[Poradnik] Czy z dyskiem SSD trzeba się obchodzić jak z jajkiem?

Głównymi czynnikami, którymi kierujemy się przy wyborze dysku SSD, jest przede wszystkim jego wydajność, pojemność oraz cena. Jednak ze względu na wykorzystywanie przez producentów różnego rodzaju pamięci flash, istotna stała się również żywotność nośnika.

Wytrzymałość dysków SSD jest przedstawiana głównie za pomocą parametru TBW (z ang. Total Bytes Written) określającego maksymalną ilość danych, jaką można zapisać na nośniku do momentu utraty gwarancji. Często jednak zdarza się, iż zakupiony przez nas sprzęt pracuje poprawnie nawet w przypadku dwukrotnego przekroczenia tej wartości. Inną wartością pozwalającą na oszacowanie wytrzymałości napędów SSD, jest maksymalna liczba cykli kasowania i programowania pojedynczej komórki pamięci. W modelach z układami MLC NAND waha się ona pomiędzy 3 000 a 10 000 cykli, natomiast w dyskach wyposażonych w kości TLC jest to 500 do 3 000 cykli.

W jaki sposób zużywają się komórki pamięci

Aby zapewnić równomierne zużywanie się wszystkich komórek pamięci, specjalny mechanizm, nazywany „Wear Leveling”, dba o rozkładanie operacji zapisu danych na całej dostępnej przestrzeni nośnika. Pozwala to na zachowanie podobnej liczby cykli kasowania i zapisywania we wszystkich segmentach pamięci, a w rezultacie wydłużenie żywotności całego dysku.

W momencie, gdy dojdzie już do przekroczenia limitu cykli zapisu w pojedynczej komórce pamięci, jest ona oznaczana jako zużyta. Informacje znajdujące się w niej są kopiowane do tzw. „Spare Area”, czyli specjalnego obszaru z pulą zapasowych komórek. W przypadku konsumenckich nośników danych rozmiar tego obszaru wynosi około 7% całkowitej dostępnej pojemności. Za proces ten jest odpowiedzialny kontroler dysku i odbywa się on automatycznie. Aby zachować czytelność plików, każda operacja kopiowania danych do zapasowych komórek jest zapisywana w specjalnej tabeli mapowania, przez co dysk „wie”, gdzie ma szukać wszystkich fragmentów konkretnego pliku.

Praktyczne testy

Redakcja serwisu „The Tech Report” przeprowadziła testy, których wyniki powinny zainteresować posiadaczy dysków SSD. Redaktorom udało się przetestować 6 różnych modeli, dostępnych na rynku w 2013 roku. Procedura testowa polegała na ciągłym zapisywaniu, kasowaniu i ponownym zapisywaniu 10 GB pakietów danych, składających się dużych oraz małych plików. Eksperyment trwający prawie dwa lata ujawnił, iż napędy SSD są w stanie przetworzyć od 720 TB do nawet 2,4 PB danych, zanim kości pamięci odmówią posłuszeństwa. Warto tu zaznaczyć, że nawet najniższy uzyskany w teście wynik, to wartość nieosiągalna dla tradycyjnych dysków talerzowych.

Mało tego, użytkownik jest w stanie zapisać maksymalnie kilka terabajtów danych w ciągu roku, dlatego też wskaźnik na poziomie 100 TB, oznacza do 20 lat wytrzymałości komórek pamięci podczas typowego użytkowania. Należy zwrócić uwagę na to, że w przypadku budżetowych dysków opartych na układach TLC, które są powszechnie uznawane za mało wytrzymałe, współczynnik TBW wynosi od 80 do 320 TB.

Skąd różna wytrzymałość dysków?

Obudowa napędu SSD skrywa w sobie: Kontroler, pamięć podręczną DRAM oraz kości pamięci flash. Ostanie z nich produkowane są w trzech różnych wersjach, które różnią się miedzy sobą: sposobem zapisu danych, wytrzymałością oraz ceną. Stosowane w dyskach klasy serwerowej kości SLC oferują najwyższą wytrzymałość, ale są też jednocześnie najdroższe. W pojedynczej komórce pamięci SLC można zapisać 1 bit informacji. Znacznie lepszy stosunek ceny do wytrzymałości oferuje technologia MLC, która wykorzystywana jest przy produkcji większości konsumenckich dysków SSD. Gęstość zapisu to 2 bity na komórkę. W segmencie dysków budżetowych najczęściej stosowane są układy TLC, które pozwalają na zapisanie 3 bitów w pojedynczej komórce. Cechują się one niższą ceną oraz żywotnością, w porównaniu do kości MLC.

Producenci dwoją się i troją, aby w jak największym stopniu wydłużyć żywotność dysków SSD wyposażonych w układy TLC, wykorzystując do tego różnego rodzaju autorskie technologie, które mają odpowiadać za zmniejszanie liczby operacji zapisu w komórkach pamięci. Jedną z nich jest użycie fragmentu pamięci RAM jako bufora, który przechowuje często wykorzystywane pliki przed ich zapisaniem na dysku. „Plextor” udało się opracować oprogramowanie „PlexTurbo”, które pozwala na stworzenie bufora o rozmiarze nawet 16 GB. Innym sposobem na wydłużenie żywotności dysku jest zaimplementowana w kontrolerach „SandForce” funkcja „DuraWrite”, która kompresuje dane, zapisywane w komórkach pamięci. Mniejsza ilość zapisywanych danych oznacza mniejsze zużycie komórek.

Wnioski

Oczywiście wyniki osiągnięte przez testową grupę, składającą się z 6 różnych reprezentantów urządzeń SSD wcale nie oznaczają, że wszystkie dyski będą działać tak samo długo. Jednak wykazują one, że nawet przeciętny napęd SSD przewyższa wytrzymałością dyski talerzowe. Typowy użytkownik nie będzie w stanie „zabić” dysku zbyt dużą ilością zapisywanych danych, szczególnie że maksymalne wartości podawane przez producentów okazują się w znacznym stopniu zaniżone, co w praktyce przekłada się na to, że dysk SSD szybciej wymienimy na nowy model, niż ulegnie on uszkodzeniu.

Źródło: Plextor, Guru3d.com

________________________________________________

Zapraszamy do naszego e-sklepu, gdzie znajdziecie szeroki wybór produktów w bardzo atrakcyjnych cenach. Polecamy również profil Vip Multimedia na Facebooku.