Dyski SSD trafiają już wszędzie i mowa nie tylko o nawet budżetowych komputerach, ale też konsolach nowej generacji. Chociaż era „talerzowców” wprawdzie jeszcze się nie skończyła, to coraz więcej uwagi przykłada się właśnie nośnikom półprzewodnikowym. Pytanie, czy można na nich polegać? Czy żywotność dysków SSD jest wysoka?
Zgodnie z naszą tradycją i zajmowaniem się tematem dysków, zaczniemy od budowy dysków SSD oraz ich różnic względem talerzowych, czyli HDD. Skrót przedstawionych informacji i odpowiedź na główne pytanie dotyczące tego, czy żywotność dysków SSD jest wysoka, padnie oczywiście na samym dole naszego wpisu. Polecamy też rzucić okiem na nasz artykuł o tym, czy dbanie o temperaturę dysków SSD naprawdę je niszczy?
Jak jest zbudowany dysk SSD?
Zwykle pod 2,5-calową obudową albo po prostu na laminacie SSD na M.2 znajdują się głównie kości pamięci, zarządzający nimi kontroler oraz pamięć podręczna DRAM. Ten drugi układ, to nasz bohater, jako że odpowiada za mechanizm zapisu i odczytu danych, ale w rzeczywistości wszystkie te trzy elementy bezpośrednio określają pojemność i szybkość wszystkich dysków SSD.
Podrzucając analogiczny przykład dysków talerzowych, w nich rolę kości pamięci odgrywają nieustannie obracające się talerze, z których informacje odczytuje i zapisuje fizycznie zmieniająca swoje położenie głowica, czyli swojego rodzaju odpowiednik kontrolera SSD.
Pomimo tego, że ilość talerzy może rosnąć (co skutkuje jedynie większą pojemnością), to obsługujący je zestaw mechanicznych głowic w jednym, konkretnym momencie zawsze będzie mógł skupić się z pełną wydajnością wyłącznie na jednym zadaniu. Pozostaje mu więc szybkie przeskakiwanie głowicami przy wielu zadaniach.
Sprawa ma się całkowicie inaczej w przypadku dysków SSD. Obecny tam kontroler może zapisywać i odczytywać dane równocześnie z kilku kości pamięci, które właśnie określają dostępne miejsce. To swoją drogą sprawia, że im więcej kości producent wpakuje na laminat, tym większą wydajność w określonych zadaniach zaoferuje dysk. Oczywiście o ile zaimplementowany kontroler będzie w stanie obsłużyć wszystkie z nich. Dlatego jest tak kluczowy.
Jak wydłuża się żywotność dysków SSD?
Tam gdzie jest problem, tam też musi znaleźć się z czasem rozwiązanie, a producenci dysków nie lenili się w przypadku SSD. Szybko stworzyli bowiem rozwiązanie Wear Levelling, które gwarantuje, że komórki pamięci dysków będą zużywać się równomiernie.
Gdyby nie to, przykładowo cztery układy pamięci zapewniające 1000 GB miejsca, po zużyciu musiałyby się pożegnać z jednym układem, obniżając swoją pojemność o 250 GB i bazować tylko na pozostałych trzech sprawnych. To z kolei obniżyłoby też ich wydajność.
Wear Levelling jest o tyle ważny, że zależnie od wykorzystanych kości pamięci flash (SLC, MLC, TLC), ich komórki mają ograniczoną liczbę cykli wykorzystania swoich bloków (blocks) ze stronami (pages), z czego te drugie muszą być czyszczone w całości w jednym bloku.
Tak więc, układy SLC mogą przeżyć nawet ponad 100000 cykli, MLC już tylko od 3000 do 5000 cykli, a w przypadku pamięci TLC już zaledwie 500 cykli kasowań pojedynczego segmentu. To dlatego, jako że obecnie stosuje się głównie kości TLC (Triple-Level Cells), tak ważny dla SSD jest Wear Levelling.
Bezpośrednio współpracuje z tym pojęcie Overprovisioning, czyli miejsce nieprzydzielonym do użytku w dysku SSD, które zmniejsza wprawdzie użyteczną pojemność, ale zapewnia wyższą wydajność i wytrzymałość. Te nadmiarowe bloki pamięci gwarantują kontrolerowi dostęp do większej liczby bloków NAND Flash, co niweluje skutki ich zużywania.
Jak wiele producentów, tak wiele innych podejść do Overprovisioningu, ale jeśli firma nie postarała się o odpowiedni „bufor” dla dysku SSD, warto zastanowić się nad nieprzydzielaniem całego miejsca dla swojego nowego nośnika w ramach partycji. Pozostawienie 20% pojemności „samej sobie” zdecydowanie zwiększy żywotność, a nawet wydajność SSD w niektórych przypadkach.
Swoje trzy grosze dorzuca do tego Garbage Collection, czyli zabawa w jeszcze bardziej efektywne wykorzystywanie podzielonych na strony bloków pamięci w postaci inteligentnego nadpisywania danych.
Jaka jest wytrzymałość dysków SSD?
Odkąd dyski SSD weszły na rynek, narosło wokół nich sporo obaw i słusznie, bo nowe technologie należy traktować zawsze gęsto usłanym sitem. Jako że każdy wie, że SSD pod kątem HDD jest znacznie szybszy, to jedną z wątpliwości, którą żyjemy nawet dziś, jest ich żywotność, wytrzymałość, czyli to, czy możemy na nich polegać w dłuższym czasie i w trudnych chwilach. W skrócie? Tak, możemy.
Kwestie wytrzymałości dysków SSD można sprowadzić tak naprawdę tylko do ich układów pamięci, ale zarządzający nimi kontroler również może z czasem wyzionąć ducha. Jeśli idzie o uszkodzenia mechaniczne, SSD mają znaczącą przewagę nad HDD przez brak ruchomych elementów, co widać zwłaszcza w kwestii odporności na wstrząsy.
Żywotność SSD pod kątem upływającego czasu, to z kolei poziom, jakim mogą pochwalić się dyski HDD. Ostatnie badanie Google i Uniwersytetu w Toronto, wskazało ją na poziomie około 10 lat, wykazując jednocześnie przymus wymiany SSD o 25% rzadziej względem talerzowców. Nie są do jednak precyzyjne i poparte znacznie większą ilością testów wnioski, na których możemy w stu procentach polegać. Nic lepszego jednak na ten moment nie mamy, bo technologia sama w sobie jest nowa.
Jeśli z kolei mowa o zabijaniu dysków SSD poprzez zużywanie ich kości pamięci częstym nadpisywaniem danych, odpowiedzi udziela nam sam producent, zapewniając gwarancje ograniczoną wskaźnikiem TBW (Terabytes Written).
Przykładowo testowany przez nas Samsung 980 Pro o pojemności 250 GB, miał ograniczenie w postaci TBW rzędu 150. To oznacza, że po zapisaniu na nim 150 terabajtów danych, producent nie przyjmie go na gwarancję, gdyby odmówił posłuszeństwa, ale to wcale nie oznacza, że wtedy rzeczywiście go odmówi.
Razem ze zbliżaniem się do pułapu TBW, producenci w swoim oprogramowaniu (wyżej przykład Kioxia) informują nas o żywotności dysku, ostrzegając, że przy osiągnięciu pewnego pułapu nasze dane mogą zostać uszkodzone przez zużycie bloków pamięci.
Brzmi to groźnie, ale w rzeczywistości przekroczenie wspomnianych 150 TB zapisu przy codziennym zapisywaniu nawet 20 GB danych, zabrałoby nam ponad 20 lat. Odpowiedź na pytanie, czy łatwo doprowadzić dysk SSD w domowych warunkach na „zużycie” nasuwa się Wam już zapewne sama.
Żywotność SSD – podsumowanie
Kończąc już ten wpis, warto wspomnieć o teście przeprowadzonym przez firmę Heise na nośnikach Samsung 750 Evo, Samsung 850 Pro, SanDisk Extreme Pro, SanDisk Ultra II, OCZ TR150 i Crucial BX 200. Według niego każdy model poradził sobie zdumiewająco, przekraczając kilkukrotnie TBW wskazane przez producenta, co w przypadku 850 Pro zaowocowało 60-krotnie wyższym wynikiem zapisu rzędu 9,1 petabajta danych.
Przy normalnym użytkowaniu dobrej jakości dysku SSD w domowych warunkach trudno więc zepsuć żywotność dysków SSD… chyba że ma się pecha. Kiedy jednak to już nastąpi, odzyskanie danych jest znacznie trudniejsze.
Jeśli jesteście zainteresowani kwestią prędkości dysku, zajrzyjcie do naszego wcześniejszego artykułu na temat tego, jak szybki powinien być dysk SSD?
