Les disques SSD de plus grande capacité ont-ils une durée de vie plus longue en raison du nivellement par l'usure?

On m'a dit que vous pouvez obtenir une durée de vie plus longue d'un disque SSD si vous achetez un disque SSD de plus grande capacité. Le raisonnement est que les nouveaux disques SSD ont un niveau d'usure et devraient donc conserver le même nombre d'écritures, que vous les diffusiez ou non sur le disque (logique). Et si vous obtenez un disque SSD deux fois plus grand que ce dont vous avez besoin, vous avez deux fois plus de capacité de nivellement.

Y a-t-il une vérité à cela?

C’est vrai, et c’est l’une des principales motivations pour passer du SLC (cellules flash rapides et durables, mais de faible capacité) au MLC (cellules flash plus lentes et moins durables, mais de plus grande capacité). Pour vous donner quelques chiffres approximatifs (sur la vieille technologie 34nm):

• Lecteur SLC: 100 K cycles P / E (cycles d’effacement de programme) , 100 Go de taille, 10 DWPD (lecteur écrit par jour) x 5 ans, total 1825 TBW (Térao-octets écrits);
• Lecteur MLC: 30K cycles P / E, 200 Go de taille, 3 DWPD x 5y, total 1095 TBW.

Comme vous pouvez le constater, alors que le lecteur MLC représente moins de 1/3 de l'endurance P / E, en raison de sa taille supérieure, son endurance totale (en téraoctet écrit) correspond à 60% de celle du lecteur SLC (au lieu des 30% attendus). . Une endurance encore plus grande peut être obtenue avec un surapprovisionnement suffisant, apportant une parité relative entre les deux disques.

Cela dit, les disques SSD meurent rarement à cause de l'usure des NAND. Plutôt, les bogues de contrôleur et FLT (couche de traduction flash) sont ce qui tue, ou brique, disques SSD basés sur flash. En choisissant un SSD, je donnerais la priorité à ces choses:

• capacité: comme l’espace n’est jamais suffisant, ne sous-estimez pas vos besoins. Les plus gros disques sont (souvent) également plus rapides que les plus petits, en raison du plus grand nombre de puces NAND disponibles;
• protection contre les coupures de courant: si vous l'utilisez pour des écritures synchrones, assurez-vous d'acheter un disque avec des caches d'écriture protégé Powerloss;
• Expérience du fournisseur: si vous utilisez des charges de travail d'entreprise, n'achetez pas de disques SSD "sans nom" ni de modèles "orientés jeux". Choisissez plutôt un fournisseur connu et fiable, comme Intel, Samsung et Micron / Crucial.

Les disques SSD s'usent lorsque vous utilisez leurs cycles d'effacement de bloc. Chaque bloc ne peut être effacé que très souvent. Les plus grands SSD ont plus de blocs, ce qui signifie plus de cycles d'effacement de blocs. Toutes choses étant égales par ailleurs, vous pouvez écrire deux fois plus de To sur un SSD 1 To que sur un SSD de 512 Go avant qu'il ne s'use.

Franchement, je n’achèterais pas un SSD plus gros pour une vie plus longue. Un SSD plus gros coûtera plus cher. Et il est fort probable que vous préférez remplacer ce disque SSD par un disque plus récent, plus volumineux, plus rapide et moins cher lorsqu'il sera épuisé. Atteindre le point d'usure d'un disque SSD moderne prend beaucoup de temps dans des conditions d'utilisation très réalistes.

Oui, les plus gros SSD ont une plus grande endurance.

Il y a quelques facteurs en cause ici, et ce n'est pas aussi simple qu'il y paraît:

• Les plus grands SSD ont plus de NAND à l'intérieur, et tout SSD demi-décent prend en charge l' usure de manière à ce que toutes les écritures soient réparties uniformément sur le NAND. En conséquence, quel que soit le volume de données que vous avez inséré sur le disque, le simple fait qu'il y ait plus de NAND à l'intérieur signifie qu'il faudra plus de temps pour qu'un seul morceau de NAND s'use. Si vous examinez la plupart des disques SSD sur le marché, vous remarquerez que les modèles à capacité supérieure ont tendance à être plus endurants, et qu'un modèle de disque évalué à un nombre donné d'écritures sur disque (DWPD) aura naturellement une endurance plus élevée. capacités.
• La manière dont les SSD basés sur NAND fonctionnent est un autre facteur qui intervient notamment avec les charges de travail d'entreprise nécessitant beaucoup d'écriture ou lorsque le lecteur est presque plein. Un fait important sur la mémoire flash NAND est qu’elle peut écrire des données dans de petites pages mais ne peut les effacer que par gros blocs . En tant que tel, il est souvent nécessaire de répartir les écritures sur plusieurs pages et de marquer les pages comme non valides lorsque les données sont réécrites ou supprimées. La commande TRIM indique au SSD quelles zones ne contiennent pas de données valides. Les contrôleurs SSD essaient d’éviter d’effacer les blocs tant que toutes les pages d’un bloc ne sont pas invalides, car l’effacement d’un bloc contenant des données valides nécessite de réécrire ces données ailleurs, ce qui réduit les performances et entraîne une perte d’endurance en écriture.écrire l'amplification .
  • Cela implique l'implication importante que vos données occupent peut-être plus d'espace sur la NAND que leur taille réelle . De plus, les charges de travail nécessitant beaucoup d'écriture aléatoire qui remplacent fréquemment de petites quantités de données tendent à amener le lecteur à utiliser beaucoup plus de NAND qu'il n'est réellement nécessaire de conserver les données, car les écritures sont dispersées autant que possible afin d'éviter des effacements et des réécritures inutiles. pour s'assurer que l'écriture est répartie uniformément sur la NAND.
  • Mais cela tombe en panne si le lecteur manque d'espace. Bien que le SSD semble avoir une petite capacité restante du point de vue du système d’exploitation, il est probable qu’il dispose de peu ou pas de blocs vides en interne. Cela signifie que le contrôleur SSD n'aura d'autre choix que d'effacer les blocs contenant des données valides et de réécrire les données ailleurs, ce qui entraînerait une amplification en écriture. C'est pourquoi les disques SSD d'entreprise sont souvent surapprovisionnés de manière agressive, ce qui signifie que le lecteur contient beaucoup plus de NAND que ce qui est exposé au système d’exploitation. Cela garantit que si le lecteur est logiquement plein, il restera un peu d'espace interne pour que le contrôleur réorganise les données et évite une amplification excessive de l'écriture. Le simple fait d'utiliser un lecteur plus volumineux pour stocker la même quantité de données peut avoir cet effet de surapprovisionnement. J'ai une explication plus détaillée dans cette réponse du super utilisateur .

Pour la plupart des charges de travail des clients ou des clients, l'endurance n'est généralement pas un sujet de préoccupation, sauf si vous écrivez beaucoup de données sur le lecteur quotidiennement. Toutefois, si vous achetez un disque pour des charges de travail de centre de données telles qu'OLTP ou des bases de données, vous devrez alors porter une attention particulière aux indices d'endurance, déterminer le nombre d'entrées / sorties que vous prévoyez de mettre sur le disque et sélectionner les disques correspondant à vos critères. exigences.

Il ya quelques années, j’ai fait une assez grande qualification SSD pour la flotte de bases de données d’un site Web vidéo que vous avez peut-être utilisée aujourd’hui. Le nivellement d'usure statique n'était pas disponible à ce moment-là, alors j'ai trop approvisionné. (définissez manuellement max. lba sur 80% de la taille du lecteur). Cela évitait le cas de bord pathologique où le lecteur était plein et ne pouvait pas effectuer de nivellement d'usure. Les gens mentionnent maintenant que le nivellement d'usure statique peut éviter ce problème. Je ne me suis pas plongé dans cette affaire, mais je suppose que vous voudrez alors éviter de remplir le disque.

Si votre choix est entre

1. Grand disque d'une marque inconnue
2. Plus petit lecteur de l'une des trois plus grandes marques

Choisissez l'option 2. Achetez chez un fabricant connu et prévoyez de ne pas le remplir. J'aurais juste 20 à 50% plus gros que ce dont je pourrais avoir besoin.

Lors de ma qualification, mes disques sans nom ont échoué de façon spectaculaire et assez souvent (plantage du contrôleur, panne totale du contrôleur, disque apparaissant à 1 Mo au lieu de la taille réelle). Après le déploiement, un seul lecteur a subi une usure notable de la technologie NAND (dans un environnement de production à écriture élevée avec des milliers de lecteurs). Les disques équipés du contrôleur Sanforce ont donné les meilleurs résultats. Les lecteurs avec Intel NAND étaient la norme absolue.

C'est vraiment vrai. La raison en est que les plus gros SSD ont plus de «surface» pour répartir l’usure. Étant donné que les plus grands SSD ont plus de «blocs» à utiliser, chaque bloc est moins utilisé. Par exemple, si vous aviez 10 voitures au lieu de 1 et que vous conduisiez une voiture différente tous les jours, chacune prendrait plus de temps à nécessiter des vidanges d'huile, etc.

Cela est vrai, mais pour vraiment maximiser la durabilité des disques SSD, vous devez choisir des séries professionnelles qui vous permettent de réduire explicitement la capacité disponible pour augmenter la durabilité. C'est pourquoi les disques SSD professionnels sont répertoriés avec une gamme de valeurs FWPD.

C'est vraiment vrai.

Sachez également que ces périphériques fonctionnent (généralement) mieux (plus rapidement et avec une amplification d’écriture plus faible, rapport entre ce que vous écrivez et la quantité de données réellement écrites dans la NAND) quand ils disposent de suffisamment d’espace libre (généralement 10%, davantage). mieux).

Comme d'autres l'ont suggéré, l'argent que vous économiserez en achetant ce dont vous avez réellement besoin vous permettra d'acheter un SSD plus gros et plus rapide plus tôt, car le prix par téraoctet diminue avec le temps.

La valeur sous-jacente réelle qui vous tient à coeur n'est pas la taille du disque, mais plutôt son TBW (TerraBytes Written). La garantie du fournisseur est soit en TBW, soit en WPD (écrit par jour) pour une période donnée (généralement 5 ans). Les deux sont interchangeables en tant que TBW = DiskSizeInTB * WPD * 5 * 365.

Lorsqu'un disque est spécifié avec WPD, vous pouvez avoir un disque de 1 To avec 0,3WPD ou de 0,1 To avec 10WPD. Le plus petit disque a un TBW de 1825 et le plus grand disque a un TBW de 547, ce qui confère une plus grande endurance au petit disque.

Vous voulez vraiment savoir ce que vous pensez être le pire cas de votre utilisation en termes de TBW et voir que le disque s'en tient à cela avec quelques disques de rechange.

TL; DR: La taille du disque n’est pas une mesure complète de l’endurance. Recherchez ou calculez la mesure TBW et utilisez-la pour votre endurance.