O SSD de maior capacidade tem uma vida útil mais longa devido ao nivelamento do desgaste?


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Foi-me dito que você pode obter uma vida útil mais longa de um SSD se comprar um SSD de maior capacidade. O raciocínio diz que os SSDs mais recentes têm nivelamento de desgaste e, portanto, devem sustentar a mesma quantidade de gravações, independentemente de você distribuí-las no disco (lógico) ou não. E se você obtiver um SSD com o dobro do tamanho necessário, terá duas vezes a capacidade de usar o nivelamento.

Há alguma verdade nisso?


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Uma coisa a lembrar, que não é explicitamente mencionada em nenhuma das respostas, mas que você parece estar ciente, é que um SSD maior não é, por si só, menos suscetível ao desgaste ou possui um melhor nível de desgaste. A parte importante é a quantidade de disco que você realmente usa: se você usa 75% do disco, o controlador possui apenas 25% para executar ao nivelar o desgaste; se você usar 50% do disco, o controlador terá 50% do disco para o nivelamento de desgaste. Quanto mais espaço disponível para o nivelamento do desgaste, mais eficaz será o nivelamento do desgaste. Chamamos isso de "superprovisionamento".
precisa

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Os SSDs modernos também podem usar partes do disco preenchidas com dados para o nivelamento de desgaste. Perfure o desgaste estático no seu mecanismo de pesquisa favorito.
David Schwartz

@ MichealJohnson: Isso não é muito preciso - mesmo se o disco estiver 100% cheio, o controlador ainda poderá usar todo o disco para nivelar o desgaste. Isso ocorre porque ele pode mover as páginas, de modo que até os blocos que contêm dados que nunca mudam (por exemplo, os arquivos básicos do sistema operacional) podem compartilhar parte do desgaste.
Psmears

@psmears É justo, mas meu argumento era que "SSD maior = melhor nível de desgaste" nem sempre é verdade. O único benefício que se obtém com o uso de um SSD maior no que diz respeito ao nivelamento de desgaste vem do fato de que menos disco é usado e mais espaço está disponível para o nivelamento de desgaste. Se o controlador pode ou não usar o espaço ocupado para o nivelamento de desgaste é irrelevante, e eu estou ciente de que os controladores normalmente fazem isso; o ponto é que mais espaço livre leva a um melhor nivelamento de desgaste; portanto, armazenar a mesma quantidade de dados em um SSD maior leva a um melhor nivelamento de desgaste.
amigos estão dizendo sobre Micheal Johnson

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Teoricamente, obter uma unidade maior e usar menos dela desgastará a unidade mais lentamente porque você está usando uma porção menor. Também ajuda a evitar o ciclo de leitura / apagamento / reescrita que pode ocorrer em uma unidade quase cheia e, portanto, ajuda a manter a amplificação de gravação baixa, mas não acho que as unidades que estejam morrendo devido ao desgaste do flash sejam particularmente comuns. Um site fez um teste e todas as unidades testadas duraram muito além do limite de gravação especificado. techreport.com/review/27909/...
Evan Steinbrenner

Respostas:


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Isso é verdade e foi uma das principais motivações para fazer o backup do comutador de SLC (células flash rápidas e duráveis, mas com pequena capacidade) para MLC (células flash mais lentas e menos duráveis, mas com maior capacidade). Para fornecer alguns números aproximados (na antiga tecnologia de 34 nm):

  • Unidade SLC: 100K ciclos P / E (ciclos de apagamento do programa) , 100 GB de tamanho, 10 DWPD (gravações de unidades por dia) x 5y, total de 1825 TBW (TeraBytes Written);
  • Unidade MLC: ciclos P / E de 30K, tamanho de 200 GB, 3 DWPD x 5a, total de 1095 TBW.

Como você pode ver, enquanto a unidade MLC possui menos de 1/3 da resistência P / E, devido ao seu tamanho maior, sua resistência total (em Terabyte Escrito) é de 60% da unidade SLC (em vez dos 30% esperados) . Uma resistência ainda mais alta pode ser alcançada com superprovisionamento suficiente, trazendo paridade relativa entre os dois discos.

Dito isto, os SSDs raramente morrem devido ao desgaste da NAND. Em vez disso, os erros do controlador e do FLT (camada de conversão do flash) são o que mata ou bloqueia as unidades de estado sólido baseadas em flash. Escolhendo um SSD, eu colocaria uma prioridade nessas coisas:

  • capacidade: como o espaço nunca é suficiente, não subestime suas necessidades. Discos maiores são (geralmente) também mais rápidos que os menores, devido a mais chips NAND disponíveis;
  • proteção contra perda de poder: se usado para gravações síncronas, ser certeza para comprar um disco com protegido powerloss caches write-back;
  • histórico do fornecedor: se usado para cargas de trabalho empresariais, não compre modelos SSD "sem nome" ou modelos "orientados a jogos". Em vez disso, escolha um fornecedor conhecido e confiável, como Intel, Samsung e Micron / Crucial.

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Eu observei a observação sobre como evitar marcas sem nome. Eu experimentei isso em primeira mão com uma qualificação em larga escala. As unidades Noname sofreram todos os tipos de falhas, incluindo travamentos periódicos do controlador e bricking inexplicável. O Intel NAND foi melhor do que os controladores Samsung (embora eu ache que os drives intel começaram a usar o controlador Sanforce).
jorfus

Você recomenda Western Digital?
Chloe

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Para uma carga de trabalho do cliente, com certeza. Para um cenário mais intensivo de gravação, não.
shodanshok

Você tem uma fonte para "SSDs raramente morrem devido ao desgaste da NAND"? E isso muda no caso dos SSDs dos principais fornecedores ?
ispiro 20/06

@ispiro Eu já respondi sua própria pergunta aqui
shodanshok

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Os SSDs se desgastam quando você usa seus ciclos de exclusão de blocos. Cada bloco só pode ser apagado tantas vezes. SSDs maiores têm mais blocos, o que significa mais ciclos de exclusão de blocos. Como todas as outras coisas são iguais, você pode gravar o dobro de TB em um SSD de 1 TB como em um SSD de 512 GB antes que se esgote.

Francamente, eu não compraria um SSD maior para ter uma vida mais longa. Um SSD maior custará mais. E é bem provável que você prefira substituir esse SSD por um mais novo, maior, mais rápido e mais barato quando estiver desgastado. Atingir o ponto de desgaste de um SSD moderno leva muito tempo sob os padrões de uso mais realistas.


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Você não compraria um SSD maior porque pode querer comprar um SSD maior? :-D
Phil

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@ Phil É um padrão comum ao comprar hardware de computador. Normalmente, não faz sentido comprar por necessidade futura prevista por três razões. Primeiro, quando você realmente precisa pelo que pagou mais, provavelmente está obsoleto. Segundo, quando você passa do "ponto ideal", precisa pagar muito mais para conseguir um pouco mais. Terceiro, quando você precisar, pode custar uma perda do que apenas o valor extra que você teria que pagar para obtê-lo agora.
David Schwartz

@DavidSchwartz Um fator que é frequentemente esquecido é o salário para o técnico externo vir e atualizar o hardware. Isso por si só pode muitas vezes empurrar o ponto ideal waaay mais alto.
Ole Tange

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Sim, SSDs maiores têm maior resistência.

Há alguns fatores envolvidos aqui, e não é tão simples quanto parece:

  • Os SSDs maiores têm mais NAND dentro deles, e qualquer SSD meio decente suporta o nivelamento de desgaste, para que todas as gravações sejam distribuídas uniformemente pela NAND. Como resultado, independentemente da quantidade de dados que você coloca na unidade, o simples fato de haver mais NAND dentro significa que levará mais tempo para que um único pedaço de NAND se esgote. Se você observar a maioria dos SSDs no mercado, perceberá que os modelos de maior capacidade tendem a ter classificações de resistência mais altas, e um modelo de unidade classificado para um determinado número de gravações de unidade por dia (DWPD) naturalmente terá uma resistência maior em altas capacidades.
  • Outro fator que entra em jogo, especialmente com cargas de trabalho corporativas com muita gravação ou quando a unidade está quase cheia é a maneira como os SSDs baseados em NAND funcionam. Um fato importante sobre a memória flash NAND é que ele pode gravar dados em páginas pequenas, mas apenas apagá-los em grandes blocos . Como tal, muitas vezes é necessário espalhar gravações em várias páginas e marcar páginas como inválidas, pois os dados são reescritos ou excluídos. O comando TRIM informa ao SSD quais áreas não contêm dados válidos. Os controladores SSD tentam evitar a exclusão de blocos até que todas as páginas de um bloco sejam marcadas como inválidas, pois a exclusão de um bloco contendo dados válidos exige a reescrita desses dados em outro local, reduzindo o desempenho e desperdiçando a resistência à gravação no processo, um fenômeno chamadoescrever amplificação .
    • Isso implica a importante implicação de que seus dados podem estar ocupando mais espaço no NAND do que seu tamanho real . Além disso, cargas de trabalho pesadas de gravação aleatória que frequentemente substituem pequenos pedaços de dados tendem a fazer com que a unidade use muito mais NAND do que é realmente necessário para reter os dados, pois as gravações são espalhadas sempre que possível para evitar apagamentos e reescrições desnecessárias, além de para garantir que a gravação seja distribuída uniformemente pela NAND.
    • Mas isso falha se a unidade estiver com pouco espaço. Embora o SSD pareça ter uma pequena quantidade de capacidade restante do ponto de vista do sistema operacional, é provável que tenha poucos ou nenhum bloco vazio internamente. Isso significa que o controlador SSD não terá escolha a não ser apagar blocos contendo dados válidos e reescrever os dados em outro local, resultando em amplificação de gravação. É por isso que os SSDs corporativos geralmente são superprovisionados de forma agressiva, o que significa que a unidade contém significativamente mais NAND do que é exposto ao sistema operacional. Isso garante que, no caso de o inversor estar logicamente cheio, ainda haverá algum espaço interno para o controlador reorganizar os dados e evitar amplificação excessiva de gravação. O simples uso de uma unidade maior para armazenar a mesma quantidade de dados pode obter esse efeito de superprovisionamento. Eu tenho uma explicação mais detalhada nesta resposta do superusuário .

Para a maioria das cargas de trabalho de clientes ou clientes, a resistência geralmente não é algo com que você precisa se preocupar, a menos que você grave muitos dados na unidade diariamente. No entanto, se você estiver comprando uma unidade para cargas de trabalho de datacenter, como OLTP ou bancos de dados, precisará prestar atenção às classificações de resistência, determinar a quantidade de E / S que você espera colocar na unidade e selecionar as unidades que atendam às suas necessidades. requisitos.


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Fiz uma qualificação SSD bastante grande há alguns anos para a frota de bancos de dados de um site de vídeo que você pode ter usado hoje. O nivelamento de desgaste estático não estava disponível na época, então eu superprovisionei. (defina manualmente max lba como 80% do tamanho da unidade). Isso evitou o caso patológico da aresta em que a unidade se encheu e não pôde executar o nivelamento do desgaste. As pessoas agora estão mencionando que o nivelamento estático de desgaste pode evitar esse problema. Eu não investiguei isso, mas acho que você deve evitar encher a unidade.

Se sua escolha for entre

  1. Disco grande de uma marca desconhecida
  2. Unidade menor de uma das três principais marcas

Siga a opção 2. Compre de um fabricante conhecido e planeje não preenchê-lo. Eu iria apenas 20% -50% maior do que sei que vou precisar.

Na minha classe, minhas unidades sem nome falharam espetacularmente e com bastante frequência (falhas do controlador, falha total do controlador, unidade aparecendo como 1 MB em vez do tamanho real da unidade). Após a implantação, apenas uma unidade sofreu desgaste notável da NAND (em um ambiente de produção de gravação alta com milhares de unidades). As unidades com o controlador Sanforce tiveram melhor desempenho. Unidades com Intel NAND eram o padrão ouro.


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Isso é definitivamente verdade. A razão para isso é porque os SSDs maiores têm mais "área" para espalhar o desgaste. Como SSDs maiores têm mais "blocos" para usar, cada bloco não é usado tanto. Como se você tivesse 10 carros em vez de 1, e você dirige um carro diferente todos os dias, cada um levaria mais tempo para precisar de trocas de óleo e tal.


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Isso é verdade, no entanto, para realmente maximizar a durabilidade do SSD, você deve escolher séries profissionais que permitam reduzir explicitamente a capacidade disponível para aumentar a durabilidade. É por isso que os SSDs profissionais são listados com vários valores de FWPD.


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Você não precisa de algum "SSD profissional" da BS para fazer isso: basta deixar parte do disco não particionada para superprovisioná-lo.
Psusi

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Os SSDs profissionais de nível profissional @psusi têm outras coisas a seu favor, como proteção contra perda de energia, maiores quantidades de flash bruto com mais provisionamento em excesso, firmware diferente para um desempenho mais consistente, mais resfriamento para carga constante, melhor armazenamento em flash (eMLC), etc.
Richie Frame

@psusi não, isso não é equivalente. Se o firmware não permitir sacrificar explicitamente a capacidade de durabilidade, parte do flash permanecerá sem uso.
Wazoox 18/11

@wazoox, deixando o flash sem uso é como você sacrifica a capacidade por durabilidade.
Psusi

@RichieFrame, todos os relatórios de teste que li indicam que algumas unidades se comportam corretamente com perda de energia e outras não; e quão cara é a unidade ou quão respeitável o fabricante não se correlaciona com qual é qual.
Psusi

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Definitivamente isso é verdade.

Lembre-se também de que os dispositivos (normalmente) funcionam melhor (mais rápido e com menor amplificação de gravação, que é a razão entre o que você escreve e a quantidade de dados realmente gravados na NAND) quando eles têm espaço livre suficiente (geralmente 10%, mais Melhor).

Como outros sugeriram, o dinheiro que você economiza na compra do que realmente precisa permitirá que você compre um SSD maior e mais rápido mais rapidamente, pois o preço por terabyte cai com o tempo.


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O valor subjacente real com o qual você se importa não é o tamanho do disco, mas seu TBW (TerraBytes Written). A garantia do fornecedor está em TBW ou em WPD (gravações por dia) por um período de tempo (geralmente 5 anos). Os dois são intercambiáveis ​​como TBW = DiskSizeInTB * WPD * 5 * 365.

Quando um disco é especificado com o WPD, você pode ter um disco de 1 TB com 0,3WPD ou 0,1 TB com 10WPD. O disco menor tem um TBW de 1825 e o disco maior tem um TBW de 547, portanto, o disco menor tem mais resistência.

Você realmente quer saber o que você espera ser o pior caso de uso em termos de TBW e verificar se o disco se mantém contra isso com algumas peças de reposição.

TL; DR: o tamanho do disco não é uma medida completa de resistência, procure ou calcule a medida TBW e use-a para sua resistência.

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