Назад | Перейти на главную страницу

Увеличивает ли срок службы SSD большей емкости за счет выравнивания износа?

Мне сказали, что вы можете продлить срок службы SSD, если купите SSD большей емкости. Аргументация заключается в том, что более новые твердотельные накопители имеют выравнивание износа и, следовательно, должны выдерживать одинаковый объем записи независимо от того, распределяете ли вы эту запись на (логическом) диске или нет. А если вы получите твердотельный накопитель, который в два раза больше того, что вам нужно, у вас будет вдвое больше емкости для выравнивания износа.

Есть ли в этом правда?

Это правда, и это было одним из ключевых мотивов для поддержки перехода от SLC (быстрые и надежные флеш-ячейки, но малой емкости) на MLC (более медленные и менее прочные флеш-ячейки, но большей емкости). Чтобы дать вам приблизительные цифры (по старой 34-нм технологии):

  • Диск SLC: 100 К Циклы P / E (циклы программы-стирания), Размер 100 ГБ, 10 DWPD (операций записи на диск в день) x 5 лет, всего 1825 TBW (записанных терабайт);
  • Диск MLC: 30 000 циклов P / E, размер 200 ГБ, 3 DWPD x 5y, всего 1095 TBW.

Как видите, в то время как диск MLC имеет менее 1/3 выносливости P / E из-за его большего размера, его общая выносливость (в записанных терабайтах) составляет 60% от диска SLC (а не ожидаемых 30%). . Еще более высокая надежность может быть достигнута за счет достаточного избыточного выделения ресурсов, что обеспечивает относительное равенство между двумя дисками.

Тем не менее, SSD редко умирают из-за износа NAND. Скорее всего, ошибки контроллера и FLT (уровня трансляции флэш-памяти) убивают твердотельные накопители на основе флэш-памяти. Выбирая SSD, я бы поставил во главу угла следующие вещи:

  • вместимость: поскольку места всегда недостаточно, не стоит недооценивать свои потребности. Диски большего размера (часто) также быстрее, чем диски меньшего размера, из-за наличия большего количества чипов NAND;
  • защита от потери мощности: если используется для синхронной записи, конечно купить диск с кэшами обратной записи, защищенными от потери мощности;
  • послужной список поставщика: если они используются для корпоративных рабочих нагрузок, не покупайте твердотельные накопители без названия или модели, ориентированные на игры. Лучше обратиться к проверенному и надежному поставщику, например, к Intel, Samsung и Micron / Crucial.

SSD изнашиваются, когда вы исчерпываете циклы стирания блоков. Каждый блок можно стереть столько раз. На более крупных твердотельных накопителях больше блоков, а значит, больше циклов стирания блоков. При прочих равных условиях вы можете записать на 1 ТБ SSD в два раза больше ТБ, чем на SSD на 512 ГБ, прежде чем он износится.

Честно говоря, я бы не стал покупать SSD побольше, чтобы продлить срок службы. SSD побольше будет стоить дороже. И вполне вероятно, что вы предпочтете заменить этот SSD на новый, больший, быстрый и дешевый, когда он изнашивается. На самом деле достижение точки износа современного твердотельного накопителя занимает много времени при наиболее реалистичных схемах использования.

Да, твердотельные накопители большего размера обладают большей выносливостью.

Здесь задействовано несколько факторов, и это не так просто, как кажется:

  • В более крупных твердотельных накопителях больше NAND, и любой полуприличный SSD поддерживает выравнивание износа так что все записи равномерно распределяются по NAND. В результате, независимо от того, сколько данных вы помещаете на диск, простой факт, что внутри больше NAND, означает, что для износа любого отдельного бита NAND потребуется больше времени. Если вы посмотрите на большинство SSD на рынке, вы заметите, что модели с большей емкостью, как правило, имеют более высокие рейтинги выносливости, а модель накопителя, рассчитанная на заданное количество операций записи на диск в день (DWPD), естественно, будет иметь более высокий срок службы при более высокой нагрузке. мощности.
  • Еще один фактор, который играет важную роль, особенно при больших объемах записи корпоративных рабочих нагрузок или когда диск почти заполнен, - это способ работы SSD на основе NAND. Важным фактом о флеш-памяти NAND является то, что она может записывать данные в небольшие страницы но могу стереть их только в большом блоки. Таким образом, часто необходимо распределить записи по нескольким страницам и пометить страницы как недействительные по мере перезаписи или удаления данных. В Команда TRIM сообщает SSD, какие области не содержат действительных данных. Контроллеры SSD стараются избегать стирания блоков до тех пор, пока все страницы в блоке не будут помечены как недопустимые, поскольку стирание блока, содержащего действительные данные, требует перезаписи этих данных в другом месте, что снижает производительность и расходует время записи в процессе, явление, называемое запись усиления.
    • Из этого следует важный вывод, что ваши данные могут занимать в NAND больше места, чем их фактический размер. Кроме того, рабочие нагрузки с интенсивной произвольной записью, которые часто заменяют небольшие фрагменты данных, будут иметь тенденцию приводить к тому, что диск будет использовать гораздо больше NAND, чем фактически необходимо для хранения данных, поскольку записи распространяются, где это возможно, чтобы избежать ненужных стираний и перезаписей, а также чтобы обеспечить равномерное распределение записи по NAND.
    • Но это выходит из строя, если на диске мало места. Хотя с точки зрения ОС может показаться, что у SSD остается небольшая емкость, вероятно, у него будет мало или вообще не будет пустых блоков внутри. Это означает, что у контроллера SSD не будет выбора, кроме как стереть блоки, содержащие действительные данные, и перезаписать данные в другом месте, что приведет к усилению записи. Вот почему корпоративные твердотельные накопители часто агрессивно избыточный, что означает, что диск содержит значительно больше NAND, чем доступно операционной системе. Это гарантирует, что в случае, если диск будет логически заполнен, внутри все еще останется некоторое пространство для контроллера, чтобы переупорядочить данные и избежать чрезмерного усиления записи. Простое использование накопителя большего размера для хранения того же объема данных может обеспечить эффект избыточного выделения ресурсов. У меня есть более подробное объяснение в этот ответ суперпользователя.

Для большинства пользовательских или клиентских рабочих нагрузок выносливость - это не то, о чем вам нужно беспокоиться, если вы не напишете лоты данных на диск ежедневно. Однако, если вы покупаете диск для рабочих нагрузок центра обработки данных, таких как OLTP или базы данных, вам необходимо обратить внимание на рейтинги выносливости, определить, сколько операций ввода-вывода вы ожидаете выполнить на диске, и выбрать диски, которые соответствуют вашим требованиям. требования.

Несколько лет назад я прошел довольно большую квалификацию SSD для парка баз данных видеосайта, который вы, возможно, использовали сегодня. В то время выравнивания статического износа не было, поэтому я выделил слишком много средств. (вручную установите max lba равным 80% от размера диска). Это позволило избежать патологического краевого случая, когда привод был заполнен и не мог выполнить выравнивание износа. Сейчас люди упоминают, что регулировка статического износа позволяет избежать этой проблемы. Я не вникал в это, но я предполагаю, что тогда вы захотите избежать заполнения диска.

Если ваш выбор между

  1. Большой диск от неизвестной марки
  2. Меньший привод от одной из трех ведущих марок

Выбирайте вариант 2. Покупайте у известного производителя и планируйте не заваливать. Я бы просто на 20% -50% больше, чем мне нужно.

С моей точки зрения, мои безымянные диски выходили из строя довольно часто и впечатляюще (сбои контроллера, полный отказ контроллера, диск отображается как 1 МБ вместо реального размера диска). После развертывания только один диск испытывал заметный износ NAND (в производственной среде с высокой скоростью записи с тысячами дисков). Лучше всего работали диски с контроллером Sanforce. Диски с Intel NAND были золотым стандартом.

Это определенно правда. Причина в том, что у более крупных твердотельных накопителей больше «площади» для распределения износа. Поскольку у больших SSD есть больше «блоков», каждый из них не используется так часто. Например, если бы у вас было 10 автомобилей вместо 1, и вы каждый день ездите на другой машине, на каждую из них потребуется больше времени, чтобы потребовать замены масла и тому подобное.

Это правда, однако, чтобы действительно увеличить долговечность SSD, вы должны выбрать профессиональную серию, которая позволит вам явно уменьшить доступную емкость для увеличения долговечности. Вот почему профессиональные твердотельные накопители перечислены с диапазоном значений FWPD.

Это определенно правда.

Также имейте в виду, что эти устройства (обычно) работают лучше (быстрее и с меньшим усилением записи, которое представляет собой соотношение между тем, что вы пишете, и объемом данных, фактически записанных в NAND), когда у них достаточно свободного места (обычно 10%, больше лучше).

Как предполагали другие, деньги, которые вы сэкономите, покупая то, что вам действительно нужно, позволят вам быстрее купить более крупный и быстрый SSD, поскольку цена за терабайт со временем падает.

Фактическое базовое значение, которое вас волнует, - это не размер диска, а его TBW (TerraBytes Written). Гарантия от поставщика выражается либо в TBW, либо в WPD (операций записи в день) на период времени (обычно 5 лет). Они взаимозаменяемы как TBW = DiskSizeInTB * WPD * 5 * 365.

Если диск указан с WPD, у вас может быть диск размером 1 ТБ с 0,3WPD или 0,1 ТБ с 10WPD. TBW меньшего диска составляет 1825, а TBW большего диска - 547, поэтому меньший диск имеет больший ресурс.

Вы действительно хотите знать, что вы ожидаете от худшего случая использования с точки зрения TBW, и видеть, что диск выдерживает это с некоторыми запасными частями.

TL; DR: размер диска не является полной мерой выносливости, посмотрите или рассчитайте показатель TBW и используйте его для своей выносливости.