Jak długo dyski półprzewodnikowe są naprawdę trwałe?

Kiedy wielkoformatowa pamięć flash pojawiła się na rynku konsumenckim jako alternatywa dla konwencjonalnych dysków twardych, największym problemem (poza ceną) była długowieczność. Fani techniki mieli dość dobre pojęcie o ogólnej niezawodności dysków twardych, ale dyski SSD nadal były czymś w rodzaju dzikiej karty.

Ale lata później rynek dysków SSD znacznie się rozwinął i mamy znacznie więcej danych na temat ... no cóż, danych. Dobrą wiadomością jest to, że dyski SSD są prawdopodobnie o wiele bardziej niezawodne, niż myślisz, a na pewno przynajmniej tak dobre, jak dyski twarde pod względem zatrzymywania danych i wskaźników awarii. Złą wiadomością jest to, że dyski SSD częściej zawodzą z wiekiem, a nie z rozszerzonym odczytem i pisaniem danych, tak jak wcześniej przewidywano.

Oznacza to, że nie ma większej szansy na utratę danych przy konfiguracji typu all-flash w porównaniu ze standardowym dyskiem twardym ... ale nadal ważne jest przechowywanie kopii zapasowych ważnych plików.

Zanim przejdziemy do niektórych testów, ważne jest, aby uzyskać szybki podkład na niektóre bardziej techniczne terminy związane z dyskami SSD:

MLC i SLC: Wielopoziomowa pamięć komórkowa jest tańsza i wolniejsza, ogólnie dostępna na dyskach SSD klasy konsumenckiej. Jednopoziomowa pamięć komórkowa w przedsiębiorstwach i entuzjastycznych dyskach SSD jest szybsza i technicznie mniej podatna na utratę danych.
Blok pamięci: część pamięci fizycznej na dysku flash. "Zły blok" jest niedostępny lub słabo dostępny dla komputera, powodując niższy niż raportowany poziom dostępnej pamięci oraz potencjalne błędy odczytu i zapisu dla plików i oprogramowania.
TBW: Terabajty napisane. Łączna ilość danych zapisanych i zapisanych na dysku przez cały okres jego istnienia, wyrażona w terabajtach.

Mając to na uwadze, odpowiedzmy na to pytanie.

Jak długo potrwają?

Producenci dysków SSD oceniają niezawodność swoich dysków na podstawie trzech czynników: standardowego wieku (jak każda gwarancja), łącznej liczby terabajtów zapisywanych w czasie oraz ilości danych zapisywanych na dysku w określonym czasie, np. W ciągu dnia. Oczywiście pomiar według tych trzech różnych standardów zwróci różne wyniki w oparciu o metodologię. I sam fakt, że istnieją trzy skrajnie luźne standardy "noszenia" komponentu cyfrowego, powinien zilustrować coś użytkownikowi końcowemu: dokładne przewidywanie, jak długo potrwa awarię określonego dysku SSD, jest mniej lub bardziej niemożliwe. Możemy podać jedynie bardzo niejasny punkt maksymalnej możliwej retencji danych, po czym korzystanie z dysku grozi natychmiastową utratą danych i operacji komputera.

Testy na przemysłowych serwerach danych, takich jak te używane przez Google i Facebook, dają nam wgląd w długowieczność SSD.

Przeprowadzono kilka ostatnich badań próbujących określić dokładniejszą długość życia pamięci stałej. Niektóre z bardziej znanych to:

Wspólne badanie Google i University of Toronto dotyczące wskaźników awarii dysków na serwerach danych. W badaniu stwierdzono, że wiek fizyczny dysku SSD, a nie ilość lub częstotliwość zapisywanych danych, jest głównym czynnikiem określającym prawdopodobieństwo błędów w utrzymywaniu danych. Ustalono również, że dyski SSD były wymieniane w centrach danych Google znacznie rzadziej niż konwencjonalne dyski twarde, w stosunku około jeden do czterech. Nie było to jednak korzystne dla dysków SSD: w okresie testowania przez cztery lata napotykali oni na wyższe niż w przypadku dysków twardych wyższe błędy niekompatybilne i uszkodzone bloki. Wniosek: w środowisku o wysokim poziomie stresu i szybkich odczytach dyski SSD będą działać dłużej niż dyski twarde, ale będą bardziej podatne na niekrytyczne błędy danych. Starsze dyski SSD są bardziej podatne na całkowitą awarię, niezależnie od TBW lub DWPD.

Raport Tech Report dotyczący długowieczności głównych marek. Spośród sześciu testowanych dysków SSD tylko wysokiej klasy dyski Kingston, Samsung i Corsair przetrwały po zapisaniu ponad 1000 terabajtów danych (jeden petabajt). Pozostałe dyski zawiodły między 700 a 900 TBW. Dwa z uszkodzonych dysków, Samsung i Intel, korzystały z tańszego standardu MLC, podczas gdy dysk Kingston jest w rzeczywistości tym samym modelem, który przetrwał, tylko testowany z podobną metodologią. Wniosek: Dysk SSD o pojemności 250 GB może umrzeć w pewnym momencie, zanim jeden petabajt zostanie napisany - chociaż dwa (lub trzy) modeli przekroczyły ten znak, dobrze byłoby zaplanować awarię na wypadek, gdyby twój dysk osiągnął zbyt niskie wyniki, nawet jeśli wykorzystuje droższą pamięć SLC.

Większa pojemność dysków SSD, ponieważ mają więcej dostępnych sektorów i więcej "miejsca" do wykorzystania przed awarią, powinna trwać dłużej w przewidywalny sposób. Na przykład, jeśli napęd Samsunga 840 MLC o pojemności 250 GB zepsuje się na poziomie 900 TBW, rozsądnie byłoby oczekiwać, że napęd o pojemności 1 TB potrwa znacznie dłużej, jeśli nie koniecznie, aż do ogromnego 3,6 petabajtów zapisanych.

Facebook publicznie opublikował opracowanie wewnętrzne (link PDF) dotyczące długości dysków SSD używanych w centrach danych firmy. Odkrycia skupiały się na warunkach środowiskowych samych centrów danych - na przykład doszły do dość oczywistego wniosku, że przedłużona bliskość wysokiej temperatury jest szkodliwa dla trwałości SSD. Ale badanie wykazało również, że jeśli dysk SSD nie zawiedzie po pierwszych poważnych wykrywalnych błędach, to prawdopodobnie potrwa znacznie dłużej niż zbyt ostrożne oprogramowanie do diagnostyki oprogramowania. Sprzeciwiając się wspólnemu studium Google'a, Facebook stwierdził, że wyższy poziom zapisu i odczytu danych może znacząco wpłynąć na żywotność dysku ... chociaż nie jest jasne, czy ten ostatni kontrolował wiek fizyczny samego dysku. Wniosek: z wyjątkiem przypadków wczesnej całkowitej awarii, dyski SSD prawdopodobnie przetrwają dłużej niż wskazują wczesne błędy, a wektory danych, takie jak TDW, będą prawdopodobnie zawyżone przez pomiar oprogramowania z powodu buforowania na poziomie systemu.

Nie musisz się martwić

Więc biorąc wszystkie te dane na raz, jaki ogólny wniosek możemy wyciągnąć? Patrząc na te badania po kolei, może się wydawać, że dysk SSD rozpali się po roku lub dwóch. Należy jednak pamiętać, że dwa z tych badań dotyczyły centrów danych klasy korporacyjnej, odczytywanie i zapisywanie danych mniej lub bardziej nieprzerwanie każdego dnia przez lata, a badania zorientowane na klienta zostały wykonane specjalnie dla dysków testowych z ciągłym użyciem. Aby dotrzeć do petabajta wszystkich pisemnych danych, przeciętny konsument musiałby używać swojego komputera mniej więcej przez dekadę, może nawet przez wiele dziesięcioleci. Nawet gracze lub "zaawansowani użytkownicy" prawdopodobnie nigdy nie osiągną określonej maksymalnej ilości danych zapisanych dla napędu w ramach gwarancji.

Innymi słowy: Prawdopodobnie uaktualnisz cały komputer przed awarią dysku SSD.

Teraz możliwe jest, że dysk SSD zawiedzie pod względem komponentów elektronicznych, tak jak w przypadku każdej części komputera. Prawdopodobieństwo awarii dysku SSD wydaje się wzrastać dłużej, niż jest używane. Ponieważ to prawda, zawsze warto przechowywać kopie zapasowe ważnych danych na dysku zewnętrznym i (jeśli to możliwe) również w odległej lokalizacji. Ale jeśli martwisz się o awarię dysku SSD w każdej chwili lub jesteś mniej wiarygodny niż stary, zaufany stary dysk twardy: nie.

Źródło grafiki: YouTube