Ресурс SSD диска в TBW и по времени

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

Однако, если быть точным, производители дают гарантию в 3, 5 (или больше) лет с оговоркой - если в течении этого срока не будет превышен ресурс по объему записи на SSD диск. При этом, все нормальные производители, указывают такой ресурс записи в технических спецификациях модели диска.

Этот ресурс записи указывается в терабайтах. Например для SSD дисков емкостью 120 - 128 Гб типичный ресурс записи примерно 70 терабайт. А для дисков емкостью 240 - 256 Гб, типичный ресурс записи примерно 150 терабайт. Ресурс записи увеличивается вместе с увеличением емкости диска. Чем больше емкость - тем больше ресурс записи.

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.

Однако, те, кто покупает SSD диск для такой работы, обычно берут диск емкостью как минимум 240 - 256 Гб, или 480 - 512 Гб. А у этаких дисков и ресурс записи выше.

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

За последние лет 9, я установил, в новые и старые компьютеры, несколько десятков SSD дисков. Из них, насколько я знаю, "сломался" только один - Plextor бюджетной линейки S. Да и тот сломался в течении гарантийного срока и данные, размещенные на этом диске, не пострадали.

Но здесь нужно сделать важное уточнение - я никогда не использую дешевые SSD диски от производителей типа SmartBuy и тому подобных. Я использую только диски от Samsung, Intel, Micron, Plextor, Transcend, Corsair.

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.

Счетчик записанного объема превышает 12 терабайт - примерно 4 терабайта в год.

Пример 2, срок жизни SSD диска Corsair GS

Диск Corsair серия GS, установлен в рабочем компьютере бухгалтера, работает с 2013 года. Показания сняты в 2019 году. За это время на диск записано почти 6 терабайт - меньше 1 терабайта в год. Операционная система Windows 7. Кликните картинку для увеличения.

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

Диск Plextor PX-256M5S на 256 Гб. Ресурс записи этой модели заявлен не известен - производитель такую информацию не предоставляет для этой модели. Предполагаю (исходя из данных по моделям M5pro), что ресурс записи, этой модели, как минимум более 70 Тб. А скорее всего более 100 терабайт.

Домашний компьютер. Операционная система Windows 7. Время работы, этого SSD диска, примерно 7 лет. С того момента как был собран этот компьютер в 2014 году. Схема использования типичная для домашнего компьютера - игры, Интернет и еще "всяко-разно". Размер оперативной памяти 4Гб, так что диск активно свопился всю свою жизнь.

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

Свободное место на диске. Не "забивайте" его полностью - старайтесь чтобы на диске было процентов 20 - 30 свободного места. Наличие свободного места позволяет контроллеру диска выравнивать износ ячеек памяти. Это свободное место должно быть не размечено, то есть не присвоено никакому разделу с файловой системой. Кстати, наличие такого неразмеченного места, позволяет еще и по поводу TRIM не заморачиваться.

Бесперебойное электропитание. Если вы используете SSD в обычном компьютере, подключайте компьютер через UPS (ИБП). Если SSD в ноутбуке, следите за состоянием батареи - не допускайте отключения ноутбука по полному разряду батареи. Диски SSD не любят внезапной потери питания. При нештатном отключении питания на диске возможно повреждение данных в ячейках flash-памяти. Как вариант можно купить модель диска в которой есть защита от отключения питания (Power Loss Protection).

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.

Кроме этого можно поставить вентилятор - во многих корпусах даже предусмотрено место для специального вентилятора, обдувающего бокс для дисков. В некоторых корпусах даже есть этот вентилятор.

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.

Иван Сухов, 2020 г.