета фирмы. Передайте заботы об ИТ-оборудовании в компанию ИТ-аутсорсинга с экспертной поддержкой и консультацией по любым техническим вопросам и задачам.
Как долго проработает диск SSD – надежность и сохранность данных
Когда твердотельные диски впервые появилось на потребительском рынке в качестве альтернативы обычным жестким дискам, наибольшая проблема (помимо цены) была долговечность. У фанатов техники было довольно хорошее представление об общей надежности SSD, но твердотельные накопители всё еще были чем-то вроде «дикой лошадки».
Спустя годы рынок твердотельных накопителей значительно вырос, и у нас накопилось намного данных о. данных. Хорошей новостью является то, что SSD гораздо более надежны, чем вы думаете, и, по крайней мере, так же хороши, как и жесткие диски HDD с точки зрения сохранения данных и отказов. Плохая новость заключается в том, что твердотельные накопители имеют тенденцию выходить из строя с возрастом, а не из-за объемов чтения и записи данных, как это было ранее предсказано.
Это означает, что вы вряд ли потеряете данные с диска SSD. но всё же важно сохранять резервную копию важных файлов.
Прежде чем мы перейдем к тестированию, важно изучить некоторые технические термины, связанные с SSD:
Как долго будет работать диск SSD
Производители SSD склонны оценивать надежность своих накопителей по трём факторам: стандартный возраст (например, любая гарантия), суммарные терабайты, записанные за время использования, и количество данных, записанных на диск за определенный промежуток времени, например, день.
Очевидно, что измерение этих трёх параметров приведёт к различным результатам. И тот факт, что существует три чрезвычайно сомнительных стандарта «износа», должно проиллюстрировать что-то конечному пользователю: точное предсказание того, сколько времени будет работать конкретный SSD до отказа, более или менее невозможно. Мы можем дать только очень туманную оценку максимального возможного сохранения данных, после чего использование накопителя будет нести риск потери данных
Было проведено несколько недавних исследований, направленных на определение более точного срока службы твердотельной памяти. Некоторые из наиболее известных включают:
Совместное исследование Google и Университета Торонто, охватывающее показатели сбоев на серверах данных. В исследовании пришли к выводу, что физический возраст SSD, а не количество или частота записанных данных, является основным определяющим фактором вероятности ошибок хранения данных. Также было установлено, что накопители SSD заменялись в центрах обработки данных Google гораздо реже, чем обычные жесткие диски. Но были выявлены негативные стороны использования SSD: в течение четырехлетнего периода тестирования у них отмечался более высокий уровень ошибок и появления плохих блоков при гораздо более высокой скорости, чем у HDD.
Заключение: в среде с активным использованием и быстрым чтением твердотельные накопители прослужат дольше, чем жесткие диски HDD, но будут более восприимчивы к ошибкам, не связанным с катастрофической потерей данных. Старые SSD более подвержены общему сбою, независимо от TBW или DWPD.
Исследование Tech Report о долговечности основных брендов SSD. Среди протестированных шести моделей твердотельных накопителей «выжили» только накопители Kingston, Samsung и Corsair, после того как на них записали более 1000 терабайт данных (один петабайт). Другие диски отказывались работать после 700 до 900 TBW. Два из отказавших диска Samsung и Intel использовали более дешевый стандарт MLC.
Вывод: можно ожидать, что SSD на 250 ГБ откажет намного раньше, чем на него будет записан один петабайт, хотя две (или, возможно, три) модели превысили эту отметку, было бы разумно планировать непредвиденные ситуации в случае, если ваш конкретный диск не работает, даже если он использует более дорогую память SLC.
Facebook опубликовал внутреннее исследование (PDF-ссылка) о продолжительности жизни SSD, используемых в корпоративных центрах обработки данных. Выводы были сфокусированы на условиях работы самих центров обработки данных – например, они пришли к довольно очевидному выводу, что продолжительная близость к высокой температуры снижает срок службы SSD. Но исследование также показало, что если SSD не откажет после первых обнаруженных ошибок, то он, скорее всего, проработает намного дольше, чем ожидается. Противоречивое совместное исследование Google и Facebook также обнаружило, что более высокие скорости записи и чтения данных могут существенно повлиять на продолжительность жизни диска.
Заключение: за исключением случаев раннего полного отказа, твердотельные накопители прослужит дольше, чем указано производителем.
Вам не нужно беспокоиться
Итак, принимая во внимание все эти данные, какой общий вывод мы можем сделать? Может показаться, что ваш SSD сгорит через год или два. Но имейте в виду, что два из указанных исследования проводились в центрах данных корпоративного класса, читающих и записывающих данные более или менее постоянно каждый день в течение многих лет, а ориентированное на потребителя исследование проводилось с помощью специальных стресс-тестов.
Чтобы достичь петабайта записанных данных, среднему потребителю нужно использовать свой компьютер более или менее без остановок в течение десятилетия, может быть, даже нескольких десятилетий. Даже геймеры или «опытные пользователи», вероятно, никогда не достигнут заявленного максимального объема данных.
Другими словами: вероятно, вы обновите весь компьютер до сбоя SSD!