Имеет ли SSD большей емкости более продолжительный срок службы из-за выравнивания износа?

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

Есть ли правда в этом?

Это действительно так, и это было одним из ключевых мотивов поддержки перехода с SLC (быстрые и долговечные флэш-ячейки, но с небольшой емкостью) на MLC (медленные и менее долговечные флэш-ячейки, но с большей емкостью). Чтобы дать вам приблизительные цифры (по старым 34-нм технологиям):

• Привод SLC: 100 Кбайт P / E (циклы стирания программы) , размер 100 ГБ, 10 DWPD (запись на диск в день) x 5y, всего 1825 ТБВт (записано TeraBytes);
• Привод MLC: 30 Кбайт P / E, размер 200 ГБ, 3 DWPD x 5y, всего 1095 TBW.

Как вы можете видеть, в то время как диск MLC менее 1/3 выносливости P / E, из-за его большего размера, его общая выносливость (в терабайтном письме) составляет 60% диска SLC (вместо ожидаемых 30%) , Еще более высокая выносливость может быть достигнута при достаточном избыточном обеспечении, что обеспечивает относительный паритет между двумя дисками.

Тем не менее, SSD редко умирают из-за износа NAND. Скорее всего, ошибки контроллера и FLT (слой трансляции флэш-памяти) - это то, что убивает или строит твердотельные накопители на флэш-памяти. Выбирая SSD, я бы поставил приоритет на следующие вещи:

• емкость: поскольку места никогда не бывает достаточно, не стоит недооценивать свои потребности. Большие диски (часто) также быстрее меньших из-за большего количества доступных чипов NAND;
• защита от потери питания: при использовании для синхронной записи обязательно приобретите диск с кэшем обратной записи, защищенным от потери питания;
• репутация поставщика: если вы используете корпоративные рабочие нагрузки, не покупайте SSD «без имени» или «ориентированные на игры» модели. Скорее, выбирайте таких известных и надежных поставщиков, как Intel, Samsung и Micron / Crucial.

SSD изнашиваются, когда вы используете их циклы стирания блоков. Каждый блок может быть удален только столько раз. У больших SSD больше блоков, что означает больше циклов стирания блоков. При прочих равных условиях вы можете записать вдвое больше ТБ на 1 ТБ SSD, чем на 512 ГБ SSD, прежде чем он изнашивается.

Честно говоря, я бы не купил SSD большего размера, чтобы продлить жизнь. Больший SSD будет стоить дороже. И вполне вероятно, что вы бы предпочли заменить этот SSD на более новый, больший, быстрый, более дешевый, когда он изнашивается. На самом деле достижение точки износа современного твердотельного накопителя занимает много времени при самых реалистичных схемах использования.

Да, большие SSD обладают большей выносливостью.

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

• В больших SSD больше NAND, а любой полуприличный SSD поддерживает выравнивание износа, так что все записи равномерно распределяются по NAND. В результате, независимо от того, сколько данных вы поместили на диск, простой факт, что внутри NAND больше, означает, что износ любого отдельного бита NAND займет больше времени. Если вы посмотрите на большинство твердотельных накопителей на рынке, вы заметите, что модели с большей емкостью, как правило, имеют более высокие показатели выносливости, а модель накопителя, рассчитанная на определенное количество записываемых накопителей в день (DWPD), естественно, будет иметь более высокую долговечность при более высоком мощности.
• Еще один фактор, который особенно важен для корпоративных нагрузок с интенсивной записью или когда накопитель почти заполнен, - это способ работы SSD на базе NAND. Важным фактом о флэш-памяти NAND является то, что она может записывать данные на маленьких страницах, но стирать их можно только большими блоками . В связи с этим часто необходимо распределить записи по нескольким страницам и пометить страницы как недействительные, поскольку данные перезаписываются или удаляются. Команда TRIM сообщает SSD, в каких областях нет действительных данных. Контроллеры SSD пытаются избежать 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, снижения производительности и потери выносливости при записи в процессе, явление, называемоепиши усиление .
  • Это несет в себе важное значение того, что ваши данные могут занимать больше места в NAND, чем их фактический размер . Кроме того, рабочие нагрузки с произвольной записью, которые часто заменяют небольшие порции данных, будут приводить к тому, что накопитель будет использовать гораздо больше NAND, чем фактически необходимо для хранения данных, поскольку записи распределяются, где это возможно, чтобы избежать ненужных стираний и перезаписей, а также чтобы обеспечить равномерное распределение записи по NAND.
  • Но это ломается, если на диске мало места. Хотя может показаться, что SSD имеет небольшой объем емкости, остающийся с точки зрения ОС, он, скорее всего, будет иметь мало или совсем не иметь пустых блоков внутри. Это означает, что у контроллера SSD не будет иного 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 подвергаются чрезмерной переобеспеченностиЭто означает, что диск содержит значительно больше NAND, чем подвержено ОС. Это гарантирует, что в случае, если накопитель логически заполнен, внутри контроллера все равно останется некоторое пространство для перестановки данных и избежания чрезмерного усиления записи. Простое использование диска большего размера для хранения одного и того же объема данных может обеспечить эффект избыточного выделения ресурсов. У меня есть более подробное объяснение в этом ответе Супер пользователя .

Для большинства рабочих нагрузок потребителей или клиентов выносливость обычно не является чем-то, о чем вам нужно беспокоиться, если только вы ежедневно не записываете много данных на диск. Однако, если вы покупаете диск для рабочих нагрузок центра обработки данных, таких как OLTP или базы данных, вам необходимо обратить внимание на показатели выносливости, определить, сколько операций ввода-вывода вы ожидаете поставить на диск, и выбрать диски, которые соответствуют вашим требованиям. требования.

Несколько лет назад я провел довольно большую квалификацию SSD для парка видео-сайтов, которые вы, возможно, использовали сегодня. В то время не было выравнивания статического износа, так что я был сверхобеспечен. (вручную установите max lba до 80% от размера привода). Это позволило избежать патологического краевого случая, когда привод заполнялся и не мог выполнять выравнивание износа. Люди сейчас упоминают, что статическое выравнивание износа может избежать этой проблемы. Я не копался в этом, но думаю, что тогда вы захотите не заполнять диск.

Если ваш выбор между

1. Большой диск от неизвестной марки
2. Меньший диск от одного из трех лучших брендов

Выберите вариант 2. Купите у известного производителя и планируйте не заполнять его. Я бы просто на 20-50% больше, чем я знаю.

В моем качестве мои безымянные диски выходили из строя эффектно и довольно часто (происходит сбой контроллера, полный отказ контроллера, диск отображается как 1 МБ вместо реального размера диска). После развертывания только один диск испытал заметный износ NAND (в среде с высокой производительностью записи и тысячами дисков). Диски с контроллером Sanforce показали наилучшие результаты. Диски с Intel NAND были золотым стандартом.

Это определенно правда. Причина этого в том, что у больших твердотельных накопителей больше «площади» для распространения износа. Поскольку большие SSD имеют больше «блоков» для использования, каждый блок не так часто используется. Например, если бы у вас было 10 машин вместо 1, и вы каждый день ездили на разных машинах, каждая из них потребовала бы больше времени для замены масла и тому подобного.

Это действительно так, однако, чтобы действительно продлить срок службы твердотельных накопителей, вы должны выбрать профессиональные серии, которые позволят вам явно сократить доступную емкость для увеличения срока службы. Вот почему профессиональные твердотельные накопители перечислены с диапазоном значений FWPD.

Это определенно правда.

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

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

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

Когда диск указан с WPD, вы можете иметь диск объемом 1 ТБ с 0.3WPD или 0.1 ТБ с 10WPD. Меньший диск имеет TBW 1825, а больший диск имеет TBW 547, поэтому меньший диск имеет большую выносливость.

Вы действительно хотите знать, что, по вашему мнению, является наихудшим случаем вашего использования с точки зрения TBW, и увидеть, что диск сам себя противостоит некоторым резервным ресурсам.

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