Ssd wear indicator что это

SSD Wear Indicator — что это такое? (Kingston)

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что этоПриветствую друзья! Каждое устройство имеет свой срок службы. Иногда это зависит от температуры и условий эксплуатации. Но иногда — от того, сколько уже проработало устройство.

SSD Wear Indicator — что это значит?

Вообще данная фраза переводится как индикатор износа SSD. По факту — указывается насколько изношен SSD, скажу сразу, что по статистике домашнего использования, износ часто небольшой. Да, это размытое понятие, потому что каждая прога показывает его значение по своему.

Внешний вид SSDLife:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Как видим — зеленая полоска информативно обо всем говорит.

В фирменной проге Кингстон процент износа указан здесь (там где зеленые полоски):

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Вторая стрелочка (голубая полоска) — температура, желательно чтобы она не была выше 45 градусов.

В фирменной проге мы видим два показателя:

Подробнее о SSD Spare Blocks

Запасные блоки памяти хранятся обычно в резервном пространстве, которое именуется Over-Provisioned (OP), эта область считается служебной и для пользователя недоступна.

Зачем нужны запасные блоки? Когда в блоке памяти будет слишком много ошибок — он будет заменен на новый из резервной области. Блок с ошибками будет помечен как Bad Block и будет аннулирован. Итог — ССД работает хорошо, блок заменен, данные не пострадали за счет ECC (Error-Correcting Code — как бы корректировка ошибок данных). Резервная область очень важна и присутствует в каждом диске SSD, просто где-то ее больше, где-то меньше.

По поводу коррекции ошибок и резервных блоков рекомендую посетить офф сайт Кингстон.

Заключение

На заметку: современные SSD диски работают стабильно, а их ресурс работы на самом деле велик. Нет смысла отключать некоторые функции в виндовсе, использовать твикеры, переносить файл подкачки, профили браузеров на другой диск и прочее.. это все не стоит того, поверьте.

Источник

Исследование надёжности SSD дисков Intel опытным путём

Тут я расскажу, как я вывел некоторые примерные цифры надёжности SSD Intel принадлежащих к mainstream серии и использующих MLC технологию. Почему Intel? Всё просто, у меня их две штуки. Да и на текущий момент это наиболее адекватные SSD на рынке по всем соотношениям, которые можно применить к SSD дискам, а именно: Скорость/Надёжность/Цена. Вдобавок к этому они достаточно популярны (если не самые популярные) и найти других пользователей данных SSD совсем не трудно. Ну и наконец, у компании Intel есть замечательная программа Intel SSD Toolbox, которая и помогла мне определить возможный уровень надёжности этих дисков. Исследование я провёл по чужим показаниям этой программы. К слову говоря, подошла бы любая программа, которая умеет читать S.M.A.R.T. значения с контроллера диска, но искать данные проще по названию известной программы.

Поскольку некоторые люди утверждают что:

«Thus Intel will guarantee that you can write 100gb of data to one of its MLC SSDs every day, for the next five years, and your data will remain intact.»
«Intel гарантирует что вы можете писать по 100gb данных на их MLC SSDs каждый день, в течении пяти лет, и ваши данные будут целы»

Хотелось бы их проверить так ли это на самом деле.

И так нам понадобятся скриншоты с программы Intel SSD Toolbox. Идём в поиск, набираем Intel SSD Toolbox в поиске картинок. Отсеиваем ненужное и смотрим на скриншоты типа этого:
Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Также можно искать скриншоты с CrystalDiskInfo, но у них много разных версий и не все показывают нужные нам значения.

Собираем и анализируем данные. Для нас интересны два значения (из документации к Intel SSD Toolbox):

Код E1 – Host Writes
This attribute reports the total number of sectors written by the host system. The raw value is increased by 1 for every 65,536 sectors written by the host. Use the Raw value for this attribute.
«Этот атрибут показывает, сколько всего записано данных на диск»

Код E9 – Media Wearout Indicator
This attribute reports the number of cycles the NAND media has experienced.
The normalized value declines linearly from 100 to 1 as the average erase cycle count increases from 0 to the maximum rated cycles.
Once the normalized value reaches 1, the number will not decrease, although it is likely that significant additional wear can be put on the device. Use the Normalized value for this attribute.

«Этот атрибут показывает, сколько здоровья осталось у диска»

И так получается, что при минимальном значении Media Wearout Indicator, мы найдём близкое к максимальному значение Host Writes на диск. В поиске есть несколько скриншотов со здоровьем 50(49), то есть половина, и примерно 22tb(терабайт) записей на диск. Получается, что здоровье диска Intel X-25M объёмом 80gb, кончится после +50tb записей. Плюс к этому на диске есть дополнительное пространство специально, чтобы подменять вышедшие из строя блоки. По некоторым данным на Intel SSD это 8% от объёма. Так что этот расчётный параметр наверняка с большим запасом. По дискам 160gb данных очень мало, но разницы с 80gb моделью нет никаких кроме объёма и количества каналов доступа (160gb версия немного быстрее).

Так получаем при записи 100gb в день, расчётного здоровья диска хватит на 1,4 года. Разница с данными от Anandtech в три раза как то не радует. Но, это не всё. Теоретический предел перезаписей для NAND ячеек приведённый Intel равен 10000 циклов. С учётом этого можно посчитать, что в идеальных условиях, тот же диск максимально переживёт 21 год при записи 100gb в день. Совсем другие цифры получаются 😉 Конечно, некоторые данные лежат на SSD диске неподвижно, тогда как другие переписываются очень часто, но Intel заявляет, что в прошивке диска используются алгоритмы выравнивания количества записей между блоками. Так что по этому поводу переживать не стоит.

Безусловно, оптимизировать систему под меньшее количество записей будет не лишним, инструкций и мануалов в сети уже огромное количество (я тоже пишу свой). Главное, если вы используете систему не Windows 7. Надо выровнять раздел(partition) диска на величину кратную 128kb(а лучше на 1mb как это делает Windows 7). Потому что по умолчанию раздел выравнивается на цилиндры и начитается с 63 сектора, а это 512*63 = 32256b, что совсем не кратно минимальному размеру блока записи в SSD диске который для Intel SSD 4096b, и минимальному блоку, который может быть стёрт — 128kb. Следующее поколение дисков Intel в два раза увеличит эти значения и поэтому, поставив выравнивание на 1mb, проблем никаких точно не будет и в будущем. Как дела с созданием разделов в *nix я не совсем осведомлён, но судя по Gparted, которым я переносил раздел на 1mb, по умолчанию выравнивание на цилиндры все-таки присутствует. А проблема с выравниванием вот в чём, при записи одного блока на не выровненный раздел, мы получим фактически запись в два блока на SSD, большая часть в один и остаток в другой. Что в худшем случае(на маленьких файлах) даст потерю здоровья диска в два раза быстрее и заодно падение скорости записи. Об этом даже пишет Micrsoft в презентации Windows 7, рекламируя оптимизацию Windows 7 для SSD дисков.

И что в итоге? На данный момент видно, что диск переживёт как минимум 50tb записей. Определить время жизни диска у вас, можно просто посчитав, сколько записей вы генерируете за день, и поделить 50tb / записей в день (в tb) = количество дней. От этих данных можно отталкиваться при покупке SSD конкретно под ваши задачи. Как определить количество записей без SSD я сказать затрудняюсь. Примерно можно понять, что происходит на диске, если посмотреть за диском с помощью утилиты Process Monitor от Sysinternals (раньше это был FileMonitor).

По своей статистике могу сказать следующее, SSD у меня системный диск и кроме системы и большей части программ там никакой деятельности не ведётся. Второй SSD в нетбуке и пока мало использовался, чтобы делать выводы. Я занимаюсь разработкой, основная работа в Visual Studio, все рабочие файлы на HDD. Система Windows XP x86 +8GB RAM, при вынесенных: временных папках, файлах различных кэшей и pagefile на RAM disk, в день на SSD пишется примерно 500mb. Основной источник записей у меня в Windows XP это ntuser.dat.LOG и ntuser.dat. То есть user ветки реестра. После переноса папки Documents and Settings (там и находятся ntuser файлы) на HDD, количество записей уменьшилось в 2-3 раза до 100mb-300mb. Дальше оптимизировать нет никакого смысла, и даже перенос Documents and Settings наверно лишнее. Потому что при 500mb, ну пусть 1gb, диска хватит на

140лет. При 10gb записей на 14лет и т.д. Так что при моих темпах использвоания SSD, запас получается действительно большой.

Вот таким нехитрым способом получилось узнать примерную надёжность SSD дисков от Intel. Надеюсь, этот пост хоть чем-то поможет вам решить брать SSD или нет. Я для себя решил, что однозначно брать. Это того стоит.

19 Июня 2010:
На сегодня записей на диске 150гб из них 80 — это когда я партишен выравнивал и «умная утилита» скопировала мне весь SSD на себя же. Пора обратно переносить данные, иначе диск меня переживёт…

1 Июля 2011:
На сегодня записей на диске 277гб.

Источник

Про износ SSD на реальных примерах

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Год назад мы добавили в наш агент сбор метрик из S.M.A.R.T. атрибутов дисков на серверах клиентов. В тот момент мы не стали добавлять их в интерфейс и показывать клиентам. Дело в том, что метрики мы снимаем не через через smartctl, а дергаем ioctl прямо из кода, чтобы этот функционал работал без установки smartmontools на серверы клиентов.
Агент снимает не все доступные атрибуты, а только самые значимые на наш взгляд и наименее вендор-специфичные (иначе пришлось бы поддерживать базу дисков, аналогичную smartmontools).
Сейчас наконец дошли руки до того, чтобы проверить, что мы там наснимали. А начать было решено с атрибута «media wearout indicator», который показывает в процентах оставшийся ресурс записи SSD. Под катом несколько историй в картинках о том, как расходуется этот ресурс в реальной жизни на серверах.

Существуют ли убитые SSD?

Бытует мнение, что новые более производительные ssd выходят чаще, чем старые успевают убиться. Поэтому первым делом было интересно посмотреть на самый убитый с точки зрения ресурса записи диск. Минимальное значение по всем ssd всех клиентов — 1%.

Мы сразу же написали клиенту об этом, это оказался дедик в hetzner. Поддержка хостера сразу же заменила ssd:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Очень интересно было бы посмотреть, как выглядит с точки зрения операционной системы ситуация, когда ssd перестает обслуживать запись (мы сейчас ищем возможность провести умышленное издевательство над ssd, чтобы посмотреть на метрики этого сценария:)

Как быстро убиваются SSD?

Так как сбор метрик мы начали год назад, а метрики мы не удаляем, есть возможность посмотреть на эту метрику во времени. К сожалению сервер с наибольшей скоростью расхода подключен к okmeter только 2 месяца назад.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

На этом графике мы видим, как за 2 месяца сожгли 8% ресурса записи. То есть при таком же профиле записи, этих ssd хватит на 100/(8/2) = 25 месяцев. Много это или мало не знаю, но давайте посмотрим, что за нагрузка там такая?

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Видим, что с диском работает только ceph, но мы же понимаем, что ceph это только прослойка. В данном случае у клиента ceph на нескольких нодах выступает хранилищем для кластера kubernetes, посмотрим, что внутри k8s генерирует больше всего записи на диск:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Абсолютные значения не совпадают скорее всего из-за того, что ceph работает в кластере и запись от redis приумножается из-за репликации данных. Но профиль нагрузки позволяет уверенно говорить, что запись иницирует именно redis. Давайте смотреть, что там в редисе происходит:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

тут видно, что в среднем выполняется меньше 100 запросов в секунду, которые могут изменять данные. Вспоминаем, что у redis есть 2 способа записывать данные на диск:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

SSD + RAID

По нашим наблюдениям существуют три основных конфигурации дисковой подсистемы серверов с присутствием SSD:

В случае, если ssd собраны в raid-1, запись идет на оба диска, соответственно износ идет с одинаковой скоростью:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Но на глаза попался сервер, в котором картинка другая:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

При этом cмонтированы только партиции mdraid (все массивы raid-1):

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

По метрикам записи тоже видно, что на /dev/sda долетает больше записи:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Оказалось, что одна из партиций на /dev/sda используется в качестве swap, а swap i/o на этом сервере достаточно заметно:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Износ SSD и PostgreSQL

На самом деле я хотел посмотреть скорость износа ssd при различных нагрузках на запись в Postgres, но как правило на нагруженных базах ssd используются очень аккуратно и массивная запись идет на HDD. Пока искал подходящий кейс, наткнулся на один очень интересный сервер:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Износ двух ssd в raid-1 за 3 месяца составил 4%, но судя по скорости записи WAL данный постгрес пишет меньше 100 Kb/s:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Оказалось, что постгрес активно использует временные файлы, работа с которыми и создает постоянный поток записи на диск:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Так как в postgresql с диагностикой достаточно неплохо, мы можем с точностью до запроса узнать, что именно нам нужно чинить:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Как вы видите тут, это какой-то конкретный SELECT порождает кучу временных файлов. А вообще в постгресе SELECT’ы иногда порождают запись и без всяких временных файлов — вот тут мы уже про это рассказывали.

Источник

SSD. Руководство для пользователей.

Для печати

Всегда, когда настает время рассказывать о сложных вещах так, чтобы все было понятно даже начинающим пользователям, мы сталкиваемся с нелегким вопросом: нужно ли подробно освещать каждую деталь, вдаваясь в технические подробности, или же достаточно привести «общий план действий»?

Пожалуй, в случае с твердотельными накопителями, или SSD (Solid-State Drives), необходимо уделить внимание всем основным аспектам работы и эксплуатации этих устройств хранения данных.

Принципы работы с данными в SSD

Мы начнем с описания принципов хранения данных и работы с информацией, которые характерны для SSD, а также разъясним, чем же иногда бывает вызвано падение их производительности с течением времени.

Устройство МДП-транзистора. В отличие от обычных транзисторов ячейки SSD содержат

Твердотельные накопители основаны на микросхемах памяти стандарта NAND flash. На физическом уровне flash-память состоит из так называемых «ячеек» (cells) – по одному MOSFET-транзистору на ячейку. MOSFET расшифровывается как Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, что означает «МДП-полевой транзистор» («МДП» в названии этого типа транзистора указывает на его структуру: металл-диэлектрик-проводник).

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Ячейки памяти объединены в «страницы» объемом 4 KB, а страницы в свою очередь складываются в блоки по 256/512 KB, вмещающие 64/128 страниц соответственно.

Теперь, в качестве примера, рассмотрим некий простейший SSD, включающий в себя всего один блок памяти, насчитывающий 4 свободные страницы. Введем обозначения для трех основных «состояний» страниц: 0 – для свободной страницы, 1 – для страницы, содержащей данные, и X – для «стертой» страницы (страницы, из которой данные были удалены).

Итак, изначально пустое пространство четырех-страничного SSD выглядит следующим образом:

0,0,0,0

(все страницы свободны для записи).

Допустим, пользователю потребовалось сохранить на SSD информацию, объем которой равен одной странице, в результате чего первая страница оказалась занята данными:

1,0,0,0.

Спустя некоторое время понадобилось записать дополнительные данные – на этот раз объемом в две страницы. Для этих целей заняты будут 2 и 3 страница:

1,1,1,0.

Но тут пользователь решает, что остается слишком мало свободного пространства, и избавляется от данных, которые он записал на SSD в первый раз. Информация стирается из первой страницы, которая получает в итоге статус «X»:

X,1,1,0.

Формально теперь на SDD можно скопировать данные объемом в две страницы, в результате чего все пространство будет заполнено пользовательской информацией:

1,1,1,1.

Однако с этой, финальной стадией не все обстоит так просто, как кажется на первый взгляд. Как уже было сказано выше, flash-память имеет блоковую структуру, и удаление данных в ней также возможно только блоками, а не отдельными страницами.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

В результате процесса

Однако несвоевременное выполнение этой длительной процедуры способно вызывать ощутимое падение производительности при копировании больших объемов данных на реальных твердотельных накопителях, если бы не особое «умение» их контроллеров – поддержка команды TRIM.

Спасительная команда TRIM

Операционная система отслеживает состояние SSD и по мере выявления блоков, содержащих не нужную более информацию (stale data, или «устаревшие» данные), передает сведения о них контроллеру накопителя. При удалении данных OS не просто помечает блоки как свободные, но и посылает через SATA-контроллер команду TRIM контроллеру накопителя, чтобы тот произвел оптимизацию данных в затронутых блоках.

Своеобразная оптимизация свободного пространства в блоках, содержащих удаленные пользователем данные, благодаря TRIM осуществляется как бы заранее: блоки с удаленной информацией считываются и «очищаются» либо сразу после процедуры удаления, инициированной пользователем, либо в другое подходящее для этого время.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

С помощью бесплатной программы CrystalDiskInfo можно узнать, поддерживается ли команда TRIM вашим SSD

Без TRIM мы регулярно сталкивались бы со снижением производительности твердотельных накопителей во время заполнения наших SSD новым контентом. Впрочем, некоторые современные модели твердотельных накопителей обладают и более продвинутыми функциями, которые запускают процесс оптимизации в фоновом режиме, причем на аппаратном уровне (таким SSD не требуются команды от SATA-контроллеров).

Что же делать тем, чьи SSD не поддерживают TRIM-оптимизацию? Им важно будет узнать, что, скажем, просто заполнить весь диск «нулями» недостаточно для того, чтобы вернуть первоначальный уровень производительности. Контроллер твердотельного накопителя «не рассматривает» страницы, занятые «нулями», как свободные для записи. Для оптимизации необходимо воспользоваться специализированными программами, которые могут посылать диску ATA-команду на безопасное удаление данных (ATA secure erase command). С этой задачей может справиться бесплатная утилита HDDerase. Перед ее использованием после включения компьютера войдите в настройки BIOS, найдите раздел «Drive Configuration» («Управление дисками») и переведите SATA-контроллер, к которому подключен ваш SSD, в режим «Legacy IDE Mode».

Типы микросхем памяти NAND-flash

Каждая ячейка flash-памяти способна хранить один, два или три бита данных. В зависимости от этого показателя ячейки памяти NAND-flash можно отнести к одному из трех типов: SLC, MLC и TLC.

Считывание данных из ячеек NAND-flash происходит путем применения к ним электрического сигнала слабого напряжения – в пределах 6V. Транзистор может находиться в двух состояниях: открытом, когда он под воздействием определенного напряжения, подаваемого на управляющий затвор, пропускает электрический ток, и закрытом (запертом), когда этого уровня напряжения недостаточно для создания канала проводимости (между истоком и стоком). Напряжение, «переключающее» транзистор в режим проводимости, называют пороговым.

При отсутствии электрического заряда в плавающем затворе после подачи порогового напряжения на управляющий затвор транзистор начинает пропускать электрический ток

Однако, помимо управляющего затвора, ячейка NAND-flash содержит еще и плавающий затвор, способный накапливать электрический заряд. На транзистор сначала подают более низкое, референсное напряжение. Если электрического заряда в плавающем затворе нет, транзистор начнет проводить электрический ток уже при этом значении напряжения, что указывает на бинарное значение ячейки, равное логической «единице» (1).

Наличие заряда в плавающем затворе повышает значение порогового напряжения, то есть референсного напряжения уже недостаточно для возникновения канала проводимости между истоком и стоком

Фактически, электрический заряд, сосредоточенный в плавающем затворе, поднимает пороговое напряжение, необходимое для переключения транзистора в открытое состояние. Если такой заряд накоплен, он будет препятствовать образованию канала проводимости (транзистор останется в закрытом состоянии), даже если на управляющий затвор подано референсное напряжение. Отсутствие в этом случае напряжения между истоком и стоком транзистора служит индикатором логического состояния, соответствующего бинарному значению ячейки – логическому «нулю» (0).

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Для одноуровневых ячеек актуально лишь одно референсное значение порогового напряжения (

SLC (Single Level Cell, то есть одноуровневая ячейка) хранит только один бит данных: это означает, что в процессе считывания ячейки проверяется ее реакция – наличие/отсутствие проводимости между истоком и стоком транзистора – лишь для одного референсного значения напряжения, которое, как правило, равно 4.0 V.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Несколько уровней порогвого напряжения позволяют считывать четыре разных значения из многоуровневой ячейки

В ячейках типа MLC (Multi Level Cell, многоуровневая ячейка) может быть закодировано уже не два, а четыре состояния – или даже восемь состояний, если речь идет о TLC (Triple Level Cell, трехуровневая ячейка). 2-битная MLC-ячейка способна «хранить» значения 00, 01, 10, 11, а наиболее вместительная 3-битная – 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

Возникает вопрос: как удается добиться более высокой емкости, если используется, один физический носитель? Ответ заключается в том, что для чтения MLC/TLC-ячеек используется уже три/семь референсных значений напряжения. В зависимости от величины электрического заряда, накопленного в плавающем затворе, состояние MLC-ячейки интерпретируется как «полностью запрограммированная (ячейка)», «частично запрограммированная», «частично стертая», «полностью стертая».

SLC vs MLC/TLC

Кроме того, SLC-ячейки деградируют гораздо медленнее, поскольку – опять же – испытывают меньшее количественное воздействие программирующих сигналов. Для записи же данных в MLC/TLC-ячейки применяются более долгие программирующие циклы и более высокое напряжение: так достигается необходимая точность при передаче электрического заряда на плавающий затвор. После полного «выхода из строя» ячейки контроллер может деактивировать ее, заменив эту ячейки одной из резервных. Наконец, энергопотребление SLC-микросхем в целом ниже в сравнении с MLC-микросхемами.

В то же время, преимущество MLC/TLC-памяти заключено в более высокой плотности записи данных, ведь каждая ячейка такой памяти хранит 2 или 3 бита информации. Типичный объем данных в одном чипе для SLC-памяти составляет 32 GB, а для MLC – 64 GB. Для TLC это значение равно уже 96 GB – превосходство над SLC налицо! Использование памяти с более высокой плотностью записи позволяет производителям выпускать емкие, но при этом сравнительно недорогие и компактные SSD, которыми комплектуются, между прочим, подавляющее большинство современных планшетов и ультрабуков.

Ресурс SSD

О техническом ресурсе твердотельных накопителей, измеряемом в циклах записи, стоит поговорить подробнее. Для памяти NAND-flash характерен определенный предел операций программирования (записи) или стирания (удаления данных) из ячеек – эти операции часто называют P/E-цикламиprogram/erase cycles. В ячейке памяти NAND-flash в качестве носителя заряда выступает плавающий затвор, в который электроны проникают под воздействием электромагнитного поля, проходя в процессе программирования через слой диэлектрика (как правило, диоксид кремния). Однако часть электронов не обладает достаточной энергией для преодоления этого слоя, то есть попадают «в ловушку», оседая в диэлектрике и нарушая таким образом его свойства. Со временем грань между состояниями ячейки стирается, и она перестает выполнять свою функцию.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Микросхемы flash-памяти состоят из элементов, чувствительных к воздействию программирующих/стирающих сигналов

Допустим, объем блоков, из которых состоит микросхема памяти в SSD, равен 256 KB, что может вместить в себя 256 * 1000 * 8 бит. Как мы уже знаем, для изменения всего лишь одного бита данных потребуется стереть и перезаписать весь блок. И если ваша операционная система «отмечает» запись лишь 1 бита информации, реальный износ SSD окажется в 2.048 млн. раз выше.

С помощью различного софта для мониторинга активности и состояния SSD можно узнать, сколько GB данных (имеется в виду общий объем блоков) было записано на твердотельный накопитель с начала его эксплуатации. Иногда приводят даже формулу для приблизительного подсчета максимального объема информации, после записи которой ресурс SSD будет полностью исчерпан: (Объем SSD) * (P/E-циклы) = max. Объем.

Однако такая формула описывает лишь идеальный вариант, скажем так, развития событий. В реальности одни «участки» SSD бывают задействованы более часто по сравнению с другими участками, и при достижении некой критической массы деградировавших ячеек использовать твердотельный накопитель по прошествии какого-то периода времени станет проблематично или невозможно.

Чем больше бит вмещает ячейка flash-памяти, тем короче срок ее службы

TLC-чипы благодаря высокой плотности данных обладают компактными размерами, а потому популярны у производителей карт памяти, USB-накопителей и иных портативных запоминающих устройств. Однако довольно скромное число P/E-циклов – от 1000 до 5000 – вряд ли будет способствовать массовому применению TLC-микросхем для создания обычных SSD.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Samsung 840 SSD, вероятно, станет первым коммерчески успешным компьютерным твердотельным накопителем, в котором применяется технология TLC

Надо заметить, Samsung все же выпустил минувшей осенью модель Samsung SSD 840 на основе 21-нанометровых TLC. OCZ также планирует представить на рынке собственные твердотельные TLC-накопители: в компании полагают, что их новые SSD смогут успешно конкурировать с жесткими дисками (HDD) по такому параметру, как стоимость 1 GB для хранения данных.

Зависимость ресурса ячеек разных типов от их физического размера

Напоследок хотелось бы объяснить, почему количество циклов перезаписи для того или иного типа памяти NAND-flash не является строго заданной спецификацией. Число P/E-циклов зависит от технологического процесса, который используется при изготовлении микросхем: чем меньше физический размер ячейки памяти, тем быстрее она будет деградировать по мере эксплуатации. Так, 50-нанометровые MLC-ячейки имеют ресурс не менее 10.000 P/E-циклов; 30-нанометровые MLC-ячейки прослужат уже вдвое меньше (в среднем до 5.000 P/E-циклов); а 20-нанометровые MLC-ячейки едва ли «переживут» три тысячи циклов перезаписи.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Wear leveling равномерно распределяет операции перезаписи по всем блокам SSD (слева).

Производители SSD, конечно, ищут способы продлить жизнь твердотельных накопителей: в ход идут алгоритмы коррекции ошибок чтения, включение в накопители дополнительных областей с резервными блоками и другие технологические решения. Наиболее эффективным стоит признать так называемое «равномерное распределение износа», или Wear leveling. В SSD используется статичный вариант распределения (Static wear leveling): информация из блоков, которые в течение определенного периода не перезаписываются (ячейки в таких, «статичных» блоках обладают максимальным ресурсом), периодически перемещается в новые блоки, чтобы оптимально задействовать ресурс ячеек. Таким образом достигается равномерное «распределение операций записи» по максимальному числу блоков.

Подробнее о скорости

Многие пользователи, исследуя вопросы, касающиеся производительности SSD, как правило, ограничиваются поиском сведений о скорости чтения и копирования крупных файлов на диск – так называемой последовательной скорости чтения/записи (sequential read/write). Современные MLC-SSD «читают» данные со скоростью 380-450 MB/s и записывают информацию почти столь же быстро: 320-380 MB/s. Кстати, у уже упомянутого Samsung SSD 840 (на базе «медленной» 3-битной технологии TLC) скорость записи по результатам тестов не превышает 250 MB/s, но тем не менее, и такой показатель существенно лучше того, что нам могут предложить обычные жесткие диски.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Показатели скорости чтения, программирования и стирания для ячеек разных типов

Но не менее интересны, на наш взгляд, и скоростные параметры операций с ячейками памяти NAND-flash разных типов. Эти показатели, пожалуй, дают нам наиболее точное представление о том, как стратегия на «уплотнение» данных сказывается на производительности мельчайших строительных единиц SSD – отдельных ячеек. Быстрее всего считывается информация из SLC-ячеек: за 25 µs (микросекунд). Время, необходимое для чтения информации из MLC-ячейки, вдвое выше: 50 µs. TLC-ячейки требуют от 75 до 100 µs.

Все эти значения представляют собой так называемое время произвольного доступа к данным (random access time). В SSD в отличие от HDD, как известно, нет движущихся механических частей, вследствие чего контроллер может считывать данные из любого блока «напрямую», тогда как в случае с жестким диском для этого потребовалось бы от 3 до 20 миллисекунд (то есть 3.000-20.000 микросекунд). Позиционирование считывающих головок над необходимым сектором и сам процесс чтения информации из него в HDD отнимает гораздо больше времени.

Не менее важными параметрами считаются скорость программирования ячейки, а также скорость удаления данных из блока ячеек. И здесь мы видим внушительную разницу: TLC оказывается в 2-3 раза медленнее по сравнению с MLC-памятью.

Как продлить срок службы SSD?

Если вы хотите, чтобы ваш SSD прослужил не один год, вам придется позаботиться о сокращении операций записи на диск до минимума. Одного универсального способа достичь этого нет: вам нужно разобраться в том, какие системные компоненты и функции, а также установленное программное обеспечение регулярно расходуют ресурс накопителя, создавая новые файлы или то и дело перезаписывая старые.

Windows.

Оптимизацию использования операционной системой Windows вашего SSD можно начать с отключения файла подкачки (page file). Назначение этого файла заключается в том, чтобы сохранять на диске данные из оперативной памяти, не допуская ее переполнения. Однако в современных компьютерах обычно имеется не менее 4-8 GB оперативной памяти, а значит, ситуации с ее нехваткой могут возникать довольно редко – при том условии, что вы, конечно, не собираетесь одновременно запускать несколько ресурсоемких задач.

Запретить использование виртуальной памяти можно через системные настройки. В Windows 7 и Windows 8 при помощи сочетания клавиш Win+Pause откройте окно «Система», в нем в меню слева выберите последний пункт «Дополнительные параметры системы», затем из пяти вкладок вверху кликните на вкладку «Дополнительно», в ней в верхнем блоке «Быстродействие» нажмите на кнопку «Параметры».

Если же вы все же не желаете отказываться от файла подкачки, скажем, из-за небольшого объема оперативной памяти или работы с требовательными приложениями (к примеру, виртуальными машинами), вы можете поместить page file на другой носитель – на жесткий диск, на котором вы храните свой медиа-контент. Для этого выберите соответствующий раздел в списке, затем кликните на пункт «Указать размер» и задайте объем своп-файла (от 50% объема оперативной памяти либо «Размер по выбору системы»).

Еще одной системной функцией, для работы которой требуется регулярная запись данных на диск, является «Гибернация». Переходя в режим «гибернации», компьютер записывает содержимое оперативной памяти на диск, а затем выключается. После включения компьютера информация из «файла гибернации» (hyberfil.sys) перемещается обратно в оперативную память, и пользователь сразу может приступить к работе.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Однако вместо «Гибернации» можно использовать экономичный режим «Сон» (с минимальным энергопотреблением), а саму «гибернацию» отключить. Для отключения функции гибернации в Windows 7 нажмите сочетание клавиш Win+R для вызова «командной строки» (cmd.exe) в режиме «Администратора», в Windows 8 – воспользуйтесь сочетанием клавиш Win+X. В поле для ввода текста вставьте следующую команду:

Включить функцию гибернации можно с помощью команды:

Кроме того, с Сети можно обнаружить рекомендации, в которых пользователям, имеющим SSD с установленными на них OS Windows, советуют выключить системную службу «SuperFetch». Данная служба кэширует, то есть «собирает» в одном месте исполняемые файлы, библиотеки и другие ресурсы, относящиеся к программам, которые пользователь часто запускает или загружает. На системах с HDD эта служба давала определенный прирост производительности, так как прочесть заранее дефрагментированные и размещенные в одной папке файлы жесткий диск способен заметно быстрее. Также со службой SuperFetch связывают и ускорение загрузки OS (благодаря все тому же кэширующему механизму).

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Тем не менее, показатели скорости чтения у современных SSD столь высоки, что выключение кэширования почти не сказывается на производительности системы, зато позволяет избежать лишних обращений системы к SSD.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Чтобы отключить другую кэширующую системную службу «Windows Prefetcher», нужно будет обратиться к редактору системного реестра Windows. В Windows 7 и Windows 8 сочетанием клавиш Win+R запустите утилиту «Выполнить», в поле «Открыть» введите:

Regedit

Далее найдите параметр «EnablePrefetcher» в папке, полный путь к которой выглядит так:

HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession ManagerMemory ManagementPrefetchParameters

Выделите «EnablePrefetcher» и двойным кликом откройте окно «Изменение параметра», в поле «Значение» введите 0 (по умолчанию 3).

Наконец, убедитесь в том, что у вас отключена функция «Дефрагментация». С помощью функции «Поиск» найдите инструмент «Дефрагментация диска», и если дефрагментация по расписанию включена, нажмите «Настроить расписание» и отключите опцию «Выполнять по расписанию».

Если вы нечасто пользуетесь системным поиском, вы можете также отключить поисковую индексацию. Для этого найдите инструмент «Включение или отключение компонентов Windows» и в списке компонентов отключите «Windows Search».

Если в вашей системе, помимо SSD, имеется обычный жесткий диск, на последний можно перенести папки, использующиеся OS для временных файлов.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Для этого в «Свойствах системы» (Win+Pause – «Дополнительные параметры системы») на вкладке «Дополнительно» выберите опцию «Переменные среды» и в открывшемся окне в списке «Переменных среды пользователя» и «Системных переменных» измените расположение папок для переменных «TEMP» и «TMP»: выделите нужную переменную, затем кликните по кнопке «Изменить» и укажите полный путь к альтернативным папкам на HDD в поле «Значение переменной» (например, D:TEMP и D:SystemTEMP).

Браузеры и другие приложения

Интернет-браузеры и некоторые другие приложения активно используют диск для записи на него временных файлов и кэшированных данных из Сети, которые могут быть доступны локально – без Интернет-соединения. Впрочем, сейчас почти все пользователи располагают безлимитным и постоянным доступом к Интернету, и потому расходовать ресурс SSD на хранение кэша нецелесообразно.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

—disk-cache-size=1

Мониторинг обращений к SSD и атрибуты S.M.A.R.T.

В новых версиях Windows имеется стандартный инструмент для мониторинга ресурсов компьютера, в том числе и активности самого твердотельного накопителя. Через «Поиск» найдите «Монитор ресурсов», запустите его и переключитесь на вкладку «Диск». Здесь вы увидите список процессов, которые регулярно осуществляют на него запись данных.

Контролировать состояние SSD можно при помощи фирменных утилит, которые предлагаются производителями твердотельных накопителей. В частности на сайте Intel можно скачать приложение Intel SSD Toolbox.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

А для просмотра информации о состоянии SSD от компании OCZ Technology Group можно воспользоваться программой OCZ Toolbox.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Существуют и универсальные программы, которые умеют интерпретировать данные системы автоматического мониторинга S.M.A.R.T. Для проверки S.M.A.R.T. твердотельных накопителей, как правило, рекомендуют использовать бесплатную утилиту CrystalDiskInfo:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

а также пробную версию платной программы HD Tune 5 Pro:

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Теперь нужно разобраться в том, что могут рассказать нам ключевые атрибуты S.M.A.R.T. о состоянии SSD.

Возможности Windows 8 для работы с SSD

Чтобы Windows могла самостоятельно проводить оптимизацию SSD, операционной системе сначала необходимо определить, к какому типу относится устройство хранения данных. В Windows 8, как и в «семерке», за это отвечает «Средство оценки производительности» (Windows Assessment Tool). Проверить, задействована ли эта системная утилита, можно, просмотрев список «Активные задачи» в «Планировщике заданий»: в списке должна быть активная задача «WinSAT». Чтобы запустить процесс оценки устройств хранения данных вручную, в «Командной строке» Windows введите следующую команду:

winsat disk

Теперь необходимо убедиться в том, что операционная система настроена на выполнение оптимизации SSD по расписанию. В «Поиске» найдите системный инструмент «Дефрагментация и оптимизация», для того чтобы открыть диалоговое окно «Оптимизация дисков».

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

В этом окне вы увидите список имеющихся носителей информации, в котором ваш SSD будет отмечен как «Твердотельный накопитель». Выберите один или несколько соответствующих разделов (в зависимости от вашей конфигурации) и задайте расписание для оптимизации с помощью кнопки «Изменить параметры» либо запустите оптимизацию, нажав «Оптимизировать».

SSD: ваш выбор?

Современная электроника, несмотря на впечатляющие порой возможности, все еще далеко не идеальна, а потому присматриваясь к достоинствам устройства, не стоит забывать и о его недостатках.

Итак, очевидные преимущества твердотельных накопителей – это:

2. Надежность. В SSD отсутствуют движущиеся части и другие механизмы, которым свойственно ломаться в прямой смысле этого слова. Твердотельным накопителям не страшны вибрация и даже падения с небольшой высоты – обычные жесткие диски могут выйти из строя даже под воздействием невысоких перегрузок.

3. Тишина. И этим все сказано. Будучи полностью электронным устройством, SSD не издает никаких звуков в процессе своей работы. Оптимально для бесшумных систем.

4. Низкий уровень энергопотребления. Поскольку нет нужды расходовать энергию на перемещение компонентов, SSD экономичны, а кроме того, выделяют меньше тепла, тогда как быстрые жесткие диски весьма ощутимо «греются».

5. Малый вес. SSD прекрасно подходят для различных ультра-легких компьютеров: barebone-систем или неттопов. В ультрабуках и планшетах, где каждый лишний грамм на счету, также используются твердотельные накопители.

Впрочем, по ряду немаловажных параметров SSD все еще уступают жестким дискам:

1. Сравнительно низкий ресурс. Регулярное, многократное копирование и удаление больших объемов данных способны за весьма короткий срок сделать SSD непригодным к использованию.

2. Вместительность. Если у вас имеется обширная мультимедиа коллекция, разместить ее на одном накопителе вряд ли удастся: максимальный объем, который вам смогут предложить доступные SSD, не превышает одного терабайта.

3. Цена. Твердотельным накопителям все еще сложно конкурировать с жесткими дисками: в перерасчете на стоимость 1 GB цены на SSD оказываются заметно выше.

Ssd wear indicator что это. Смотреть фото Ssd wear indicator что это. Смотреть картинку Ssd wear indicator что это. Картинка про Ssd wear indicator что это. Фото Ssd wear indicator что это

Подводя итог, заметим, что наиболее разумным решением выглядит приобретение для системы носителей информации обоих типов. На SSD можно установить операционную систему (переместив затем некоторые папки на HDD, согласно нашим рекомендациям), компьютерные игры и другой ресурсоемкий софт. Жесткий диск примет к себе несколько сотен гигабайтов вашего медиа-контента, а если вы активно используете файло-обменные сети, перед вами не встанет вопрос, где же хранить закачки и раздачи.

И все же… Как гласит подтвержденная печальным опытом многих людей компьютерная мудрость, «Пользователи делятся на тех, кто еще не делает резервные копии своей информации, и на тех, кто уже их делает». Вне зависимости от того, какой вариант вы предпочтете, гарантию сохранности ваших данных может предоставить вам лишь регулярный бэкап информации на внешние носители.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *