Надежность ssd vs hdd – Мифы об SSD, которые необходимо развеять / OCZ Storage Solutions corporate blog / Habr

Содержание

3dnews vs JEDEC vs здравый смысл. Где правда, брат? / RUVDS.com corporate blog / Habr

Всем известно легендарное тестирование SSD на надёжность от 3dnews (публикация от 2018.01), по результатам которого некоторые бюджетные накопители превзошли заявленный производителем ресурс в десятки раз.

После этого исследования в народе появилась конспирологическая теория, что производители занижают ресурс у бюджетных SSD, а также распространилось убеждение, что практически все SSD умеют делать и качественно выполняют выравнивание износа.

Исследование от 3dnews.ru было проведено по мотивам тестирования Techreport.com (публикация от 2013.08.20).

Методика для измерения износостойкости также была использована одинаковая.

Методика Techreport:

We can push SSD endurance limits much faster with synthetic benchmarks. There are myriad options, but the best one is Anvil’s imaginatively named Storage Utilities.

Developed by a frequenter of the XtremeSystems forums, this handy little app includes a dedicated endurance test that fills drives with files of varying sizes before deleting them and starting the process anew. We can tweak the payload of each loop to write the same amount of data to each drive. There’s an integrated MD5 hash check that verifies data integrity, and the write speed is more than an order of magnitude faster than DriveBench 2.0’s effective write rate.

Anvil’s endurance test writes files sequentially, so it’s not an ideal real-world simulation. However, it’s the best tool we have, and it allows us to load drives with a portion of static data to challenge wear-leveling routines. We’re using 10GB of static data, including a copy of the Windows 7 installation folder, a handful of application files, and a few movies.


Методика 3dnews.ru:
Поэтому в нашем тесте выносливости мы используем отформатированные с файловой системой NTFS накопители, на которых непрерывно и попеременно создаются файлы двух типов: мелкие – со случайным размером от 1 до 128 Кбайт и крупные – со случайным размером от 128 Кбайт до 10 Мбайт. В процессе теста эти файлы со случайным заполнением множатся, пока на накопителе остаётся более 12 Гбайт свободного места, по достижении же этого порога все созданные файлы удаляются, делается небольшая пауза и процесс повторяется вновь. Помимо этого, на испытуемых накопителях одновременно присутствует и третий тип файлов – постоянный. Такие файлы общим объёмом 16 Гбайт в процессе стирания-перезаписи не участвуют, но используются для проверки правильной работоспособности накопителей и стабильной читаемости хранимой информации: каждый цикл заполнения SSD мы проверяем контрольную сумму этих файлов и сверяем её с эталонным, заранее рассчитанным значением.

В обоих случаях использовалась утилита Anvil’s Storage Utilities.

1. А что не так с методикой?


Проблема заключается в том, что заполнение диска происходит последовательно. Что не соответствует ни реальным сценариям использования, ни процедуре измерения износостойкости, рекомендованной JEDEC (комитет инженерной стандартизации полупроводниковой продукции, иначе называемый Solid State Technology Association, куда входят все крупнейшие производители флэш-памяти).

И ОС, и контроллер (если у него есть небольшой DRAM-кеш) группируют последовательные блоки идущие на запись и записывают большими нативными блоками, свойственными конкретному устройству. При этом практически отсутствует усиление записи и практически нет необходимости в алгоритмах выравнивания износа.

В реальных условиях, как фактор мультипликации, так и качественная реализация алгоритма выравнивания износа имеют сильное влияние на ресурс накопителя.

Проблема 1. При последовательной записи файлов WAF ≈ 1


Тест, построенный так, что в нём фактор мультипликации записи (WAF) стремится к единице, будет предсказуемо давать завышенные результаты по ресурсу. У большинства дисков проанализированных 3dnews (из которых можно было извлечь WAF), коэффициент усиления записи был ≈1-1.11. Специалисты 3dnews объясняли это эффективными алгоритмами контроллеров. Лишь буквально у одного экземпляра WAF был 3, чтобы было объяснено неэффективным контроллером.

Однако, по моему мнению, всё дело в методике теста, который генерировал последовательную запись (при которой WAF → 1), что и дало завышение ресурса SSD-накопителей.
Далее я оценю во сколько раз.

Проблема 2. Не тестируется качество алгоритма выравнивания износа


При последовательном заполнении диска и последующем стирании плохо тестируется механизм выравнивания износа. Если производитель догадался сделать первые несколько ГБ диска (где находится битовая карта диска, FAT и прочие метаданные) работающими в режиме SLC (или кеширует их в буфере RAM), то алгоритм выравнивания износа может полностью отсутствовать в прошивке и всё равно при последовательной записи будeт достигнуты отличные показатели ресурса.

Проблема 3. Не тестируется срок хранения данных после исчерпания ресурса


Если вы уезжаете в путешествие на несколько месяцев, то непонятно можно ли доверять диску, который выработал свой паспортный ресурс.

Проблема 4. Последовательное заполнение диска, с последующим практически полным стиранием, не является реальным пользовательским шаблоном поведения


Поскольку SSD — это ещё довольно дорогой ресурс, то люди обычно стараются его использовать максимально полно и оставляют минимум свободного места.

Идеальный тест, на мой взгляд, это чтобы во время тестирования SSD оставался забитым на 80-90%, при этом в случайном порядке старые файлы должны удаляться, а новые добавляться.

2. Факторы мультипликации записи


2.1. Фрагментация файловой системы


Так как в Windows у SSD отключена дефрагментация, а размер кластера NTFS по умолчанию составляет 4КБ, то в реальной жизни диск сильно фрагментируется. В этом случае даже последовательная запись превращается по скорости практически в случайную.

Контроллеру, чтобы записать 1 изменённый кластер приходится вначале считать всю аппаратную страницу NAND (которая может достигать сотен килобайт в размере), изменить 4КБ, а потом всю её записать. Если размер полезной ёмкости страницы NAND составляет 64КБ, то мы имеем усиление записи в 16 раз.

Реальные размеры страниц в NAND
Из комментария:

Реальные размеры страниц в NAND микросхемах обычно все же не сотни килобайт, а 528, 2112, 4224, 4320, 8576, 8640, 8832, 8896, 9216, 17664, 18048, 18336 и т.д. Малые размеры справедливы для старых SLC микросхем, для TLC и QLC размеры поболее. Такие странные размеры потому, что кроме пользовательских данных необходимо хранить служебные данные (ECC, флаги, номера блоков, счетчики записей и т. п.).


2.2. Алгоритм выравнивания износа


Такой алгоритм может быть реализован в виде отдельного процесса внутри контроллера. Он будет работать примерно так:

Чтобы переместить статические данные в область с более высоким износом, требуется осуществить запись, равную по размеру перемещаемым данным, при условии, что есть освобождённый TRIM блок. А при малом количестве свободных блоков придётся совершить 2 записи, чтобы поменять данные местами.

RAM = a
a = b
b = RAM

При малом или отсутствующем DRAM-буфере потребуется три записи.
temp = a
a = b
b = temp

Эти операции в идеальном алгоритме выравнивания износа будут выполняться крайне редко, так как имеет смысл перемещать только статические данные, чтобы задействовать в оборот страницы с низким износом, поэтому мы пренебрежём влиянием алгоритма выравнивания износа на мультипликацию записи. Хотя, конечно, нет никаких гарантий, что в реальных SSD используются идеальные алгоритмы.

2.3. Типичная запись на SSD является случайной, блоком 4-8КБ


Обычная природа записей на SSD представляет из себя в основном случайную запись 8КБ. Даже при отсутствии фрагментации размер типичного блока записи будет меньше размера страницы NAND и будет вызывать мультипликацию записи.

2.4. Алгоритм сборки мусора


Вот тут кроются самые большие подводные камни. Размер блока в NAND памяти достигает нескольких мегабайт. Блок состоит из нескольких страниц.

Страницы могут быть прочтены и записаны по отдельности, а блок может быть стёрт только полностью.

Со временем многие страницы в блоке помечаются как недействительные, так как данные которые были в них были изменены и записаны в другое место или из-за вызова TRIM. И рано или поздно сборщик мусора должен взять несколько частично заполненных блоков и скомпоновать из них полностью записанные и свободные.

Пока есть свободное место, то скорее всего, он даже не будет запускаться, поэтому со временем в блоках образуются многочисленные дыры.

Чем меньше места на диске, тем быстрее возрастает WAF (коэффициент мультипликации записи, Write Amplification Factor).

Для иллюстрации увеличения WAF приведу следующую картинку:

На картинке показаны блоки NAND памяти с данными, заполненные на 87.5%, разбитые на страницы. Для того чтобы освободить место для записи происходит перекомпоновка, при которой перезаписывается 7 блоков и стирается 1. Итого WAF получается = 8!

Конечно, нужно ещё учесть, что у большинства SSD есть резервная область, в которую также происходит перераспределение записи. Но, как правило, она невелика.

Типичный размер скрытой области для потребительских дисков составляет 7.37%, т.к. производители указывают размер в миллиардах байт, а микросхемы имеют ёмкость в гигабайтах. 1 гигабайт = 1 073 741 824 байт).

В случае заполненности диска на 90% и наличии скрытой области размером в 7.37%, WAF будет равен 6.18!

WAF может оценён по этой формуле:

Kзаполненность диска — от 0 до 1, где 1 — 100% заполнение диска.
Kрезервной области — от 1, где 1 — 0% резервная область, 1.1 — 10% резервной области, и так далее.

Приблизительный график зависимости WA от процента свободного места на диске.

Из графика видно, что WA катастрофически нарастает по мере заполнения диска, приближаясь к 15 при полном заполнении диска с резервной областью 7.37% (типичное число для потребительских дисков, т.к. производители указывают размер в миллиардах байт, а микросхемы имеют ёмкость в гигабайтах. 1 гигабайт = 1 073 741 824 байт).

Вы, наверное, сами замечали как сильно начинает тормозить телефон, если там оказываются считанные единицы процентов свободного места. Ведь в нём тоже используется флэш-память. Забивать память под 100% не только ужасно медленно, но и сильно тратит ресурс накопителя.

Отдельная статья по теме.

2.5. Общий WAF от всех факторов


WAF, вносимые малосвязанными факторами, перемножаются.

3. Методика измерения ресурса от JEDEC для пользовательских SSD

В стандарте JEDEC «Solid-State Drive (SSD) Endurance Workloads» от сентября 2010 года, ревизия JESD219A есть описание методики для тестирования SSD.

В двух словах: инженеры JEDEC записали логи записей, TRIM и flush (команда сброса буферов на диск) некоторого пользователя ноутбука за 7 месяцев, работающего в основном с офисными программами. Предположительно на ноутбуке была установлена Windows 7 (поддерживает TRIM c 2009 года) на файловой системе NTFS с размером кластера 4КБ.

Детали о эталонном пользовательском компьютере и общая статистикаPlatform and Workload
Collected on standard laptop PC, 2 GB RAM, 128 GB SATA SSD, operating system supporting trim
Main use: office productivity
Secondary use: storage of photos, music, and apps

Trace Characteristics

Writes/Trims/Flushes captured in a file with a CSV format: $command offset size
49 GB footprint (total data touched)
128 GB spanned (range of LBA’s accessed)

Average amount of Trimmed space = 13 GB (average across duration of trace)

Other Trace Characteristics



Я распарсил этот лог, чтобы понять какие активности там записаны.

При тестировании предлагается повторять записи по этому логу (Master Trace), пока не наберётся нужное число записанных терабайт (TBW), после чего нужно проверить в течении какого времени ячейки хранят заряд (retention time). Для пользовательского SSD это время должно быть около 2 лет при температуре хранения 25℃, если рабочая температура была 40℃. Поскольку 2 года никто ждать не будет, то повышают температуру хранения, что ведёт к более высокой утечке электронов, и по специальным таблицам (построенным по уравнению Аррениуса) вычисляют время хранения данных при нормальной температуре.

Интересные факты:

Как известно, NAND-память разбиты на страницы, которые объединяются в блоки. Запись и чтение происходит постранично, а стирание только блоками.

Когда нужно что-то переписать, идеальная прошивка работает примерно так: она записывает страницы с изменёнными данными в блок, где ещё есть незаписанные страницы и устанавливает новое соответствие LBA→страница в FTL (Flash Translation Layer), а старую страницу помечает недействительной. Если же таких блоков нет, то запускается сборщик мусора, который компонует данные из полузаполненных блоков в заполненные с освобождением блоков.

Это идеальный вариант. Не все пользовательские SSD имеют хорошие алгоритмы выравнивания износа. Что видно по драматически отличающимся результатам тестирования 3dnews.

Типичный размер страницы составляет 8KB и выше, а размер блока 2MB и выше. В тестировании JEDEC диск никогда не заполнялся более 38%, поэтому там всегда, как я подозреваю, были свободные блоки и поэтому не было активной работы сборщика мусора, который тоже тратит ресурс SSD. Но был WAF (Write Multiplication Factor) из-за того, что данные иногда записывались неполными страницами, а иногда одна запись проходила по границе NAND-страниц.

Я написал скрипт для вычисления WAF в зависимости от размера страницы в тестировании JEDEC. Вот WAF в зависимости от размера страницы NAND:


В тестировании 3dnews WAF примерно равен 1, так как файлы записываются последовательно, а Windows имеет кеширование записи, в ходе которого сектора записываются упорядоченно.

В типичном сценарии, когда страница равна 8К (Samsung 840 EVO) WAF всего 1.11 (погрешность на 11% от данных от 3dnews), что вроде бы можно простить. Но если мы учтём ещё WAF, который вносит алгоритм сборки мусора, то простить нельзя.

4. Методика JEDEC для тестирования корпоративных дисков на износостойкость


Она описана значительно более формализовано и условия более жёсткие. Задаётся чёткий процентаж записей различной длины. Записи размером до 4096 байт могут быть случайно смещены, а длиной от 4КБ должны быть выравнены по 4КБ смещениям.

Расчёт WAF в зависимости от размера страницы.

5. Расчёт поправок к результатам тестирования 3dnews


Нам нужны поправочные коэффициенты для того, чтобы износостойкость по методике 3dnews преобразовывать в износостойкость по методике Jedec.

Для начала мы уменьшим достигнутый результат в 2 раза, так как в тестировании не проверялось долговечность хранения. Никто не хочет обнаружить, что после отпуска, накопитель в его компьютере перестал работать или покрылся бэдами. Цифра 2 взята с потолка.

По методике JEDEC диск заполнен всего на 38%, что даём нам увеличение WAF из-за сборки мусора в 1.55 раза (по формуле выше). Этот коэффициент будет в знаменателе.

Далее мы учтём фактор мультипликации записи в зависимости от размера страницы NAND (полученный при анализе тестирования пользовательских SSD по методике JEDEC) и перемножим на WAF, который имеем от сборщика мусора.


Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 7.37%.

Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 10%.
Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 20%.
Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 30%.

6. Поправки к результатам тестирования 3dnews для использования пользовательских SSD в серверах


Сразу скажу, что это плохая идея. Но многие так делают. Поэтому попробуем рассчитать поправочные коэффициенты для определения ресурса пользовательских дисков в качестве серверных. Мы берём износостойкость из тестирования 3dnews и делим её на нужный коэффициент, чтобы получить ожидаемый ресурс (методика JEDEC) при корпоративном применении.
В серверах не требуется такое долговременное хранение в отключенном состоянии, как в пользовательских SSD. Вот соответствующая таблица:

При типичной температуре 50℃ эксплуатации под нагрузкой накопитель должен обеспечивать 58 недель ≈ 1 год хранения данных в отключенном состоянии при 25℃.

Для пользовательского применения (где требуется сохранность данных в течении 2-х лет в отключенном состоянии) мы уменьшили ресурс в 2 раза. Для корпоративного применения не нужен такой большой срок хранения, поэтому мы возьмём меньшее число, например, 1.3.

После этого умножим на WAF, характерный для корпоративной нагрузке, а потом учтём работу сборщика мусора и получим следующие таблицы коэффициентов. Результат полученный 3dnews нужно разделить на это число.

Есть проблема с тем, что в стандарте не описывается размер резервной области или свободного места для корпоративных дисков. Поэтому мы не можем точно оценить WAFкорпоративного теста JEDEC, поэтому возьмём это число (1.55) из теста пользовательских SSD JEDEC.

Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 7.37%.


Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 10%.
Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 20%.
Поправочные коэффициенты для дисков с избыточной областью в 30%.

8. Выводы


Если вы никогда не выключаете свой компьютер на несколько месяцев, размер страницы NAND не более 16КБ, и диск заполнен примерно наполовину, то показатели ресурса достигнутые 3dnews нужно разделить на 3.

Для типового сценария (занятость диска 90%, размер страницы 8КБ), чтобы получить ресурс по стандартам JEDEC, делим на 9 ресурс, полученный 3dnews.

Если вы иногда отправляетесь в реально длительные путешествия, а накопитель в это время не используется, то советую оставаться в рамках паспортного ресурса, по истечении которого менять накопитель.

Для редких случаев, когда размер страницы NAND больше 16КБ, а диск довольно плотно заполнен, то чтобы вычислить реальный ресурс накопителя, его нужно уменьшать в десятки, а иногда в сотни раз.

А если вы засовываете бюджетный накопитель в сервер, то озаботьтесь и рейдом, и бэкапом. У вас не будет стабильного времени отклика и скоростей, защиты по питанию и других плюшек корпоративных накопителей, но ресурс вы можете вычислить с помощью поправочных делителей из соответствующей таблицы статьи. В типовом случае делим на 11.

Ссылки

→ Optimizing Linux with cheap flash drives
→ Как определяем размер страницы и блока флэш-памяти

P.S. Замеченные ошибки направляйте в личку. Повышаю за это карму.

За изображение спасибо TripletConcept.



Вы можете заказать виртуальную машину с SSD у RUVDS по купону ниже.

SSD лучше, чем HDD – но какой диск надежнее

Эра популяризации SSD началась с введением на рынок Windows 7. Это первая система от Microsoft, которая правильно работала с этим типом памяти и не вела к преждевременному выходу диска из строя. В то же время появились первые серьезные проблемы с этими носителями.

Источник беспокойства

Вновь установленный носитель SSD в системе Windows XP работал плавно, однако, с течением времени, чрезмерное количество записей, генерируемых системой, вызывало неисправности в работе SSD. То не было ни виной системы, ни оборудования – плохой идеей было просто такое соединение продуктов.

Распределение областей памяти на диске SSD

В начальной стадии развития SSD возникали также проблемы с дисками Intel. В большинстве испытаний были отличные результаты, однако, попытка использования в тесте Iometer вела к повреждению носителя. В реальных условиях продукты работали без оговорок.

Большую неудачу потерпела компания OCZ, которая в серии дисков Vertex использовала новаторский контроллер, встроенный в SSD. По разным сообщениям, до ⅓ всех носителей вышли из строя в течение первого года работы.

Однако, для современных SSD производители гарантируют очень высокий уровень TBW. Поэтому слабая стойкость дисков SSD – это прошлое.

Total Bytes Written – главный параметр диска SSD

Указанный выше параметр TBW (от англ. Total Bytes Written) является наиболее важным параметром, определяющим качество SSD. Им обозначают общее количество терабайт, запись которых производитель гарантирует для данной модели.

Значения TBW зависят, в первую очередь, от типа используемой флэш-памяти. При условии, что система записывает на диск, в среднем, несколько гигабайт в день, типичный дешевый SSD с уровнем TBW порядка 20-50 ТБ прослужит около 10 лет.

TBW зависит от количества, так называемых, циклов стирания и записи одной ячейки памяти. У памяти TLC (Triple Level Cell) 500-3000 циклов, а для памяти MLC (Multi Level Cell) этот параметр на уровне 3000-10000 циклов. Самые дорогие, но самый эффективный и наиболее надежные модели SSD используют память SLC (Single Level Cell) – количество операций стирания и записи ячеек памяти достигает 100 000 циклов.

Забота о прочности SSD

Инженеры, создающий SSD, разумеется, знают об этих ограничениях записи, поэтому используют соответствующие функции. К наиболее важным следует отнести Wear Leveling – равномерное чередование записей в наименее нагруженных ячейках.

Специальные таблицы, собирающие информацию о проделанном числе записей, позволяют размещать в ячейках, находящихся ближе «к концу жизни», те данные, которые предназначены только для чтения (чтение данных не расходует ресурс SSD). Кроме того, каждая память SSD имеет запас ячеек для замены поврежденных.

Современные компьютеры имеют всё больше и больше оперативной памяти, поэтому в последнее время вернулись к идее использования её в качестве, так называемого, ram-диска, используемого для кэширования данных. Такие решения предлагают, в частности, Crucial и Plextor. Имея в виду продление работы SSD за счет уменьшения количества записей, виртуальный диск имеет смысл.

Появляются новые алгоритмы, управляющие сохранением данных в памяти, поэтому стоит проверять наличие новой прошивки для SSD. Установив программное обеспечение производителя, также стоит использовать предлагаемые изменения в конфигурации системы, которые направлены на увеличение срока службы и производительности SSD.

Тестирование SSD на прочность

Многие компании пытались измерить срок службы SSD – хороших результатов достигли в TechReport. В тесте проверили поведение несколько разных накопителей емкостью 240 ГБ. Самым слабым оказался Samsung SSD 840 с памятью TLC, который без проблем записал 100 ТБ данных, после чего стал происходить перенос данных из поврежденных ячеек в запасные. При дальнейшей работе диск смог перезаписать ещё почти 900 ТБ данных.

Kingston HyperX с памятью MLC записал без проблем около 600 ТБ, а при возникновении признаков перераспределения ячеек ещё 200 ТБ. Intel SSD 335 записал 728 ТБ, а затем переключился в режим «только чтение», что позволяет скачать записанные данные.

Показатели начала отказа секторов самых популярных SSD дисков

Лучший результат показал Samsung 840 Pro. Правда, переназначение секторов начало происходить после записи около 600 ТБ данных, однако, полное повреждение SSD произошло после сохранения 2,5 PB. Ни в одном из протестированных дисков не наблюдалось падения производительности.

Провести тесты SSD в большом масштабе обещает компания Backblaze – поставщик облачных услуг. В случае жестких магнитных дисков она регулярно выпускает отчеты для десятков тысяч используемых приводов.

SSD для параноиков

Если невероятно высокая долговечность SSD Вас ещё не убедила, Вы всегда можете перестраховаться. Одним из самых простых способов является массив RAID1, то есть дублирование данных на двух дисках.

Если у вас нет доверия к SSD, можно использовать массив RAID1, состоящий из одного твердотельного диска и одного жесткого диска. Благодаря этому, Вы получите скорость работы и уверенность в том, что никакие данные не будут потеряны в случае сбоя любого из носителей данных. Кроме того, решение будет дешевле, чем массив, состоящий из двух дисков SSD.

MTBF не определяет срока службы диска

Купив SSD, не стоит руководствоваться параметром MTBF (Mean Time Between Failures). В случае жестких дисков (HDD) он измеряется в сотнях тысяч, а SSD – в миллионах часов.

Например, среднее время наработки на отказ жесткого диска Seagate Barracuda 7200.11 – 700 тысяч. часов. Может показаться, что диск не завершит работу в течение 240 лет при работе по 8 часов в сутки. К сожалению, MTBF означает только вероятность отказа – 2920 часов в год (8 часов в день), деленное на 700 000 часов и умножить на 100%, означает, что вероятность отказа 0,42%. Другими словами один диск из 240 выходит из строя в течение года.

результаты эксперимента продолжительностью в полтора года / Habr

Современные SSD-накопители достаточно надежные, а с учетом того, что цена за 1 ГБ (в долларах) постепенно падает, то использовать SSD во многих случаях даже более рационально, чем работа с HDD. Но какой SSD выбрать?

Полтора года назад журналист Tech Report решил провести эксперимент по выявлению наиболее надежных SSD. Он взял шесть моделей накопителей: Corsair Neutron GTX, Intel 335 Series, Kingston HyperX 3K, Samsung 840, Samsung 840 Pro, и поставил все шесть на цикличный процесс чтения/записи. Объем памяти каждого накопителя составлял 240-256 ГБ, в зависимости от модели.

Сразу стоит сказать, что все шесть моделей успешно выдержали заявленную производителем нагрузку. Более того, большинство моделей выдержало больше циклов чтения-записи, чем это заявлено разработчиками.

Тем не менее, 4 из 6 моделей сдались перед достижением объема в 1 ПБ «прокачанной» через диск информации. Зато 2 модели из тех, что участвовали в этом аттракционе «железной смерти» (Kingston и Samsung 840 Pro) выдержали даже 2 ПБ, и только потом отказали. Конечно, выборка из 6 SSD не может служить показателем работы для всех SSD без исключения, но определенная репрезентативность у этой выборки все же есть. Процедура цикличного чтения-записи тоже не идеальный показатель, ведь накопители могут выходить из строя по самым разным причинам. Но результаты теста очень интересны.

Один из выводов: производители достаточно деликатно подходят к вопросу выбора лимита работы своих накопителей — как уже говорилось выше, все SSD выдержали положенный лимит объема записанной информации.

Что касается самих моделей, то первым вышел из строя Intel 335 Series. У SSD этой модели есть одна особенность — они прекращают работу, как только появляются сбойные сектора. Сразу после этого накопитель входит в режим чтения, а затем и вовсе превращается в «кирпич». Если бы не инструкция «остановись при сбое», возможно, SSD проработал бы и дольше. Проблемы начались с диском уже после прохождения отметки в 700 ТБ. Информация на диске оставалась читаемой до момента перезагрузки, после чего диск превратился в кусок железа.

Samsung 840 Series успешно дошел до отметки в 800 ТБ, но начал показывать большое количество ошибок, начиная с 900 ТБ, и отказал без всяких предупреждений, не дойдя до петабайта.

Следующим отказал Kingston HyperX 3K — у модели тоже есть инструкция прекращать работу при появлении ряда сбойных секторов. К концу работы устройство начало выдавать уведомления о проблемах, позволяя понять, что конец близко. После отметки в 728 ТБ накопитель перешел в режим чтения, и после перезагрузки перестал отвечать.

Corsair Neutron GTX стал следующей жертвой, пройдя отметку в 1.1 ПБ. Но у накопителя уже насчитывались тысячи сбойных секторов, устройство начало выдавать большое количество предупреждений о проблемах. Даже спустя ещее 100 ТБ диск позволят записывать данные. Но после очередного ребута устройство перестало даже определяться системой.

Осталось всего две модели Kingston и Samsung 840 Pro, которые героически продолжали работать, достигнув отметки даже в 2 ПБ.

Kingston Hyper X использует сжатие данных по возможности, но тестировщик стал записывать несжимаемые данные для чистоты теста. Для этого использовалась программа Anvil’s Storage Utilities, служащая для выполнения тестов по чтению-записи данных.

Диск показал хорошие результаты, хотя на промежутке между 900 ТБ и 1 ПБ уже возникли неисправимые ошибки, плюс поврежденные сектора. Ошибок было всего две, но это все равно проблема. После того, как диск отказал на 2.1 ПБ, он перестал определяться системой после ребута.

Последним павшим железным солдатом в этой битве стал Samsung 840 Pro

Накопитель прошел отметку в 2,1 ПБ и отказал.

Что же, хеппи-энда нет, все умерли, к сожалению. Но иного и быть не могло — в том и смысл теста, дождаться отказа всех участвовавших в нем моделей SSD.

Производительность

Тестировщик провел ряд тестов по определению производительности моделей, участвовавших в тесте. Вот результаты:

Как видим, проведена огромная работа, которая позволяет судить о надежности и стабильности работы современных накопителей. Стоит повторить, что ни выборка, ни проведенный тест не являются максимально репрезентативными, но определенные выводы сделать можно.

HDD ИЛИ SSD? Какой жесткий диск надежнее и дольше проработает?

предпочитаю иметь два и более один SSD

Любой диск может выйти из строя. С любого диска информацию можно восстановить как просто, так и с большими проблемами — в зависимости от поломки и прочих условий. <a href=»/» rel=»nofollow» title=»50054579:##:measure/?value=100&amp;msr=Gb&amp;submit=Estimate!»>[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

HDD дольше проживет

HDD под файлы и игры, SSD под систему чтобы быстро работало все (оптимизацию произвести правда придется чтобы дольше служил SSD, так как количество циклов записи у него ограничено). SSD для домашнего ПК обычно выдерживают от 20до 40Гб записи в день в течении 3-10 лет. На Samsyng 850 Pro например ограничение по гарантии 40гб записи в день в течении 10 лет — но он дорогой, на более дешевые модели гораздо ниже цифры. В общем HDD — дольше служит, но он медленнее работает. С SSD считается что информацию не восстановить если он умрет, хотя смотря как умрет — может просто на запись заблокироваться а читаться будет. По поводу HDD у меня есть диск который до сих пор работает с 1997года на 2 гб, есть на 40гб с 1999 года где-то — тоже рабочий, есть 250гб 2 диска — работают с 2003-2004 годов примерно, ну и 1,5Тб куплен был примерно в 2007года — тоже работает без проблем пока. Кроме 2гб и 40гб остальные диски используются каждый день и очень интенсивно. Например по SMART видно что записано на 1,5 тб диск уже 700Тб. А вод выдержит ли мой SSD такую нагрузку не уверен. Использую Samsung 850 Pro 128гб.

как повезет может сломаться и то и то HDD покупаю от WD этот (WD10EZRX) стои на 1 компе 2 года пока норм на 2м полтора при жесткой нагрузке слышен немного, шустрый от 120 скорость записи и чтения в просто почти не слышен SSD это так для того чтобы комп и программы включались быстро 2 года полет нормальный Silicon-Power Velox V60 120GB (SP120GBSS3V60S25) заметно все быстрее работатет на ссд для игр ссд не нужен, только между локациями будет быстрее загружатсья на фпс никак не влияет

Восстановить можно и с HDD. и с SSD. А можно и не восстановить. С обоих. На наклейки давно не смотрю. Как-то характеристики важнее. Единственно — недолюбливаю SeaGate да и то — не из-за того, что их харды целыми сериями признавались браком (ну, с кем не бывает…), а из-за того, как они в тех ситуациях себя вели по отношению к пользователям. Если скорость не важна — SSD можете не рассматривать вообще. У них и ресурс меньше, и цена выше.

Любой самый бюджетный ССД в разы быстрее ХДД. Ну и система будет грузиться за 10-12 секунд. Вот видео сравнения в играх HDD и SSD в игрушках <a rel=»nofollow» href=»https://www.youtube.com/watch?v=avIKm9wAS0o» target=»_blank»>https://www.youtube.com/watch?v=avIKm9wAS0o</a>

SSD, у него только лимит циклов перезаписи на ячейку. Там ломаться нечему, у HDD может контроллер сломаться (ваще как нечего делать в специализированных конторах чинится) и диски посыпаться (никак не чинится, ничего не восстановишь). У SSD если ячейка заряд не держит, туда ничего не будет записываться. Даже если полетит контроллер ячейки никуда не денутся и все будет нормально. Для супернадежного бекапа — SSD, правда дорого в расчете гигабайтов за рубль выйдет.

Разница между SSD и HDD, что лучше и надежнее для вашего ПК

Ни для кого не секрет, что между SSD и HDD есть очевидная разница. Подробнее об SSD и том что он из себя представляет вы можете прочесть в нашей статье “Что такое SSD и как он работает”. В этой части мы обсудим основные различия двух существующих ныне видов дисков и 7 причин по которым вам будет выгодно перейти на SSD.


Содержание статьи:


Для начала давайте рассмотрим разницу между двумя типами хранилищ информации.

Преимущества SSD над HDD

Быстрая загрузка: твердотельные диски могут предложить очень высокую скорость обработки данных. В частности благодаря SSD, операционная система сможет запускаться с, как раньше казалось, невероятной молниеносной скоростью. Любой SSD-накопитель способен запустить вашу ОС в два раза быстрее аналогичного жесткого диска.

Быстрое чтение и запись: SSD способен обрабатывать около 500 мегабайт в секунду, если сравнивать средний твердотелый накопитель со 150 мегабайтами на жестком диске. SSD могут оказаться полезными для вас если вы, допустим, графический дизайнер, использующий программное обеспечение, требующее огромного количество ресурсов ПК, или же хардкорный игрок, которому требуется высокая производительность для игр.

Низкое энергопотребление: данные устройства хранения информации созданы таким образом, что они потребляют существенно меньшее количество энергии для своего функционирования, нежели возможные аналоги среди HDD. Таким образом батарея вашего ноутбука будет работать дольше и в долгосрочной перспективе вы сможете сэкономить крупную сумму при оплате счетов за электричество.

Низкий уровень шума: как известно, вращающиеся жесткие диски создают достаточно много шума, чтобы начать раздражать пользователя, если ему необходимо сосредоточиться на чем-то важном. SSD могут существенно облегчить жизнь, если вы хотите, чтобы устройство издавало как можно меньше шума во время работы.

Форма и размер: SSD, благодаря его компактным размерам, можно устанавливать как на место старого HDD, так и сделать его внешним диском.

Недостатки SSD перед HDD

Дороговизна: уже многие годы цены на SSD падают, однако их предшественники HDD остаются существенно большее дешевым и доступным вариантом. Одной из причин кусающихся цен может быть и то, что популярность первых в данный момент гораздо ниже, чем классических SSD. Возможно через несколько лет все изменится в пользу SSD.

Потеря данных из-за отключения питания: хоть SSD и являются более надежным хранилищем информации, внезапное отключение питания может сказаться на хранящихся данных. Если вдруг будет прервано питание, вы рискуете потерять все данные.

Ограниченный срок службы: самым серьезным недостатком SSD является то, что со временем он теряет свой потенциал к записи. Это связано с тем, что невозможно изменить количество бит на диске. Для того, чтобы это исправить необходимо удалить и переписать большой блок данных, поскольку когда в ячейке SSD происходит стирание информации, в ней сохраняется остаточный заряд. Этот заряд увеличивает сопротивление ячейки и в конце концов через нее может перестать проходить электрический ток и та становится бесполезной.

В предыдущей статье мы уже обсуждали метод создания условий для стабильного износа ресурсов диска, однако, как бы не хотелось, это приводит лишь к более медленной деградации SSD, но никак не к его “бессмертности”. Важно отметить то, что указанный негативный момент в работе диска никак не влияет на его способности к чтению информации, так как во время этого процесса не изменяется значение заряда.

К счастью, у производителей есть способы решения этих вопросов. В частности, — гибридный диск (SSHD), основанный на таком методе как SSD Cahing, который не стоит путать с кэш-памятью внутри SSD. При использовании данного метода, часто используемые данные и приложения копируются на SSD, действующий как кэш, а HDD выступает в роли основного устройства хранения информации. Таким образом, у вас есть молниеносный диск с важными и часто используемыми данными, и HDD для хранения музыки и фильмов, которые можно без последствий загружать и удалять.

Подводя итоги первой половины статьи, SSD имеют несравнимое преимущество над HDD в плане скорости записи информации, однако прошлое поколение дисков по-прежнему остаются финансово более выгодным вариантом. Рост популярности SSD еще не говорит о том, что HDD скоро покинет рынок. По сей день создаются новые технологии, такие как HAMR (Термоассистируемая магнитная запись), — разработки более совершенных жестких дисков, которые помогут им оставаться выгодным выбором в наши дни. Жесткие диски проделали невероятную работу и занимают важную ветвь в эволюции хранилищ информации. Учитывая темпы развития компьютерных технологий, есть вероятность что в скором времени грозный кандидат для HDD — SSD займет место своего предка. Не так давно компания Samsung запустила модуль “PM1633a 15TB SSD 15TB”, который можно счесть одним из первых шагов к светлому будущему твердотельных накопителей.

Мы обсудили разницу между двумя конкурирующими типами дисков, но все еще не коснулись важной темы — причин, по которым стоит приобрести SSD. Время не стоит на месте, все развивается и новые твердотельные накопители грозят в скором времени захватить рынок компьютерной техники в области хранения информации.

Давайте же перейдем непосредственно к причинам, по которым SSD выглядят гораздо выгоднее своих предшественников.

Причины по которым стоит открыть для себя SSD


  • SSD более холодные. Почему так? В них нет движущихся элементов, как в HDD, поэтому SSD физически не может генерировать аналогичное тепло. Это особенно важно, если вы работаете с множеством программ одновременно или же если вы проживаете в стране с высокой температурой окружающей среды. Следовательно, ваш ПК гораздо меньше подвержен перегреву.
  • Как мы это обсуждали выше, SSD гораздо тише HDD и имеют существенное преимущество в скорости.
  • Твердотельные накопители крепче. Вы можете его спокойно бросить на пол, будучи уверенными, что ничего не повредится, в то время как HDD может пострадать.
  • На SSD никоим образом не влияют магниты. Поскольку HDD хранят информацию именно благодаря магнитам, сильное магнитное поле неподалеку от них может повредить данные. Приобретя SSD, вы можете быть спокойны, если диск вдруг окажется в намагниченной области.

Подводя итоги, можно смело заявить, что хоть SSD и не лишены своих недостатков, их преимущество неоспоримо. Вполне возможно, что в совсем скором будущем они станут новым стандартом хранения данных, а пока что самым оптимальным вариантом станет гибридный — при котором вы подключаете к ПК как SSD, так и HDD, которые великолепно дополняют друг друга.

 


Похожие статьи про восстановление данных:

 


Похожие статьи про восстановление данных:


Дата:

Теги: HDD, SSD, Жесткий диск, Носитель информации, Твердотельный диск

Загрузка…

Надёжность SSD в реальном мире: опыт Google / Habr

На конференции FAST 2016 компания Google представила доклад со статистикой надёжности разнообразных SSD-накопителей при длительной работе в серверах. Собрана статистика по общей наработке в миллионы часов за шесть лет. Это первое масштабное и детальное исследование практической надёжности твёрдотельников.

Доклад опубликован на страницах 67-80 сборника докладов конференции.

В серверах Google установлены десять моделей SSD-накопителей (правда, конкретные производители не называются) трёх типов: MLC, eMLC и SLC. Это накопители как корпоративного класса, так и бюджетные потребительские.

Опыт практического использования принёс несколько неожиданных результатов.

Неожиданным оказалось, что на надёжность накопителей влияет возраст, а не интенсивность использования.

Ещё один неожиданный результат: «профессиональные» накопители SLC не более надёжны, чем обычные MLC.

Выяснилось также, что в новых накопителях постоянно встречаются плохие блоки, это вполне обычное явление. При этом чем больше плохих блоков изначально, тем более вероятно появление сотен новых плохих блоков в будущем. Вероятно, это связано с аппаратными сбоями.

По статистике, у 30-80% SSD-накопителей появляется хотя бы один новый плохой блок в течение первых четырёх лет эксплуатации. Сбой микросхемы за тот же срок наблюдается у 2-7% накопителей.

Ещё одно, на чём делают акцент исследователи Google: сбои SSD-накопителей случаются реже, чем сбои винчестеров, но они коварнее, потому что у SSD выше количество неисправимых ошибок (uncorrectable error). При этом, как упоминалось выше, показатель не зависит от количества циклов чтения и записи, так что значение UBER (Uncorrectable Bit Error Rate) в документации накопителя не имеет смысла.

плюсы и минусы обоих накопителей

 

Приветствую тех, кто не может определиться, что лучше SSD или HDD. В этой статье мы взвесим все плюсы и минусы обоих устройств, облегчив тем самым вам выбор. Советую прочесть ее и тем, кто пока не собирается покупать накопитель, но не знает, о чем столько споров между приверженцами одного и другого вида.

 

Размер и вес

Как вы понимаете, один чип занимает гораздо меньше места, даже внутри защитного корпуса, чем множество элементов в винте, поэтому он и легче. Вес первого составляет не более 50 граммов, а второго, даже при небольшом форм-факторе в 2,5 дюйма — от 110 г. и выше

Так что если у вас ноутбук и вы постоянно носите его с собой, стоит рассмотреть такой способ облегчения своей сумки. правда не на много, но всё же.

 

Шумность и ударостойкость

Отсутствие механических частей в SSD повлияло не только на уменьшение веса и размера, но и издаваемого шума. В нем просто нечему тарахтеть в отличии от HDD.

Также данное преимущество делает твердотельный девайс стойким к тряске. В то время как движущиеся детали в хардах не терпят вибраций и ударов. Если девайс упадет, считывающая головка может повредить диск, и вы лишитесь важной информации навсегда…

 

Энергопотребление и тепловыделение

Какое еще преимущество дает отсутствие движущихся элементов в SSD? Он меньше потребляет электричества, следовательно — меньше греется. Сравните сами: при максимальной нагрузке он потребляет всего 2 Вт, а его механический конкурент — 7 Вт.

Вдобавок последний, когда проработает долгое время, может нуждаться в дополнительном источнике охлаждения, который еще прибавит вам киловатты в счете за электроэнергию. Вентилятор всё таки тоже нуждается в питании.

 

Что лучше ssd или hdd в скорости?

За время существования хардов практически не менялся не только их внешний вид, но и производительность. Да, считывающая головка раскручивает магнитные диски с бешеной скоростью, но она как составляла изначально 7400 оборотов в минуту, такой и сохранилась до сих пор. Правда, еще были выпущены жесткие с показателем 10000 об/мин. Но почему-то распространения они не получили. И с тех пор затишье.

Что эти числа означают в переводе на мегабайты? Первое — около 120 Мб/с, второе — около 180 — 200 Мб/с. По нынешним меркам этого мало. Появились более требовательные операционные системы и программы, поэтому винты тратят много времени на их загрузку.

Для наглядности давайте сравним, насколько быстрее SSD обрабатывает мелкие блоки данных, чем HDD. Ведь именно с ними мы имеем дело при выполнении наиболее частых задач на компьютере. Возьмем блоки по 4 Кб и получим, в среднем, такие показатели:

  • При операциях чтения скорость чипов составит 63, 6 Мб/с, а дисков на 5,4 тыс. об/мин — 0,68 Мб/с, что в 94 раза медленнее.
  • При операциях записи первые работают со скоростью 139 Мб/с, а вторые — 0,78 Мб/с, а это меньше в 178 раз.

 

Отступление по теме

Цифры впечатляют, не так ли? Кстати, вы замечали, сколько времени у вас уходит на загрузку системы с харда? Обычно, около 2-х минут. С чипа ссд на это тратится около 10-15 секунд.

Все потому, что при запуске операционки первые тратят время на поиск нужных секторов, перемещая со стороны в сторону считывающую головку по пластине. Вторым, в свою очередь, достаточно просто получить данные с определенного блока.

Знаете, почему продукция Apple славится тем, что не тормозит? Потому что оснащается твердотельными накопителями. Если вам представится возможность, для сравнения попробуйте поставить, к примеру, Apple M.2 SSD вместо своего HDD, не меняя операционную систему и что-либо еще. Вы увидите, насколько важную роль играет жесткий диск в отзывчивости компьютера. Вам не придется столкнуться с таким явлением как «Не отвечает» в Диспетчере задач.

 

Недостатки SSD

До этого твердотельный девайс всегда оказывался в более выигрышной позиции, нежели механический. Все же он имеет и несколько минусов перед своим соперником:

  • Емкость. Если память современных винтов исчисляется терабайтами, то среди SSD наиболее популярными являются модели на 120 Гб и 240 Гб. Поэтому их чаще используют только для установки ОС.
  • Цена. Стоимость постоянно меняется, поэтому цифры называть не буду. Скажу только, что на деньги, которые вы отдадите за SSD емкостью в 250 Гб можно купить HDD на 1 Тб.

  • Количество циклов перезаписи. В целом, этот недостаток не совсем влияет на ситуацию. Да, вы сможете перезаписывать информацию ограниченное количество раз (до 10 000 примерно). Однако этих ресурсов вам хватит лет на 20. Вы скорее поменяете компьютер, чем накопитель. Но стоит заметить, что в HDD лимит на перезапись отсутствует.
  • Надежность. Твердотельный девайс боится скачков напряжения. Из-за сильного перепада он может сгореть полностью, и вы потеряете все данные. При аналогичных обстоятельствах в жестком диске выйдет из строя только контроллер, который не имеет отношения к информации в хранилище.
    В целом, предугадать сроки службы одного и другого девайса сложно, так как во многом на это влияют внешние условия и особенности эксплуатации.

 

В заключение

Если вы раздумываете, покупать SSD или нет. То ответьте сначала на вопрос, для каких целей он вам нужен?

  • Если вы желаете ускорить железо. К примеру, для игр или работы с тяжелыми программами (графические редакторы и т. п.) либо вам просто надоело долго ждать, пока загрузится система, берите.
  • Если вам требуется просто хранилище данных — отдайте предпочтение харду.

Вас интересует, можно ли совместить в одном компьютере оба накопителя? Безусловно. Идеальный вариант, когда SSD устанавливается под систему, а HDD — под хранение информации.

На этом всё.

Думаю мои рассуждения на тему, что лучше ssd или hdd — были для вас полезны.

Удачи!

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.