| Technologie a zajímavosti z oblasti SSD disků |
| autor: Tomáš Hort , publikováno 22.11.2011 |
| Seznam kapitol |
|---|
| 1. Rozbor SSD a rozhraní ONFI |
| 2. Číslování, typy NAND flash pamětí a jejich použití |
| 3. Degradace SSD používaného na OS I. |
| 4. Degradace SSD používaného na OS II. |
| 5. Závěr |
Degraduje rychlost SSD disků při běžném domácím použití a změnšuje se jejich rychlost při zaplnění? Co znamenají pojmy ONFI, Secure Erase, MLC, SLC a TLC NAND flash? Jak poznáme výkonné SSD od méně výkonných? I to jsou otázky, na které si odpovíme v první části článku o SSD, a budeme tak vědět opět něco více.
V dnešním krátkém článku jsme si představili SSD disky tak, jak je možná ne všichni známe. Podrobněji jsme si vysvětlili, jak to uvnitř funguje a co to jsou ona hodně používaná slovíčka typu ONFI, Toogle-Mode a Secure Erase.
Nejdůležitější z toho všeho však je, že jsme si ukázali, jaké aktuální disky s jakými technologiemi můžeme na trhu najít a částečně i to, jak a podle čeho se máme rozhodovat při koupi. V přípravě máme ještě jeden menší článek, který se bude zabývat tím, jak a o kolik se jaké SSD disky zpomalují po určitém zaplnění daty. V tom totiž poznáme hlavní rozdíl mezi levnějšími asynchronními a dražšími synchronními NAND flash.

Obrázek už máme také o tom, jak degraduje rychlost SSD disků při běžném použití a jak je zpátky do rychlejšího života dostane Secure Erase. Je však důležité na konec poznamenat, že ač naměřené rychlosti hlavně v zápisu byly mnohdy o poznání nižší, nikdy jsem to reálně při práci s počítačem nepoznal. Nezáleží na tom, jaký SSD si koupíme, ale na tom, že si ho vůbec koupíme. Zásadní změnou je to, že OS nemáme na HDD, ale na SSD a rozdíl v rychlostech mezi horším a lepším SSD reálně v podstatě nepoznáme. Ceny SSD navíc začaly být po nedávném prudkém zdražení HDD celkem konkurenceschopné.
Za zapůjčení základní desky Gigabyte GA-990FXA-UD7 pro testy děkujeme společnosti Gigabyte.

Redakce si vyhrazuje právo odstranit neslušné a nevhodné příspěvky. Případné vyhrady na diskuze(zavináč)pctuning.cz

V tomto směru je například zajímavá záruka na SSD Intel 320. Ta je pět let. Intel dává záruku na to, že Media Wear-Out Indicator (položka ve S.M.A.R.T) nedosáhne čísla 1 (základ 100), ale pouze v případě, že SSD nebude "těžce zatěžován" nebo použit pro podnikové aplikace. Pokud bych podle testu, na který jsem odkázal, nechal třeba na Intel 320 zapsat 90 TB, bylo by MWI třeba okolo 50, takže polovina pryč. Takže k tomu viditelně výrobek určen není, stejně jako všechny Consumer SSD.
Pokud využijeme běžné SSD na to, k čemu je určeno, nemusí nás zajímat, že to má vydržet "jen" 3000 zápisů a nemusíme testovat, jaké rychlosti budou po 1500 zápisech. Ani té poloviny totiž nedosáhneme a pokud ano, ne na všech buňkách. A jak víme, pokud by jedna buňka selhala, realokuje třeba SandForce řadič toto místo na náhradní paměť.
Typická velikost prodávaných a dostupných SSD je 64 nebo 128GB. A typické chování běžného uživatele je "kupit data", končí to většinou pár volnými GB. A jen v rámci tohoto volného místa plus buňky přepisované (eventlogy, swap, atp.) se může odehrávat wear-leveling.
Obecně platí, že čím kapacitně větší disk (a čím prázdnější), tím je účinnost wear-levelingu lepší. Statisticky vzato, v okmažiku, kdy začnou odcházet buňky, je smrt disku na dohled.
FYI: SSD jsme nasadili v celkem velkém měřítku a zatím je skóre pro ně dost nepříznivé. Typický user se 128GB diskem má dle vzdálené správy volných v průměru 5GB (extrém byl user s 0,5GB, kterému ten SSD už umřel).
Máme tu stále HDD a SSD. Vzhledem k rozvoji SSD (který jsou tu opravdu hodně krátce oproti HDD), kdy datový objem je běžně několikrát menší než u HDD a to ještě musíme vynásobit cenou, je jasné, že SSD je na specifické využití pro zrychlení systému, či aplikací.
Technologie SSD jsou na dobré úrovni, ale kapacita je nízká, a proto by mohlo docházet k tomu, co píše tynyt. Až budou 2TB SSD za 5 tisíc, už asi takový problém nebude, ale zatím může nastat.
Ale kdy může nastat? Ano, je to při neoptimálním využití, neznalém využití, laickém využití. Všechno je to v podstatě jedno a totéž. Pokud výrobce i mnoho recenzentů upozorňuje na to, že je vhodné nechávat na SSD aspoň 20GB místa (vzhledem k jejich aktuálním kapacitám), asi to není jen tak a pro srandu.
A to je přesně to - dám někomu do PC SSD, ale musím ho seznámit se situací: Nechávej tam místo, tady ti to píše, chce to, aby tam bylo tak 20GB pořád volných, potom to poběží v pohodě a bude to takhle krásně rychlý, jak to vidíš. Pokud nedokáže toto uživatel dodržet, nemusí se mu pořizovat SSD, ale stačí mu běžné HDD.
Je to jako když do nafťáku staršího naleje člověk benzín - taky to jede, ale jak a jak dlouho. Takže SSD se nemá naplňovat až po okraj, aby fungovalo jak má, stejně jako se nemá lejt benzín do nafťáku, ač to nějakou chvíli jede.
Takže resumé je, že typického usera poučujeme, jak pracovat s SSD, aby nám dávalo užitek, píšeme to v článcích o využívání SSD (na který v článku výrazně odkazuji) a pokud to někdo nedodržuje, nemusí mít SSD, ale běžný HDD.
Není to tedy o tom, proc tu řešíme přepisování terabajtů dat, je to o tom, že říkáme, že při běžném a doporučeném využití k ničemu takovému nemá dojít/nedojde.
BTW, zeptám se možná "blbě", ale proč bych měl "znát" problematiku (nezajímám se o flashdisky nějak etrémně do hloubky, na druhou stranu mám letité zkušenosti se systémy, které používají/používaly Flash jako svou trvalou paměť)? Kupuju si přece "řešení," které má fungovat v běžných podmínkách, k čemuž patří SOHO nebo firemní prostředí po řekněme definované období cca 3-5 let. Tohle je přece pohled běžného spotřebitele, který využívá technologii dle svého uvážení, ale také v rámci běžného standardu. A v okamžiku, kdy nasadíš nějaké řešení, již nemůžeš neustále nasazovat novější a novější (a lepší) technologie, okamžitě jak se objeví - to si může dovolit domácí uživatel (starý disk prodá, koupí nový), ale ve firmě je to trochu jinak - nakoupený HW musí sloužit po danou dobu, typicky 3 roky. Nejde tak ani o poruchy samotné, ty se reší v rámci záruky, ale o prostoje a náklady při výpadcích a na obnovu dat ze záloh.
Z mého pohledu, a to tvrdím konzistentně, není problém v tom, že se snižuje počet přepisů buňky se zmenšujícím se výrobním procesem, ale v tom, že kapacita disků neroste v nepřímé úměře k maximálnímu počtu přepisů.
Ty mas znat veskere aspekty dane technologie, samozrejme z hlediska uzivatele. Takze jestli jsi nakpupil technologii pro dany ucel nevhodnou, je to tvoje zodpovednost.
Problem vidim prave v tom, ze se rozhodujes na zaklade naproste neznalosti soucasneho stavu problematiky a nevahas desinformace jeste sirit dal
To jak fungovaly ssd prvni nebo druhe generace prece nema s tim jak to funguje dnes nic spolecneho, to vi kazdy kdo to sleduje.
SSD pouzivam uplne rovnako ako predtym HDD. Na SSD mam OS, App, Hry. Klasicky HDD = Vacsie data.
Mam zaruku 5 rokov a nevidim jediny dovod dovod preco by som sa mal obmedzovat. Realita je taka ze pri tomto = beznom pouzivani proste ten disk 5 rokov v pohode vydrzi (ak sa pozeram na pocet zapisov a zapisane data).
Po pol roku mam zapis smiesnych ~1TB.
Doufám, že teď už ti kecálci "áá ono to má jen 3000 přepisů, to je málo.." sklapnou, protože je očividně až až.
Mám 180GB OCZ Vertex2 necelý rok a musím říct, že na něj neberu žádný ohled (nešetřím ho jako někteří, kteří řeší na fórech kde co jak vypnout, zakázat, nedělat..). Akorát nedefragmentuju, což je o starost míň. Ten disk je tu pro mě, tak ať se snaží chlapec
No a za těchto okolností mi SSDLife píše životnost až do roku 2020. Je to málo?
Zamyslete se nad tím, jak dlouho vám kdy vydržel klasický HDD..
O rychlosti ani nemluvím..
Hlavne win (7) ma rozculuje, len tak lahko sucasti systemu neodstranime ako sa dalo kedysi pri instalacii systemu.
A ked uz win adresar zabera 19GB pytam sa preco? Preco idiotsky windows installer musi do win adresara nastrkat 4GB hluposti a to toho softu nainstalovaneho nemam vela.
Zaujimava diskusia k tejto teme je na http://answers.microsoft.com/en-us/windows/forum/windows_7-hardware/windows-7-how-do-i-cleanup-winsxs-folder-to-free/450e0396-6ba6-4078-8ca0-b16bf4...
Skor som mal na mysli aj aplikacie, napriklad taky Adobe nepouziva standarde hlepy ale insatluje si Air a pouziva vlastny system napovedy. Tak isto Adobe instaluje ku kazdej svojej aplikacii javu aj ked v systeme mam uz jednu nainstalovanu.
Corsair Force Series 3 120GB Solid State Drive SSD CSSD-F120GB3-BK Mam ho v plane kupit sice zatial na dosku iba s sata 3G ale coskoro bude upgrade na novu dosku s 6G
http://thessdreview.com/our-reviews/corsair-force-series-3 -120-gb-ssd-sata-3-review/
Kazdopadne som pocul, ze priblizne polovice SSD s najnovsi radicom od SandForce (tusim to je SF-2000, ak nie ,tak ma prosim opravte) ma problemy s najnovsou platformou od Intel. Obcas system na teba vybafne BSOD. Co som pocul, tak tento problem nemaju radice Marvell. Corsair prave vydal SSD aj s tymto radicom. http://thessdreview.com/ou r-reviews/corsair-performance-pro-sata-3-256gb-ssd-review-marvell-controller-with-a-punch/
co si myslíte o tomto SSD? Mám možnost ho koupit levně, ale nejsem si jistý zda je to dobrá volba. Zde je odkaz na web výrobce: http://www.pretec.com/products/ssd-series/sata-ssd-series -/item/sata-ssd-series/p6000
Díky za pomoc
Chcel by som sa autora spýtať, prečo sa niečo také dalo čakať? Možno je to mojou neznalosťou, ale ak je odstránená aj wear-level table, tak sa v súvislosti s vekom/používaním SSD niečo takéto čakať nedalo. Nie je to skôr spôsobené iným firmwarom (ak som to správne pochopil), rôznymi verziami HD Tune, prípadne väčším zaplnením disku?
Používám klasický HDD Seagate 1TB na všechno a 12 GB ram s vytvořeným 4GB ramdiskem, kde mám umístěné pagefile, tempy a ostatní dočasné serepetičky.
Do jaké míry se vyplatí k tomu pořídit SSD disk na systém?
kdyz SE provedu, disku bude zapisovat na vsechny bunky opet rovnomerne... tedy i na ty hodne opotrebene(pokud takove jsou) a zvysuje se tim tedy chybovost, pravda ?
V clanku podle me chybi vysvetleni nasledku SE...
Kapitola 3., přibližně ve dvou třetinách stránky.
1. už to, že bude nějaká buňka tak vadná, že bude nefunkční je řekněme málo reálné, ale třeba se to může stát. Pokud už to tak bylo, byla buňka označena jako vadná a byla nahrazena jinou z náhradního prostoru (u disků s řadičem SandForce, které spare area mají) nebo bude deaktivována.
2. po secure erase sice vymažeme údaje o tom, že je vadná, ale ihned při dalším pokusu o zápis na ní dojde k využití ECC algoritmů a v případě SandForce i k využití funkce RAISE (popsáno v předchozích recenzích Kingston HyperX a OCZ Vertex 3 Max IOPS), buňka bude ihned opět označena za nefunkční, o data ale nepřijdeme díky těm protichybovým technologiím.
3. Díky Secure Erase ale máme zpátky rychlost SSD a disk je "čistý" jako z výroby.
-pouzivany: 13 mesiacov (ako jediny disk v notebooku)
-pocet zapnuti: 928x
-doba prace SSD: 3544 h
-zapisane GiB: 3456 GiB
Takze az teraz som si uvedomil ze TLC SSD s cca 1000 zapismi, dostatocnou kapacitou a dobrou cenou nebude robit problem...
(data su z programu GSmartControl)
Osobně si tipnu, že máš volného místa méně než 10GB a že jsi tedy někde za 50% životnosti těchto buněk.
Tomu se říká statistika...
Podle tve teorie by byly wl algoritmy prakticky nefunkcni pri jednom bloku volneho mista a posledni volna bunka by temer okamzite odesla.
Tak to nastesti nefunguje. Jednak maji mnohe SSD rezervu (Intel), a jednak wl algoritmus pri zapisu prohodi jemneje opotrebenou plnou bunku a prazdnou bunku (kdyz je potreba) a do ni pak zapise. Samozrejme potom dochazi ke snizeni vykonu, ale rozprostreni zateze je temer rovnomerne.
Jinymi slovy, pokud zaplnis 100GB disk do poloviny, a pak zapises do zbytku postupne 150GB, pouzil jsi vsechny bunky 2x plus rezie (write amplification), rekneme 2,1x
Problém je, že tvůj příklad (pravděpodobně záměrně, aby to "dobře vycházelo") počítá se "spojitými" daty (kdy efektivně měníš celou 4kB stránku). Ale co když budeš měnit v každé 4kB stránce jen jeden jediný byte? Bude to i potom "řekněme 2,1x"?
SSD pracuje s bolky o velikosti stovek KB, delene na stranky, obvykle 4kB (nejcasteji zapisovana hodnota). Kdyby byl na ssd jen jeden cip, ktery byl byl rozdelen do ciste matrice bez dalsiho deleni (coz se nedelalo nikdy), znamenal by kazdy zapis read and write celeho bloku, tedy 512kB, napr. Jak je tedy mozny, ze dneska je write amplification blizke 1?
Ad jedna je cip deleny na substranky a jednak je cely blok roztahnuty pres treba deset cipu a updatu tedy dojde v male casti jednoho cipu. Dal se vyuziva toho, ze zapisy jdou casto v paketech a zapisuje se najednou velky blok dat (deferred write).
Takze si pls o tom neco aspon precti, nez tu bude zase mlzit nesmysly. Ja jsem jeste neslysel o zadnem ssd, ktere byl pri desktop puziti odeslo na vycerpani zapisu.
SSD pouzivam uplne rovnako ako predtym HDD. Na SSD mam OS, App, Hry. Klasicky HDD = Vacsie data.
Po pol roku mam zapis smiesnych ~1TB.
Presne tak. Mam na ssd i virtualy se kterymi delam psi kusy, hry, swapy, tempy, za trictvrte roku 2TB, opotrebeni dle toolboxu 0.19%.