Каков средний срок службы SSD накопителя? Подробное руководство

В среднем срок службы твердотельных накопителей составляет до 10 лет. Но это всего лишь миф, поскольку при определении его фактического возраста играют роль различные факторы. Как сообщается, несколько исследователей пришли к выводу, что наработка на отказ (среднее время между отказами) твердотельного накопителя с потребительским рейтингом составляет 1 миллион часов, что является значительно большим сроком.

Твердотельные накопители постепенно становятся оптимальным выбором по сравнению с жесткими дисками. Но одна вещь, которая стояла на его пути, - это неопределенный срок службы. Если вы планируете перейти на твердотельный накопитель, вы можете задаться вопросом о его долговечности.

Если вы проверите спецификации производителя, то, скорее всего, увидите, что гарантийный срок отличается в зависимости от модели. Наряду с этим, вы, возможно, заметили один из этих терминов — TBW или DWPD. Итак, что это такое и насколько хорошо они могут оценить срок службы вашего твердотельного накопителя? Давайте выясним.

---

---

Какой срок службы у твердотельного накопителя?

Прежде чем приобрести твердотельный накопитель, мы обязательно проверяем его гарантию, чтобы узнать, как долго производитель гарантирует срок службы изделия. Если вы ознакомились со спецификациями, то увидите, что срок службы составляет от трех до даже десяти лет.

Ну, это всего лишь гарантийный период, и на самом деле он не говорит вам о том, что твердотельный накопитель перестанет работать по истечении этого срока. Наряду с гарантией вы, возможно, сталкивались с такими терминами, как Period или TBW. Ознакомьтесь со спецификациями твердотельных накопителей Samsung ниже. Некоторые продукты имеют низкий срок службы TBW (от 75 до 300), в то время как другие варьируются от 600 до даже 1200!

Это то, что говорит вам о том, как долго будет работать ваш твердотельный накопитель. Допустим, у вас твердотельный накопитель емкостью 300 ТБАЙТ. Это означает, что вы можете записать 300 терабайт данных на накопитель. Чем больше ваш твердотельный накопитель, тем выше будет рейтинг TBW.

Хотя 300 может быть небольшим значением по сравнению с 600 или 1200 ТБВТ, это все равно намного больше, чем вы можете ожидать. На самом деле, обычный пользователь никогда не достигнет этого показателя. И что произойдет дальше, если вы действительно запишете 300 терабайт данных? Что ж, ваш твердотельный накопитель не выйдет из строя немедленно. Однако со временем он определенно будет ухудшаться, и постепенно некоторые разделы начнут умирать.

TBW - это всего лишь приблизительная цифра, позволяющая определить средний срок службы SSD. Существуют и другие показатели, такие как наработка на отказ и DWPD. Подробнее об этом позже.

Однако, если вы правильно используете твердотельный накопитель, вам не нужно сильно беспокоиться! Фактически, вы можете использовать накопитель даже дольше, чем указано TBW. Но на всякий случай мы всегда рекомендуем использовать его только для временного использования после выполнения соответствующего критерия, например для хранения небольших файлов или игр.

В принципе, нет ответа на вопрос, как долго прослужит твердотельный накопитель. Вам не потребуется часто заменять его, поскольку его срок службы превышает указанный. Однако это зависит от качества (твердотельный накопитель от известного производителя всегда является лучшим), способа его эксплуатации, технологии, на которой он построен (2D или 3D NAND), и как долго вы им пользуетесь.

Служит ли SSD дольше жесткого диска?

Если вы пытаетесь перейти на твердотельный накопитель, вы, возможно, задумались над несколькими вопросами, одним из которых является срок его службы.

Теоретически, средний срок службы жестких дисков составляет от трех до пяти лет. Самое важное, что следует отметить, это то, что у них вращающиеся диски и данные хранятся на магнитном поле. Итак, совершенно очевидно, что механические компоненты более подвержены выходу из строя, и жесткий диск долго не прослужит.

С другой стороны, твердотельные накопители имеют немеханические компоненты и используют флэш-память NAND для хранения данных. Они потребляют меньше энергии при более высокой скорости чтения / записи и могут хранить столько же данных, сколько традиционный жесткий диск. С точки зрения надежности и долговечности твердотельный накопитель всегда является лучшим вариантом.

Говоря о повреждении данных, некоторые утверждают, что твердотельные накопители чаще подвергаются катастрофическим отказам. Поскольку NAND flash сохраняет данные в виде блоков в электрических цепях, для поддержания стабильности данных требуется электричество. Поэтому, если вы не собираетесь эксплуатировать накопитель в течение длительного времени, ваш твердотельный накопитель, скорее всего, выйдет из строя, даже не достигнув срока службы.

Однако это не означает, что жесткие диски будут хранить данные в течение всего срока службы даже без питания. Хотя считается, что жесткие диски могут сохранять данные в течение длительного времени, на самом деле это может быть мифом — их средний срок службы составляет всего три-четыре года.

Кроме того, современные контроллеры твердотельных накопителей имеют встроенные возможности исправления ошибок (ECC). Итак, повреждение данных, о котором беспокоится большинство пользователей, больше не должно быть проблемой!

Тем не менее, вам всегда следует следить за питанием твердотельного накопителя, регулярно проверять его работоспособность, обновлять встроенное ПО, а также время от времени форматировать его. Не храните диск просто в шкафу, надеясь, что он прослужит вечно.

Факторы, влияющие на срок службы SSD

Будь то жесткий диск или твердотельный накопитель, у них нет фиксированного срока службы. Как указывалось выше, определенные факторы могут повлиять на долговечность этих накопителей.

Иногда появляются предупреждающие знаки, которые дают вам знать, что накопитель выходит из строя. Это может быть уведомление, снижение производительности, постоянные зависания / сбои и даже BSOD. Однако бывают случаи, когда твердотельные накопители выходили из строя без таких предупреждений.

Цикл ввода-вывода

Основным фактором, влияющим на срок службы вашего твердотельного накопителя, является его цикл записи данных и возраст. Чем больше данных вы записываете на накопитель, тем менее долговечным он становится. Его можно измерить с использованием различных спецификаций — MTBF, TBW и DWPD.

Чтобы упростить задачу, твердотельные накопители хранят данные в ячейках флэш-памяти, но и для этого есть ограничение. Как только все они заполнятся, старые данные необходимо удалить, чтобы добавить новые. Это то, что мы называем циклом программирования / стирания, и он может выполняться только в течение определенного периода времени. Как только критерий достигнут, твердотельный накопитель перестает быть надежным.

Технология NAND

Твердотельные накопители хранят данные с использованием флэш-памяти NAND, которая сильно отличается от жесткого диска. Они имеют сетку ячеек флэш-памяти, и в каждой ячейке может храниться 1 бит или более данных, в зависимости от типа используемой флэш-памяти. Здесь данные можно вводить только за определенный период, и со временем они начинают ухудшаться.

Существует два типа технологии NAND — 2D NAND и 3D NAND, и это не что иное, как простые подходы к флэш-памяти. 2D или планарная NAND использует транзисторы с плавающим затвором для хранения битов в каждой ячейке. С другой стороны, 3D или вертикальная NAND использует для этого ловушки заряда.

В то время как первый хранит данные параллельно, второй складывает их вертикально (добавляет слой за слоем и так далее). Таким образом, в 3D NAND хранится больше ячеек, что обеспечивает более высокие возможности хранения при более высоких скоростях.

3D NAND - это последняя версия , созданная для улучшения всех аспектов 2D NAND. Таким образом, твердотельный накопитель, использующий эту технологию, обеспечивает большую долговечность.

Тип флэш-памяти

Как упоминалось выше, количество битов, которые должны храниться в ячейке, определяется типом флэш-памяти. Существует пять типов — SLC, MLC, TLC, QLC и PLC (ячейка уровня Penta, в настоящее время находится в разработке).

Каждый из них отличается с точки зрения долговечности, надежности, стоимости и производительности. Некоторые специалисты даже устанавливают несколько твердотельных накопителей с разными типами флэш-памяти (обычно двойной). Таким образом, они могут использовать один для достижения более высокой производительности, а другой - для увеличения объема памяти. Теперь давайте подробно рассмотрим каждый из этих типов.

Одноуровневая ячейка (SLC)

SLC - это когда в одной ячейке хранится только один бит данных. Они имеют высокий (около 100 000) цикл программирования / стирания (P / E cycle), что означает, что они служат дольше, чем любые другие типы, которые мы собираемся обсудить ниже. Поскольку данные хранятся либо в секундах 1, либо в секундах 0, их легко записать или прочитать. Однако они имеют низкую емкость.

Поскольку они лучше с точки зрения производительности, долговечности и надежности, они относительно дороги. Таким образом, обычные пользователи могут быть не в состоянии их себе позволить, и они лучше всего подходят для коммерческого и промышленного применения.

Многоуровневая ячейка (MLC)

Это тип флэш-памяти, в которой данные хранятся на двух уровнях, что означает, что в одной ячейке может храниться 2 бита информации. По сравнению с SLC они имеют меньший срок службы - около 10 000 циклов ввода / вывода. Тем не менее, они по-прежнему более надежны, чем TLC и QLC.

Поскольку в одной ячейке можно хранить два бита информации, совершенно очевидно, что емкость таких твердотельных накопителей больше. Хотя накопители MLC являются отличным выбором с точки зрения цены и производительности, следует отметить, что они довольно чувствительны к повреждению данных.

Примечание: Вы даже можете найти Enterprise Multi-Level Cell (eMLC), который является просто типом MLC для корпоративных секторов. Цикл ввода-вывода составляет от 20 000 до 30 000 и в некотором роде не уступает SLC.

Трехуровневая ячейка (TLC)

Во флэш-памяти TLC в одной ячейке может храниться три бита данных. С точки зрения долговечности они лучше, чем QLC, но значительно отстают от SLC и MLC, имея всего 3000 циклов ввода / вывода.

Эти типы твердотельных накопителей являются наиболее распространенными и их можно найти по низким ценам с большим объемом памяти. Как вы уже догадались, они не являются оптимальным вариантом, если вы стремитесь к высокой производительности.

Четырехуровневая ячейка (QLC)

Это новейший тип флэш-памяти, в котором одна ячейка может содержать четыре бита данных. Таким образом, эти типы твердотельных накопителей обеспечивают самый большой объем памяти, но считаются наименее эффективными с точки зрения производительности и долговечности.

Тем не менее, если вы ищете накопители большой емкости по самой низкой цене, твердотельные накопители QLC как раз для вас.

Условия эксплуатации

Как упоминалось ранее, если вы не собираетесь использовать накопитель и вместо этого предпочитаете хранить его в надежном месте в шкафу, это принесет больше вреда, чем пользы. Это связано с тем, что твердотельные накопители хранят данные в виде электронных зарядных устройств, и при отсутствии питания данные могут быть потеряны.

Ошибка встроенного ПО является еще одним фактором, который может сократить срок службы вашего SSD. Например, известно, что “Ошибка смерти” приводит к постоянным сбоям и потере огромных объемов данных.

Более того, слишком большая нагрузка на накопитель также может сократить срок службы. Если вы обычный пользователь, это не должно быть большой проблемой. Однако, если тот же твердотельный накопитель используется в крупной организации, которая работает с большими объемами данных, заданный срок службы может быть достигнут намного быстрее (иногда даже до истечения гарантийного срока).

Наконец, твердотельные накопители всегда должны эксплуатироваться в оптимальных условиях. Как правило, его температура должна составлять от 0 до 60 градусов Цельсия и никогда не превышать 70 градусов. В противном случае ячейки флэш-памяти могут выйти из строя, и с этим ничего нельзя поделать. Для решения этой проблемы мы рекомендуем установить специальный радиатор.

Различные спецификации для измерения срока службы SSD

Теперь, когда вы знаете о различных факторах, которые могут повлиять на срок службы вашего твердотельного накопителя, пришло время перейти к различным спецификациям для измерения его долговечности. Обратите внимание, что это всего лишь основные оценки, которые предоставляют производители, и они дают вам лишь представление о том, как долго может прослужить ваш накопитель.

Среднее время до отказа (MTBF)

Это просто показатель количественной оценки надежности или частоты отказов для оценки срока службы твердотельного накопителя. Простыми словами, это интервал времени между двумя точками отказа, выраженный в часах.

С помощью нескольких методов статистической экстраполяции наработка на отказ для большинства потребительских твердотельных накопителей оценивается примерно в 1 миллион часов, а для промышленных твердотельных накопителей - в 2 миллиона часов (в среднем 1,5 миллиона часов). Если перевести это в годы, то получится около 114 лет и 228 лет соответственно.

Означает ли это, что твердотельный накопитель служит всю жизнь? Что ж, такая оценка долговечности электронного изделия - миф, поскольку различные факторы в конечном итоге приведут к износу твердотельного накопителя до того, как будет соблюден критерий в 228 лет.

Записано терабайт (TBW)

Это спецификация, которую большинство производителей используют для получения общего представления об ограничении цикла записи, часто называемая общим количеством записанных байт. Как бы просто это ни звучало, это общее количество байт, которое может быть записано на твердотельный накопитель за весь срок его службы.

Теоретически, вы не сможете записать больше данных на свой твердотельный накопитель после достижения критерия TBW. На практике это все еще возможно, но, как мы объяснили выше, ваш накопитель начнет медленно выходить из строя.

Например, если в спецификациях твердотельного накопителя указано значение 300 ТБАЙТ с 10-летним гарантийным сроком, это означает, что вы можете записывать на накопитель до 300 терабайт данных в течение 10 лет.

Количество записей на диск в день (DWPD)

Это еще один показатель долговечности, используемый производителями в основном для твердотельных накопителей корпоративного уровня. В отличие от TBW, DWPS определяет количество перезаписей, которые пользователь может выполнять на накопитель в день в течение гарантийного срока.

Вот краткая математическая формула для расчета этого показателя:

DWPD = TBW ÷ Warranty Period in days

Давайте возьмем тот же пример с твердотельным накопителем TBW емкостью 300 ТБ с гарантийным сроком 10 лет. Используя приведенную выше формулу, DWPD этого накопителя составит 0,82 ТБ (82,19 ГБ). Это означает, что вам придется записывать 82,19 ГБ в день, чтобы SSD начал изнашиваться. Действительно, это недостижимо для обычных пользователей, таких как вы и я.

Как проверить оставшийся срок службы SSD?

Если вы беспокоитесь о превышении предусмотренного гарантийного срока, рекомендуется проверить общее количество байт, записанных вами до настоящего времени. Это дает вам представление о том, как долго прослужит ваш твердотельный накопитель.

Для этого доступно множество инструментов с открытым исходным кодом, или вы даже можете воспользоваться программным обеспечением, поставляемым вашим производителем. Некоторые программы позволяют проверять оставшийся срок службы только (в процентах).

Если вы хотите получить лучшие результаты, вы могли бы попробовать CrystalDiskInfo, приложение с открытым исходным кодом, которое позволяет вам проверять общее количество записей с хоста. Вот краткая демонстрация того, как им пользоваться:

1. Во-первых, убедитесь, что вы загрузили утилиту с официального веб-сайта и установили ее на свой компьютер.
2. Запустите его и выберите твердотельный накопитель, который вы хотите проверить. Как вы можете видеть, мы используем твердотельный накопитель Western Digital SN850 NVME.
3. В правой колонке проверьте поле Общее количество записей с хоста. Это значение определяет количество ГБ, которые вы записали до настоящего времени. Вы можете либо преобразовать это значение вручную в TB, либо просто навести на него указатель мыши. Наш объем составляет 3414 ГБ (3,334 ТБ).
    
4. Теперь перейдите на страницу технических характеристик вашего продукта или ознакомьтесь с руководством пользователя.
5. Здесь обратите внимание на выносливость, TBW, гарантию или аналогичные поля. Как вы можете видеть ниже, твердотельный накопитель SN850 NVME (500 ГБ) мощностью 300 ТБАЙТ. Поскольку мы использовали всего 3,334 ТБ, нам предстоит пройти еще много миль, а нашего твердотельного накопителя наверняка хватит на несколько лет.
    

Как продлить срок службы SSD?

Как мы знаем, чем больше мы записываем на твердотельный накопитель, тем больше он изнашивается. По сути, чем больше вы его используете, тем меньше его срок службы. Возможно, вы думаете о различных способах улучшения или продления срока его службы. К счастью для вас, это действительно возможно!

Выравнивание износа

Большинство производителей внедрили различные алгоритмы выравнивания износа, которые не позволяют твердотельному накопителю использовать одну и ту же ячейку несколько раз. Он обеспечивает дополнительное пространство вокруг накопителя, чтобы данные могли перемещаться.

Таким образом, срок службы твердотельного накопителя можно продлить, не записывая данные в слишком много ячеек одновременно. Если ваш твердотельный накопитель поддерживает выравнивание износа, он уже должен работать в фоновом режиме.

Включить TRIM

Традиционно твердотельные накопители использовали механизм кэширования для удаления данных, что было медленным и рискованным процессом. После внедрения TRIM операционная система теперь уведомляет SSD о тех страницах, которые необходимо удалить. Таким образом, данные теперь можно записывать на пустые страницы без удаления целого блока, что может значительно увеличить срок службы твердотельного накопителя. Если вы еще не включили TRIM, вы можете сделать это с помощью программного обеспечения производителя всего за несколько кликов.

Избыточное выделение дискового пространства

Этот метод предоставляет контроллеру твердотельного накопителя дополнительное буферное пространство для управления циклами ввода-вывода. Чем выше коэффициент избыточного использования, тем лучше для срока службы твердотельного накопителя. Вы можете сделать это вручную с помощью утилиты управления дисками, просто оставив 15-20% неразделенными.

Плохое управление блоками

Как следует из названия, это процедура, которая проверяет наличие неисправных / непригодных для использования блоков на SSD и заменяет их исправными. Это выполняется встроенной программой управления в контроллере SSD, где таблица неисправных блоков (BBT) постоянно обновляется.

Диагностика S.M.A.R.T.

Большинство производителей предлагают инструмент S.M.A.R.T. в составе программного обеспечения продукта, который позволяет отслеживать производительность вашего твердотельного накопителя, выявлять возможные проблемы и проверять общее состояние вашего устройства. Рекомендуется регулярно проводить короткие или расширенные тесты, чтобы убедиться, что ваш накопитель работает оптимально.

Обновления встроенного ПО

Обновление прошивки вашего SSD-накопителя - отличный способ сохранить срок его службы. Вы можете выполнить обновление встроенного ПО с помощью программного обеспечения, рекомендованного производителем, и это относительно простой процесс. Но перед этим мы настоятельно рекомендуем создать резервную копию вашего твердотельного накопителя на случай сбоя.

Отключение автоматической дефрагментации

Хотя дефрагментация диска - лучший способ выделить больше места на жестком диске, мы не советуем выполнять это на вашем твердотельном накопителе. Это не оказывает положительного влияния на производительность и может даже сократить срок службы. Вы можете ознакомиться с нашим полным руководством о том, почему не следует дефрагментировать твердотельный накопитель.

Используйте твердотельный накопитель в оптимальных условиях

Поскольку высокие температуры могут вывести ваш твердотельный накопитель из строя, избегайте высоких температур любой ценой. Как обсуждалось ранее, вы можете использовать специальные радиаторы или даже обновить систему охлаждения вашего ПК. Кроме того, мы советуем соблюдать меры предосторожности при отключении питания (может помочь добавление источника бесперебойного питания в вашу установку) и не выполнять постоянную запись на накопитель.

Стоит ли беспокоиться о сроке службы SSD?

Срок службы твердотельного накопителя зависит от марки и модели, возраста, условий эксплуатации и других факторов. Вы никогда не знаете, когда он может выйти из строя или прослужит дольше, чем предполагает производитель.

Тем не менее, неплохо бы проверить указанный TBW, чтобы узнать, сколько терабайт данных может быть записано поверх него. Даже если ваш имеет меньшее значение, это определенно не вызывает беспокойства. Производители много думали при создании твердотельного накопителя. Таким образом, он не умрет в ближайшее время, даже если у вашего прошла половина гарантийного срока.

Однако мы рекомендуем регулярно проверять работоспособность твердотельного накопителя с помощью программного обеспечения, рекомендованного производителем. Если статус говорит "Хорошо", вам не о чем беспокоиться! Но если в нем указано предостережение, знайте, что ваш твердотельный накопитель может выйти из строя.