Ресурс работы tbw что это
Как узнать, сколько проработает SSD
Что такое ресурс выработки SSD, и как узнать, сколько проработает накопитель?
Что такое ресурс выработки SSD
Необходимо понимать, что ресурс выработки – это только теоретические расчёты. Это тот ресурс, который гарантирует производитель устройства, исходя из расчётов износа ячеек флеш-памяти в результате перезаписи информацией и общего износа устройства. Накопитель по факту может проработать дольше указанного производителем ресурса выработки. А может проработать меньше и прийти в непригодность из-за проблем с контроллером, прошивкой или в результате сбоя питания.
Узнать ресурс выработки конкретной модели SSD можно на сайте его производителя, либо же на веб-сервисах, специализирующихся на сборе детальных характеристик различных комплектующих, типа Nix.Ru.
Значения ресурса выработки SSD
Ресурс выработки производители SSD обычно указывают в виде значений:
— TBW – гарантируемого общего объёма перезаписываемых данных;
— MTBF – гарантируемого общего времени работы устройства.
Вот, к примеру, на упомянутом сайте Nix.Ru для одной из моделей SSD Western Digital на 250 Гб указан ресурс 100 TBW.
Т.е. это 100 Тб – общий объём записи данных, которые гарантирует производитель. Много это или мало? Для обывателя это более чем достаточно. Если мы эти 100 Тб разделим, скажем, на 10 лет срока службы SSD, то в год это получится 10 Тб, а в месяц – 833 Гб. Ну и разделим это число на 30 календарных дней и получим 27,76 Гб перезаписи данных каждый день.
Общее время работы SSD – это всё то время, которое диск теоретически может проработать вне зависимости от факта произведения им каких-либо операций. Это всё то время, что диск теоретически может проработать, не беря в учёт износ ячеек памяти, повреждение контроллера и прошивки, выход из строя в результате проблем с питанием и пр. MTBF – не более чем информация к сведенью, голая теория, ни один диск не проработает 170 лет, если его полноценно эксплуатировать, он придёт в непригодность гораздо ранее в силу одного из указанных факторов.
Как узнать оставшийся ресурс SSD
С выбором нового SSD понятно: нужно брать модель с указанием значения TBW и с расчётом такого на выполнение своих задач. А как узнать оставшийся ресурс накопителя, который у нас уже приобретён и усиленно трудится на борту нашего компьютера? Нужно противопоставить гарантируемым производителем значениям ресурса перезаписи данных или времени наработки на отказ значения уже исчерпанного ресурса. А как узнать исчерпанный ресурс? Узнать можно с помощью профильных программ для диагностики жёстких дисков.
Одна из таких программ – бесплатная CrystalDiskInfo. В блоке данных справа окна она показывает в нижней графе общее время работы, а в верхней – общий объём записанных данных в Тб. Но последний отображается не для всех моделей SSD, в нашем случае вот, например, не отображается. Но мы можем проанализировать исчерпанный ресурс времени – 6 706 часов. И сделать вывод, что до времени теоретической выработки на отказ, а это 1,5 млн. часов, нам ещё очень далеко.
Ресурс SSD диска в TBW и по времени
Даже небольшая сумма может помочь написанию новых статей 🙂
Или поделитесь ссылкой на эту статью со своими друзьями.
Опубликовано: 12.07.2020 Последнее обновление этой статьи: 17.06.2021
В этой статье описаны разные аспекты ресурса SSD дисков. А также советы по увеличению срока жизни SSD дисков.
Вступление
У SSD дисков есть отличие от HDD (механические, магнитные диски). Ячейки флеш-памяти, из которой делают SSD, имеют ограниченное количество циклов записи. Для наиболее распространенного сегодня типа флеш-памяти TLC (ячейки емкостью 3 бита) ресурс записи равен примерно 1000 циклов.
Соответственно, срок жизни SSD диска зависит от объема записи данных на этот диск. Чем больше вы записываете данных на диск, тем быстрее он «умрет».
Время работы SSD диска
Время, которое SSD диск будет работать, в общем случае определяется типом флэш-памяти. То есть какой тип ячеек используется и по какому техпроцессу изготовлена память. Самый большой ресурс у ячеек типа SLC, далее идут MLC и наконец TLC.
Что означает лимит по количеству циклов записи в практическом смысле? И как примерно оценить возможный срок жизни того или иного диска?
Возьмем условный диск в котором используется MLC flash-память произведенная по техпроцессу 19 нанометров. Предположим что производитель этой памяти указывает для нее лимит записи 3000 циклов. Это показатель для хорошей MLC flash-памяти изготовленной по техпроцессам 19 или 20 нанометров.
На основе этой памяти изготовлен диск емкостью 120 Гб. Лимит в 3000 циклов означает что вы можете 3000 раз полностью записать ваш диск.
Хотя на самом деле, при тотальной записи всего диска, можно будет записать его только 1500 раз, то есть в два раза меньше. Это связано с тем, что перед новой записью ячейки памяти должны быть очищены от предыдущего содержимого. А это один цикл записи. То есть на каждый цикл записи данных, приходится цикл стирания ячеек.
Если вы будете каждый день целиком его заполнять, затем полностью очищать и на следующий снова целиком заполнять, то теоретически память проживет 1500 дней. То есть больше 4 лет. Если же вы в день будете записывать только 60 гигабайт и стирать диск только раз в два дня, то срок жизни увеличивается до 8 с лишним лет.
Конечно это упрощенно. Но понятно, что срок жизни флэш-памяти достаточно большой.
То есть во всех этих жалобах про постоянно снижающийся лимит записи, сегодня серьезной основы нет. Хотя лет 10 назад, когда SSD диски только выходили на массовый рынок, проблема «короткой жизни» была. Но наука и техника не стоят на месте. И сегодня даже самые дешевые дешманские SSD диски имеют гарантию в 3 года. А производители первого эшелона, Самсунг, Интел даже на бюджетные модели дают гарантию в 5 лет, а для профессиональных моделей и больше.
Ресурс SSD диска в TBW
В технических спецификациях моделей SSD дисков, этот показатель указывается с сокращением TBW (Total Bytes Written).
70 Тб это много или мало? Если записывать на диск по 120 Гб в день, то 70 терабайт придется записывать в течении почти двух лет.
На самом деле такие объемы записи большая редкость и поэтому даже ресурса 70 Тб, для среднестатистического домашнего или офисного компьютера, что называется «выше крыши». В реальности на домашнем или офисном компьютере объем записи значительно меньше 10 терабайт в год. Намного меньше.
У меня есть возможность, время от времени, узнавать сколько было записано на SSD диск. На тех компьютерах, которые бывают у меня в ремонте или обслуживании.
Так вот. На большинстве компьютеров (это и домашние и офисные) в течении года объем записи на диск меньше или немного больше 2-х терабайт. За год. Максимум который мне попадался, это более 12 терабайт за 3 три года, то есть менее 5 терабайт в год.
Хотя конечно есть особые случаи, при которых объем записи за год будет выше 2-х терабайт. И даже может намного выше. В том случае, если SSD диск используется для работы с файлами большого размера. Причем файлы эти постоянно удаляются и добавляются. Например обработка фотографий или видеомонтаж. Если вы выбираете SSD диск для такой или похожей работы, тогда конечно нужно подумать о ресурсе записи.
Каждый нормальный SSD диск ведет учет записанного объема данных. Этот счетчик хранится в SMART атрибуте номер 241 (F1) и называется Total LBAs Written. Так что можно эту информацию посмотреть при помощи любой программы, которая показывает SMART атрибуты диска. Но тут есть ньюанс, проблема в том, что в этом атрибуте записываются не байты, а блоки байт (блоки LBA). А размер этих блоков различается у разных производителей. Например у Samsung размер блока 512 байт. А у Transcend размер блока 32 Мб.
Так что, в чистом виде, число из атрибута 241 имеет смысл только в том случае, если вы знаете размер блока для этой модели диска. Однако большинство производителей имеют специальные служебные программы для своих дисков и в такой программе можно увидеть объем записанных данных в тербайтах.
Практический срок жизни SSD диска
Далее, представлены реальные примеры того, какой объем записи выполняется на системный диск SSD и как это соотносится с ресурсом записи.
Пример 1, срок жизни SSD диска Transcend 230S
Диск Transcend 230S, установлен в домашнем компьютере, работает в течении примерно 3 лет. Операционная система Windows 7. Кликните картинку для увеличения.
Пример 2, срок жизни SSD диска Corsair GS
Пример 3, срок жизни SSD диска Samsung 860 Evo
Диск Samsung 860 Evo. Установлен в рабочем компьютере, работает полтора года. Операционная система Windows 7. Объем записи 2.3 Тб за полтора года. Кликните картинку для увеличения.
Пример 4, срок жизни SSD диска Plextor M5 Pro
Диск Plextor M5 Pro. Установлен в рабочем компьютере, работает больше 6 лет. Операционная система Windows XP, затем Windows 8. Объем записи немного более 5 Тб.
Пример 5, срок жизни SSD диска Intel 545s
Диск Intel 545s на 128 Гб. Ресурс записи этой модели заявлен в 72 терабайта.
Домашний компьютер. Операционная система Windows 7. Время работы, этого SSD диска, больше двух лет.
Кликните картинки для увеличения.
Как видно из скриншотов, за это время на диск было записано почти два терабайта. Даже если округлить до 1 терабайта в год, ресурса этого диска, в этом компьютере, должно хватить на 36 лет.
Пример 6, срок жизни SSD диска Kingston SV300s37A
Диск Kingston SV300s37A на 120 Гб. Ресурс записи этой модели заявлен в 64 терабайта.
Домашний компьютер. Операционная система Windows 8, затем Windows 10. Время работы, этого SSD диска, точно неизвестно. Может быть лет 5, но не больше 7 лет, поскольку эта модель выпущена в 2013 году.
Кликните картинки для увеличения.
В атрибуте 241 указано значение 15 643. У SSD Kingston одна единица этого счетчика равна 1 Гб. То есть на диск было записано более 15 терабайт. То есть примерно четверть от ресурса. При этом, родная программа пишет что здоровье этого диска равно 97 %.
Пример 7, срок жизни SSD диска Plextor PX-256M5S
Фирменная программа Plextool показывает максимальный уровень «здоровья» и объем записи 12 терабайт, за 7 лет.
Резюме по примерам
Как видите, в реальной жизни объемы записи таковы, что ресурса записи, который заявлен производителями дисков, хватит на очень долгое время.
Как продлить жизнь SSD диска
Охлаждайте. Диски SSD (как и HDD, как любая электроника) не любят перегрева. Чем выше температура диска тем быстрее он выйдет из строя. Если вы устанавливаете SSD в ноутбук, то остается только надеяться на то, что конструкторы вашего ноутбука предусмотрели возможность достаточного отвода тепла от диска.
Но если вы устанавливаете SSD в обычный компьютер, тогда у вас «развязаны руки». Самое меньшее что вам доступно это использовать металлический переходник c 2.5″ (диск SSD) на 3.5″ (бокс для дисков в корпусе). По металлу переходника тепло от диска будет переходить на корпус. Однако для дисков в пластмассовом корпусе металлический переходник бесполезен.
В контексте охлаждения большой плюс это алюминиевый корпус SSD. Если диск сделан по уму, то металлический корпус используется как радиатор для отвода тепла от микросхем.
Не нужно дефрагментировать. Фрагментация файловой системы не снижает скорость работы SSD. Поэтому, делая дефрагментацию вы не получите выигрыша в скорости. Однако, дефрагментируя, вы сократите срок жизни диска, за счет увеличения операций записи.
Размер оперативной памяти. Если у вас Windows 7, 8 или 10 поставьте как минимум 8 Гб оперативной памяти. Дело в том, что при нехватке оперативной памяти, операционная система компенсирует эту нехватку за счет диска (дисковый swap файл или раздел). И чем меньше физической оперативной памяти, тем больше объем записи в дисковый swap. Что касается указанных версий Windows, то при размере оперативной памяти в 4 Гб, они очень активно используют дисковый swap. А если оперативной памяти 8 Гб то для Windows 7 и 8 дисковый swap можно вообще отключить.
Даже небольшая сумма может помочь написанию новых статей 🙂
Или поделитесь ссылкой на эту статью со своими друзьями.
Сам ты винчестер! Разбираемся в конструкции SSD
Привет, Гиктаймс! До тех пор, пока твердотельные накопители не перещеголяют HDD по соотношению цены и ёмкости, покупатели будут продолжать кивать на жёсткие диски и рассказывать, что «вон там точно такие же диски раздают намного дешевле». Поэтому, во имя великой борьбы с увеличивающейся энтропией и просто ликбеза ради необходимо поговорить о конструктивных особенностях SSD.
Когда явления или предметы прогрессируют, принято считать, что они становятся сложнее. Уж в компьютерной индустрии — так наверняка. Пользователям такие истины являются в виде «теорий заговора», мол, все устройства сегодня выходят из строя на следующий день после гарантии. Энтузиасты, кстати, в таких причитаниях тоже не отстают и сетуют, что новые технологии уже не починишь с помощью скотча и паяльника, и подозрения только усугубляются год от года. К слову, аналогичный путь уже прошла автомобильная промышленность.
Но с SSD история сложилась иначе — они не стали следующим этапом эволюции накопителей предыдущего типа, а вышли в открытую продажу, когда жёсткие диски уже были, мягко говоря, не новшеством. Десятилетия подряд считывающая головка в HDD носится себе над ферромагнитным слоем и считывает информацию с дорожек на «блинах». Конечно, с годами механика усложнилась и сегодня эта самая головка работает даже не в вакууме (хотя мифы вокруг жёстких дисков твердят обратное), а в гелии, но согласитесь — это всего лишь обновленные декорации к старой пьесе.
С твердотельными накопителями же ситуация обстоит проще и сложнее одновременно. Их даже прежними «мерялками» не измерить. Раньше производительность жёстких дисков можно было определять «на глазок» по скорости вращения шпинделя (любой пионер знает, что 7200 об/мин при прочих равных круче, чем 5400 об/мин) и объёму кэш-памяти. Но «патефонный» принцип считывания информации уходит в историю, а на его место пришла разномастная флэш-память, толпа производителей контроллеров, причём каждый со своим модельным рядом, и всё это при всё том же буфере памяти да с новыми аббревиатурами IOPS, TBW, DWPD и прочих неведомых словах.
А ведь всё это — даже не маркетинговые термины-пустышки, а важная информация, которая поможет выбрать SSD, предугадать его срок службы и даже заранее предсказать скорость новейших моделей. Сегодня мы разберёмся, что контролируют контроллеры и зачем им нужен кэш, в чём измеряется надёжность SSD и о чём на самом деле сообщают стандартные аббревиатуры.
Контроллер — «заведующий» флэш-памятью в SSD
Никто не любит лишнюю бюрократию, особенно в компьютерных комплектующих, но с момента своего изобретения накопителям был жизненно важен правильный режим работы. Такую миссию можно было бы возложить и на «мозги», то есть, операционную систему ПК, но несовместимости и конфликты ПО всех достали ещё с незапамятных времён, поэтому жёсткие диски общаются с компьютером посредством интегральной схемы, а на печатной плате SSD зиждятся контроллер и работник его балда — кэш.
Схема работы твердотельного накопителя сходна с типовой возней в сетевом супермаркете. Контроллер — это такой завхоз… ой, простите, администратор магазина. Руководит приемом товаров (файлов), распределяет их складу (запись в ячейки в флэш-памяти), командует грузчиками, когда нужно пополнить торговый зал (чтение из ячеек памяти) или требует перенести товары на витрины с молочными продуктами на место бытовой химии (функция TRIM).
Накопитель Kingston SSDNow V300 — спасибо товарищу SandForce за наш счастливый апгрейд!
Контроллеры остаются скромными трудягами без своей героической летописи: ну вот не получится так просто взять и расписать их поступательную эволюцию. Если копать совсем уж глубоко, микросхемы такого типа восходят корнями к старенькому Intel 8051 и представляют собой не больно интеллектуальный, но достаточно быстрый и надёжный «мозговой центр» накопителя. Состоит он из процессора с ядрами ARM/RISC, в повседневной работе находит и исправляет ошибки памяти, оперирует данными из буфера (кэша), контролирует передачу данных на интерфейсы SATA/PCIe, шифрует файлы, когда это требуется, да ещё умно «размазывает» данные по NAND, чтобы ячейки изнашивались равномерно и накопитель прослужил дольше. А курирует все эти хлопотные занятия микропрограмма (firmware), известная в народе как «прошивка».
Сегодня в массовых SSD контроллеры используют строго параллельное подключение к памяти. Потому что один-единственный грузчик Вася не будет успевать выполнять задачи администратора так быстро, как от него требуется. Другое дело, что с распределением обязанностей между коллективом грузчиков работа завертится в должном темпе. Теперь вы понимаете преимущества многоканального подключения NAND для операций при большой глубине очереди.
Производителей контроллеров сегодня немало (SandForce, Phison, Marvell, Indilinx, LAMD, MDX, Intel, Silicon Motion), но отличаются между собой далеко не кардинальным образом. Разница обнаруживается на уровне бизнес-подхода. К примеру, SandForce и Phison отпускают производителям SSD контроллеры «под ключ» — с прошивкой и софтом для обслуживания. Остальные производители продают контроллеры дешевле, но при большей доле самообслуживания производителями. Или же не продают их вообще и оставляют для своих продуктов — так поступают, к примеру, Intel и Samsung.
За годы широкого использования SSD на свет появились поистине «меметичные» модели контроллеров. Одним из таких представителей считается SandForce SF-2281 — суперзвезда индустрии SSD, которая, как и многие наши кумиры, не сподобилась вовремя уйти и стать классикой. Несколько лет тому назад, когда эта модель отправилась в серию, производители SSD расхватывали её огромными тиражами. Всё потому, что помимо пресловутого «сервиса с человеческим лицом» LSI SandForce включил в свой контроллер очень интересную фичу — сжатие данных.
Контроллер SandForce SF-2281 обходился без отдельной кэш-памяти, а вот современные Phison с ней взаимодействуют обязательно
В отличие от жёстких дисков, где местоположение файлов в памяти зависит от файловой системы, в SSD файлы складируются блоками туда, по наитию контроллера. И в этом нет ничего зазорного — хорошее вино не становится хуже, если его наливают не из такой сказочно красивой бочки, как в рекламном буклете. Но, если для последовательных операций распределение файлов уже выполнено оптимальным образом, то перемещение/копирование пачки мелких файлов — работа хлопотная (огромное количество однотипных операций) и трудозатратная. Учитывая, что наиболее мелкие файлы в рутине операционной системе или являются часть программ, или представляют собой документы, LSI научила контроллеры SF-2281 сжимать такие файлы и за счёт этого неплохо повышать скорость работы.
Кроме того, 2281-й был уникален по причине отсутствия отдельной кэш-памяти на повседневные нужды — все операции выполнялись в рамках служебной памяти контроллера. По соотношению цены/производительности и долговечности такие накопители «рулили» долго, но сегодня к такой модели сформировалось отношение, как к Windows XP (в смысле, что хорошие были времена, но кто прошлое помянет…), поэтому все новые накопители Kingston постепенно переехали на аппаратную платформу Phison. Производительность на базе таких моделей варьируется в зависимости от класса накопителя, но 8-канальные четырёхъядерные чипы «едут» вполне в духе времени, способны распознавать «пустопорожние» (с большим количеством пустых блоков, иначе говоря, нулей) данных и работать с ними быстрее, а главное — не допускают деградации скорости накопителя и работают надёжно.
Блок-схема 4-ядерного контроллера Phison PS3110-S10 в новых накопителях Kingston
Такие качества нашей компании всегда импонировали, тем более, что все мы наблюдали за накопителем от известного производителя смартфонов, в котором из-за ленивой «сборки мусора» скорость работы проседала до анекдотичных величин. Впрочем, в нашей топ-модели HyperX Predator используется контроллер Marvell 88SS9293 — во флагманских накопителях возможность «слепить под себя» прошивку дорогого стоит.
Чем занят буфер памяти (кэш)
Без буфера памяти сегодня не обходятся даже скромные по объёму SSD
Верный подмастерье и помощник контроллера. Не увеличивает скорость работы накопителя сам по себе, но помогает в рутинных задачах. Например, как только операционная система даёт команду стереть/изменить файлы на накопителе, внутри SSD начинается следующее трюкачество:
1. Блок, который нужно изменить, отправляется в кэш-память и там видеоизменяется, как и просила «операционка»;
2. Исходные данные в микросхеме NAND отправляются на удаление, контроллер приглядывает данным из буфера новое местоположение исходя из износа ячеек;
3. Кэш переписывает модифицированные данные на новое место.
В этот же самый кэш время от времени кочуют таблицы со служебной информацией о состоянии NAND и ячейках, которые износились окончательно. В общем, задачи «подай-принеси» и «дай старшему на блок-схему взглянуть» этот компонент SSD выполняет исправно.
Ехал IOPS через TBW, видит — DWPD
Когда новый SSD только попадает на рынок, составить впечатление о его скорости и надёжности до выхода тематических обзоров получается не всегда. Раньше (а кто-то и до сих пор) компании боролись с дефицитом информации эпитетами «невероятный, потрясающий, беспрецедентно технологичный накопитель для взыскательных покупателей», но вешать лапшу на уши гикам сегодня чревато, поэтому на помощь приходят сухие цифры и конкретные термины.
IOPS (input/output operations per second) или «количество операций ввода/вывода в секунду» — количество блоков, которые успевают считаться или записаться за сами видите какой промежуток времени. Вычисляются IOPS элементарно: делим скорость считывания на размер блока. Если файл объёмом 10 Кбайт считывается со скоростью 1000 Кбайт/с, значит производительность накопителя в этом конкретном режиме работы равна 100 IOPS.
Iometer — уже немолодая, но проверенная временем утилита для замера IOPS
Во избежание разногласий такие показания сегодня принято снимать с помощью программы Iometer, а современные накопители Kingston, для справки, выжимают (чтение/запись файлов весом 4 Кбайт) порядка 95000/26000 IOPS в случае с недорогими моделями и 160000/130000 в случае с флагманским HyperX Predator.
Понятное дело, что крупными блоками данных SSD оперирует значительно быстрее, чем мелкими, поэтому производители указывают максимально возможное количество IOPS для случайных и последовательных операций. Относиться к таким данным следует так же, как к пометкам «до 100500 Мбит/с на вашем безлимитном тарифе!» у интернет-провайдеров, но за неимением точных результатов тестов и такая информация об SSD будет полезной.
TBW (Total Bytes Written) — объём данных, который можно записать на SSD, прежде чем он испустит дух. Чем больше цифра (а сегодня такой показатель указывают аж в петабайтах) — тем надёжнее накопитель и, как правило, выше гарантийный срок. Воодушевляющие цифры греют душу, но нужно помнить, что в реальности накопитель износится раньше — слишком многое зависит от количества незанятого места, на котором контроллер будет вести свою бурную деятельность и воевать с износом ячеек. Кстати, приглашаем всех взглянуть, как ведут себя наши накопители при работе «на убой».
DWPD (Drive Write Per Day) — забавный измеритель, который показывает, сколько раз в день можно полностью перезаписывать накопитель начиная с первого и заканчивая последним днём гарантии. Словом, вычисление подобно подсчёту образа жизни по горячо любимым нами социальным квотам, где выход за N-киловатт электричества означает «ты попал, парень, плати по двойному/тройному/ещё какому-нибудь тарифу». Вот и покупатель комплектующих волен прикинуть, сколько гигабайт он гоняет по накопителю в день, а затем оценить, выработает ли его SSD свой ресурс до окончания гарантийного обслуживания.
Главное — не размер, а умение пользоваться
Мы намеренно не останавливались на провоцирующих зевоту частностях. Потому что цифры чуть выше средних по рынку/неуспехи многих накопителей носили локальный характер и по прошествии лет уже не впечатляют. И «пришивать к делу» результаты тестирования отдельных моделей мы также не станем — смаковать нюансы обработки команд и сборки мусора отдельными контроллерами нам ещё доведётся в топиках, посвященных тестированию. Словом, после того, как мы сегодня разобрались с типичной конструкцией современных SSD, самое время вникнуть в уникальные новшества таких накопителей. Об этом и поговорим в ближайшем будущем. 
Спасибо за внимание и оставайтесь с Kingston на Гиктаймс!
Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.