У ономе што изгледа као веома изненадни потез, ССД^(SSD) технологија је постала мејнстрим. Ови брзи, ССД уређаји су уобичајена карактеристика чак и на рачунарима средњег опсега. Чак и следећа генерација Плаистатион^{(Playstation)} - а ће имати ССД^{(feature an SSD)} уместо традиционалнијег хард диска.

Генерално, ово је добра ствар. ССД дискови^(SSDs) представљају велики скок у перформансама у односу на традиционалне чврсте дискове. Међутим, они са собом доносе и неке посебне потребе за коришћење и одржавање. Већина корисника који ово читају вероватно већ имају ССД^(SSD) у свом систему или ће га скоро сигурно добити у свом следећем систему.

Дакле, право је време за распакивање једног од најважнијих, али погрешно схваћених проблема јединствених за ССД^(SSD) технологију. Говоримо о хабању ССД -а. ^(SSD)Митски убица погона који је држао многе оне који су рано усвојили ову технологију буднима ноћу.

Пре него што можемо да се позабавимо тиме шта је заправо хабање ССД^(SSD) -а, морамо укратко да разговарамо о томе како се ССД^(SSDs) -ови разликују од чврстих дискова које сви познајемо и волимо.

Како се ССД^(SSDs) и традиционални чврсти^{(Traditional Hard)} дискови разликују^(Differ)

Традиционални механички чврсти диск се састоји од плоча обложених посебним магнетним материјалом. Плоча се окреће хиљадама обртаја у минути, док главе за читање/писање клижу по њиховим површинама на џепу ваздуха тањем од људске косе.

Први чврсти дискови су били толико велики да им је био потребан авион за испоруку^{(needed an airplane for delivery)} – док су имали само неколико мегабајта података. Ових дана преносиви чврсти диск од 4ТБ лако стане у ваш џеп. Ови дискови су јефтини, пространи и прилично поуздани у поређењу са стварима на почетку.

Ипак, технологија механичког чврстог диска нема наде да ће одржати корак са напретком солид стате рачунарских компоненти као што су ЦПУ^(CPUs) , РАМ^(RAM) и флеш меморија. Плоче се могу окретати само тако брзо, главе за читање/писање могу да се померају само пошто закони физике дозвољавају објектима са толиком масом.

ССД уређаји немају покретне делове. Све су то полупроводничка кола. Електрони се могу кретати кроз силицијумске чипове много, много^(much) брже него што би било која механичка компонента икада могла. Због^(Which) чега ће чак и најјефтинији ССД потпуно уништити механички погон у перформансама.

Пошто немају механичке делове, такође су много мање физички крхки и далеко мање склони кваровима. С друге стране, једноставно коришћење ССД^(SSD) - а ће скратити његов животни век и ако их користите на погрешан начин, то скраћивање може бити прилично драматично. Па шта се дешава?

Зашто се ССД дискови истроше?

Пре^(First) свега, читање података са ССД^(SSD) - а нема никакав значајан утицај на његов животни век. Уместо тога, чин писања у ћелију флеш меморије је деградира. Свака меморијска ћелија унутар ССД^(SSD) -а има оксидну компоненту. Два слоја једне или друге хемикалије помешане са кисеоником. Електрони су заробљени између тих оксидних слојева.

Какво је стање дате ћелије зависи од нивоа напуњености. Другим речима, колико је електрона заробљено између оксидних слојева. Сваки пут када се то стање промени, оксидни слојеви се троше, на крају губе способност да садрже електроне. Ово може онемогућити исправно читање државе. Пишите^(Write) на ћелију превише пута, и на крају се поквари.

Типови и издржљивост ССД технологије

Иако сви ССД дискови^(SSDs) пате од хабања писања, немају сви исту толеранцију за то. Постоје различити дизајни меморијских ћелија, који мењају колико информација може бити ускладиштено у једној ћелији.

Најробуснији дизајн је познат као СЛЦ^(SLC) или једностепена ћелијска^{(single level cell)} меморија. Ово чува само један бит података у ћелији, чинећи га бинарним. Због тога је прилично лако разликовати ниво напуњености који представља једно или друго стање, чак и након што се догодило доста хабања.

МЛЦ^(MLC) и ТЛЦ^(TLC) дизајни, вишеструки и троструки, чувају два и три бита по ћелији. Њихове ћелије имају више нивоа и самим тим много различитих стања која се морају очитати. Пошто су границе између различитих стања ћелије уже, чак и мала количина хабања може да изазове проблеме са капацитетом електрона који онемогућују призивање тачног стања.

Дакле, требало би да користимо само СЛЦ^(SLC) , зар не? Проблем је у томе што је СЛЦ^(SLC) невероватно скуп на бази по гигабајту. Брз је и робустан, али не баш густ. Већина врхунских ССД^(SSD) дискова у рачунарима ових дана користи МЛЦ^(MLC) , а ТЛЦ^(TLC) постаје све популарнији захваљујући већим капацитетима по повољној цени.

Дакле, колико морате да бринете о недостатку издржљивости ових јефтинијих производа у пракси?

Издржљивост ССД-а у пракси

Одговор на то питање данас је „уопште не много“. У раним данима рачунарских ССД^(SSDs) -ова , могли сте да уништите један за само неколико сати тако што ћете га закуцати захтевима за писање. Данас можете очекивати да диск јединице на више нивоа имају много више издржљивости у писању него што ће типичном кориснику икада бити потребно.

Постоји неколико разлога за ово, али се своди на то да су сами дискови много паметнији и модернији оперативни системи који знају како правилно користити ССД дискове.^(SSD)

На пример, ССД^(SSDs) -ови сада користе технику познату као нивелисање хабања^{(wear-leveling)} . Ово транспарентно шири уписе у ћелије по целом диску тако да се хабање дешава равномерно. Иначе би неке ћелије умрле много брже од других.

Дакле, колико издржљивости писања можете очекивати? Најновија генерација драјва, као што је Самсунг 950 Про 512ГБ диск^{(Samsung 950 Pro 512GB drive)} , има издржљивост писања од 400ТБ. Међутим, многи људи и даље користе популарне старије дискове као што је 850 ЕВО^{(850 EVO)} . Тај драјв је оцењен за „само“ 150ТБ.

Тестови тортуре^{(Torture tests)} показују да је ова оцена веома конзервативна. У стварном животу, тај модел драјва је захтевао невероватних 9100ТБ записа пре него што је одустао од духа. Дакле, број од 150ТБ је само тачка у којој произвођач више неће поштовати гаранцију.

Ипак, диск јединице потрошачког квалитета не би требало да се користе за било који посао где се стално дешава пуно писања на диск. Нису добри за коришћење сервера или као дискови за гребање тешких медија. Међутим, за нормалну свакодневну употребу потрошача, издржљивост писања је нешто о чему никада нећете морати да трошите време на размишљање.

Купите диск доброг бренда^{(Buy a good brand of drive)} и, у сваком случају, правите редовне резервне копије података који су критични за мисију.

Everything You Need To Know About SSD Wear & Tear

In what seems like a very sudden move, SSD technology has gone mainstream. These fast, solid-state drives are a common feаture on even mid-range computers. Even the next generation of Playstation will feature an SSD instead of a more traditional hard drive.

In general this is a good thing. SSDs represent a major leap in performance over traditional hard drives. However, they also bring some special usage and maintenance considerations with them. Most users reading this probably have an SSD in their system already or will almost certainly get one in their next system.

So the time is right to unpack one of the most important, yet misunderstood, issues unique to SSD technology. We’re talking about SSD wear and tear. The mythical killer of drives that has kept many an early adopter of this technology awake at night.

Before we can tackle what SSD wear and tear actually is though, we need to briefly talk about how SSDs are different from the hard drives we all know and love.

How SSDs & Traditional Hard Drives Differ

The traditional mechanical hard drive consists of platters coated in a special magnetic material. The platter spins at thousands of revolutions per minute, while read/write heads skate across their surfaces on a pocket of air thinner than a human hair.

The first hard drives were so big, they needed an airplane for delivery – while only holding a few single megabytes of data. These days a 4TB portable hard drive easily fits in your pocket. These drives are cheap, capacious and pretty reliable compared to how things were at the outset.

Yet, mechanical hard drive technology has no hope of keeping up with the advancement of solid state computer components such as CPUs, RAM and flash memory. Platters can only spin so fast, read/write heads can only move as the laws of physics allow objects with that much mass to do.

Solid state drives have no moving parts. It’s all semiconductor circuitry. Electrons can move through silicon chips much, much faster than any mechanical components ever could. Which is why even the cheapest SSD will completely obliterate a mechanical drive in performance.

Since they have no mechanical parts, they are also much less physically fragile and far less prone to failure. On the other hand, simply using an SSD will shorten its lifespan and if you use them in the wrong way, that shortening can be quite dramatic. So what’s going on?

Why Do SSDs Wear Out?

First of all, reading data from an SSD doesn’t have any appreciable effect on its lifespan. Instead, it’s the act of writing to the flash memory cell that degrades it. Each memory cell within an SSD has an oxide component. Two layers of one or another chemical mixed with oxygen. Electrons are trapped between those oxide layers.

What a given cell’s state is, depends on the charge level. In other words, how many electrons are trapped between the oxide layers. Every time that state is changed, the oxide layers wear down, eventually losing their ability to contain electrons. This can make the state impossible to read correctly. Write to a cell too many times, and it eventually goes bad.

SSD Technology Types and Endurance

While all SSDs suffer from write wear, they don’t all have the same amount of tolerance for it. There are different memory cell designs, which change how much information can be stored in a single cell.

The most robust design is known as SLC or single level cell memory. This stores only a single bit of data in a cell, making it binary. It is therefore quite easy to distinguish between a charge level that represents one state or another, even after quite a lot of wear has happened.

MLC and TLC designs, multi- and triple- level, store two and three bits per cell respectively. Their cells have multiple levels and therefore many different states that have to be read. Since the margins between different cell states are narrower, even a small amount of wear can cause electron capacity issues that make it impossible to recall the correct state.

So we should only use SLC, right? The problem is that SLC is incredibly expensive on a per-gigabyte basis. It’s fast and robust, but not very dense. Most of the premium SSD drives in computers these days are using MLC, and TLC is becoming more popular thanks to bigger capacities at a good price.

So how much do you have to worry about the lack of endurance of these cheaper products in practice?

SSD Endurance In Practice

The answer to that question today is “not very much at all”. In the early days of computer SSDs you could destroy one in just a few hours by hammering it with write requests. Today you can expect multi-level drives to have way more write endurance than the typical user will ever need.

There are a few reasons for this, but it comes down to the drives themselves being much smarter and modern operating systems knowing how to use SSD drives properly.

For example, SSDs now use a technique known as wear-leveling. This transparently spreads cell writes around the entirety of the disk so that wear happens evenly. Otherwise some cells would die much more quickly than others.

So how much write endurance can you expect? The latest generation of drives, such as the Samsung 950 Pro 512GB drive has a write endurance of 400TB. However, many people are still using popular older drives such as the 850 EVO. That drive is rated for ‘only” 150TB.

Torture tests show that this rating is very conservative. In real life use that model of drive took a whopping 9100TB of writes before giving up the ghost. So the 150TB number is just the point at which the manufacturer won’t honor the warranty any more.

Still, consumer grade drives should not be used for any job where lots of disk writing happens on a constant basis. They’re no good for server use or as heavy media scratch drives. For normal every day consumer use however, write endurance is something you’ll never have to spend any time thinking about.

Buy a good brand of drive and, either way, make regular backups of your mission-critical data.

Bentley Cox

About the author

Ја сам искусан софтверски инжењер са преко 10 година искуства у развоју и управљању корисничким налозима, породичној безбедности и Гоогле Цхроме технологији. Имам јаку основу у математици и информатици које користим за креирање јасних, сажетих описа својих вештина.

Све што треба да знате о хабању и хабању ССД-а