Trwałość niejedno ma imię

Użytkownicy dysków SSD powinni zapoznać się z nowymi parametrami związanymi z trwałością komórek pamięci flash, aby uniknąć nieporozumień podczas wybierania odpowiedniego nośnika do różnych zastosowań.

Nowy dysk SSD firmy Kingston – DC600M – jest przeznaczony do instalacji w serwerach o zróżnicowanym poziomie obciążenia. Dzięki parametrowi DWPD wynoszącemu 1 przy 5-letniej gwarancji (1,66 przy 3-letniej gwarancji) nośnik ten idealnie nadaje się do pracy w klasycznych serwerowniach, centrach danych oraz u dostawców usług chmurowych.

Komórki pamięci w stosowanych w dyskach SSD układach flash NAND zużywają się przy każdej operacji zapisu (odczyt jest „za darmo”). Można to porównać z pisaniem po kartce papieru ołówkiem i ciągłym wycieraniu tekstu gumką. Każdy szanujący się producent podaje w specyfikacji swoich dysków parametry, które pozwalają oszacować, ile danych będzie można zapisać na nośniku w trakcie obowiązującej gwarancji.

Sam proces zapisu w pamięciach flash jest skomplikowany z technicznego punktu widzenia: komórka musi być pusta, więc wcześniej czasem trzeba ją oczyścić. Gdy w komórce jest zapisanych mniej danych niż może ona pomieścić, dochodzi do marnowania cennej przestrzeni. Dlatego konieczna jest optymalizacja tego procesu, o co dba wbudowany w dysk SSD kontroler, którego praca polega na umiejętnym równomiernym rozproszeniu danych w komórkach kości pamięci.

Ile danych można zapisać?

Wśród dostawców dysków SSD przyjęły się dwa parametry, które określają ich trwałość. Total Bytes Written (TBW) to łączna ilość danych podawana w terabajtach lub petabajtach, którą można zapisać na dysku bez narażania ich na utratę. Dzieląc wartość tego parametru przez pojemność dysku otrzymuje się liczbę cykli zapisu dla każdej z komórek pamięci. W dyskach klasy konsumenckiej wartość ta wynosi około 600, zaś w dyskach o wzmocnionej trwałości – od 1000 do 1200. W nośnikach przeznaczonych do instalacji w serwerach wartość ta przekracza 1800.

– Wartość oscylująca wokół tysiąca cykli zapisu wygląda na niewielką, ale w praktyce klienci bardzo rzadko dokonują zapisu takiej ilości danych. Jedynie w bardzo specyficznych sytuacjach może dojść do nadmiernej eksploatacji dysku SSD. Przy normalnym użyciu taki problem praktycznie nigdy się nie zdarza – mówi Robert Sepeta, Business Development Manager w Kingston Technology.

Istnieje też drugi parametr, który obrazuje trwałość nośników SSD – można go zresztą wyliczyć na bazie TBW, korzystając z powszechnie dostępnych wzorów. Chodzi o Drive Writes Per Day (DWPD), czyli współczynnik określający, ile razy dziennie można dokonać zapisu pełnej pojemności dysku w trakcie trwania okresu gwarancyjnego. Dla dysków konsumenckich wartość ta oscyluje wokół 0,3, dla dysków serwerowych – 1. Tylko w przypadku nośników przeznaczonych do zastosowania w środowiskach o wyjątkowo dużym obciążeniu (np. w systemach transakcyjnych) czasami stosowane są dyski o parametrze DWPD wynoszącym 3.

Co wybrać?

Dobór odpowiedniego dysku SSD powinien być bezpośrednio uzależniony od charakteru przetwarzanych przez klienta danych, z naciskiem na częstotliwość zapisu i ich objętość. Znając te wartości należy oszacować parametry TBW oraz DWPD, a następnie porównać z nośnikami dostępnymi na rynku.

– Często okazuje się, że nawet w przypadku zaawansowanych profesjonalnych zastosowań osiągany parametr DWPD wynosi jedynie 0,1 lub mniej. Może to skusić klienta do wyboru dysku konsumenckiego, przestrzegam jednak przed popełnieniem tego błędu. Trwałość to jeden aspekt, ważna jest też konstrukcja kontrolera dysku SSD, który w przypadku nośników przystosowanych do pracy w serwerach i zaawansowanych rozwiązaniach jest szybszy i wyposażony w dodatkowe algorytmy minimalizujące ryzyko wystąpienia błędu w zapisywanych danych – podkreśla Robert Sepeta.

Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednym fakcie, dość mało znanym wśród użytkowników. Otóż również twarde dyski mają określoną maksymalną objętość zapisywanych danych, która częściowo wynika z ograniczonej wytrzymałości mechanicznej. Standardowo w dyskach do pecetów można zapisać „tylko” 55 TB/rok, zaś w przypadku modeli do zastosowań serwerowych wartość ta wynosi kilkaset terabajtów rocznie. Oznacza to, że w przypadku dysku 10 TB pełnego skasowania i ponownego zapisania można dokonać co kilka dni i przez dziesiątki lat dla klientów było to zupełnie wystarczające. Tymczasem dysponując nowoczesnymi dyskami SSD klasy enterprise, taką operację można wykonywać codziennie.

Autoryzowanymi dystrybutorami produktów Kingstona w Polsce są: AB, Action, Also, Asbis, Ingram Micro i Tech Data.