Надежность SSD. Стресс-тестирование Plextor S2C 128 Гб. Завершено.

Надежность SSD. Стресс-тестирование Plextor S2C 128 Гб. Завершено.

Примерно полгода назад я приобрел первый свой SSD, так сказать, дозрел до этого. Установил такой накопитель в купленный в подарок ноутбук Asus K501UX. Спустя пару месяцев провел подобный апгрейд и со своим основным ноутбуком. Оба диска до сих пор работают и радуют скоростью, которая заметно выше, если сравнивать с традиционными дисками. Выбирал я накопитель из недорогих, а вот сейчас решил немного «поглубже» влезть в эту тему, а, вернее, заинтересовался, какова же надежность SSD дисков, в частности тех, которые у меня.

Как я выбирал диски

Собственно, основными критериями были объем в 256 Гб (ибо считаю, что на данный момент это самый оптимальный размер SSD-накопителя, который планируется в качестве системного), и невысокая цена. Далее, доверия без- и полубезымянным накопителям как-то не очень много, поэтому рассматривались SSD, выпущенные известными производителями.

В конечном итоге, в Asus K501UX был куплен Plextor P7V под разъем M.2, а в свой домашний K56C купил тоже Plextor, но серии M6MV, ибо у меня нет M.2, но есть mSATA. Это накладывало свои ограничения при выборе. Объединяет эти SSD диски, помимо изготовителя и объема, еще и тип используемой памяти NAND – TLC.

Немного теории

О том, какие SSD бывают, вернее, какие типы памяти сейчас бывают я, думаю, сделаю отдельный материал. Скажу только кратко, какие они бывают:

  • SLC (Single Level Cell) – одноуровневая ячейка, в которой хранится один бит данных. Надежно, долговечно, быстро, но очень дорого. Если вы не владелец датацентра, или не используете диски в сервере с высокой нагрузкой, то такие диски простому пользователю недоступны. За исключением, конечно, случая, когда цена не имеет значения.
  • MLC (Multi Level Cell) – многоуровневая ячейка, способная хранить 2 бита информации. Надежность пониже, чем у SLC, зато плотность записи выше, да и цена существенно меньше. Хороший вариант для домашнего компьютера, благо, что и скорости у таких накопителей хорошие.
  • TLC (Three Level Cell) – трехуровневая ячейка, т. е., в которой содержится 3 бита информации. Плотность еще выше, но надежность еще ниже, долговечность тоже. Зато еще дешевле. Вариант для бюджетных SSD.

Есть еще и 3D NAND, но это отдельный разговор. Перспективный вариант, который наверняка будет активно распространяться в ближайшее время.

Почитал форумы, где обсуждаются SSD-накопители, да и некоторые обзоры тех или иных моделей. Часто звучит такой тезис, что диcки TLC – ненадежное барахло, никому не нужное, и которое даже врагу пожелать не хочется. Утрирую, конечно, но максима, что только «MLC – наше все», по крайней мере, в данный момент, не поддается сомнению. И, надо сказать, это правильно, такие диски действительно хороши, вот только в планируемой покупке часто активное участие принимает одно земноводное, которое вносит свои коррективы.

Итак, сейчас вернемся к теме. Как уже сказал, я остановился на тех самых ругаемых SSD с памятью TLC. Что же меня подвигло к тому, чтобы самому провести этакое стресс-тестирование твердотельного диска с TLC памятью? Захотелось понять, так уж все плохо, и надо ли готовиться в обозримом будущем к отказу накопителя и заранее создавать бэкапы? Давайте попробуем отделить мух от съедобных припасов.

Подопытный

В качестве подопытного выступает Plextor S2C 128 Гб в форм-факторе 2.5 дюйма. Информацию по нему можно найти в интернете, хотя стресс-тестирования такого диска я не нашел. Кратко скажу, что используется контроллер SMI SM2258 и память Hynix 16nm TLC. В общем, похоже на печально известный Intel 540s. Печально, потому что скоростью он не блещет, что при запрашиваемой за него сумме делает его вообще малоинтересным.

Вроде бы и Plextor должен быть аналогичен, но есть одно «но». Японская компания создала свою собственную прошивку для контроллера. И это дало результат. Конечно, в лидеры он не выбился, но стал заметно лучше, чем Intel. Впрочем, не об этом речь.

SSD-диски имеют один параметр, на который не всегда обращают внимание – ресурс записи (TBW), который измеряется в терабайтах. Это объем данных, которые можно записать на накопитель. Указывается некое значение, после которого заканчивается гарантия, и работоспособность диска уже никто не гарантирует. Производитель указывает этот параметр: 75 Тб для дисков емкостью 128 Гб, и 150 Тб для более емких моделей.

Процесс записи в ячейку памяти постепенно ее изнашивает, и после какого-то определенного значения она может выйти из строя. Значение этого параметра, т. е. количество записанной информации, отображается в SMART-е, который можно просмотреть какой-либо программой.

Надежность SSD. Методика тестирования

В интернете можно найти отчеты о подобных экспериментах, когда нагружали несколько дисков разных производителей циклической записью до исчерпания их ресурса. Вот и я решил сделать что-то подобное. Использовал ту же программу, а именно - Anvil's Storage Utilities. В ней есть интересный режим тестирования накопителей – «Endurance Testing», т. е. тестирование на живучесть. Ну что ж, очень подходит.

Смысл состоит в том, что на диске генерятся файлы различного размера, имитируя нагрузку. После заполнения диска они стираются, и цикл повторяется. При этом в отдельной папке лежит пара файлов, состояние которых постоянно проверяется при помощи подсчета MD5. Если с ними что-то случится, то это будет означать, что с диском стали происходить нехорошие вещи.

Впрочем, если не произойдет внезапного отказа, от чего никто не застрахован, деградацию ячеек можно будет увидеть в том же SMART-е. Как и прочие параметры – количество записанных данных, время работы, количество перемещенных ячеек и т. п.

На данный момент, вечер 21-го января, пошли вторые сутки тестирования. На диск записано уже более 10 Тб, и пока что он жив и здоров. Скрин SMART-а привожу.

Программа CrystalDiskInfo показывает 100 % здоровья. Никаких «битых» ячеек еще нет. Впрочем, их и не должно быть. Рано. Думаю, примерно к половине ресурса вполне могут уже появиться. Хотя, посмотрим.

Обновление от 27.01.2017

Завершилась неделя тестирования. За это время прошло более 500 циклов создания файлов на диске. Накопитель до сих пор полностью жив и здоров. SMART в девственно чистом состоянии, в той части, что касается переназначенных секторов, использования резервной области и т. п.

За это время записано уже почти 60 терабайт. Когда появятся признаки износа ячеек - пока не ясно. Честно говоря, был уверен, что к этому моменту уже что-то где-то должно было появиться.

Обновление от 31.01.2017

Прошли 10 дней тестирования. За это время было выполнено более 700 циклов (на данный момент уже 749) записи на диск файлов разного размера с последующим их стиранием. Состояние диска постоянно контролируется при помощи SMART.

Все скриншоты по состоянию на утро 31-го января.

Претензий к диску пока что никаких. Количество данных Записанных на диск, уже перевалило за 83 ТБ, что превышает гарантированный ресурс в 75 ТБ. Вопреки ожиданиям, переназначенных ячеек так и не появилось. SMART показывает полную исправность диска.

Дальше посмотрим, планирую, при достижении 100 ТБ остановить тест и вынуть диск на недельку, чтобы полежал без подключения к компьютеру. Возможно, запишу на него несколько крупных файлов, подсчитают MD5 для каждого и оставлю. Потом опять включу, проверю, и запущу тест дальше. Интересно, сколько сможет выдержать Plextor.

Обновление от 03.02.2017

С начала теста прошло 13 с лишним дней. За это время тест выполнился 966 раз, на диск было записано по 30 миллионов файлов, а общий объем записанных данных превысил 103 ТБ. Гарантированный производителем объем в 75 ТБ превышен уже на треть, и пока что ни одной битой ячейки SMART не показывает. Здоровье SSD-диска составляет 100%.

Теперь будет неделя отдыха, диск я вытащил из компьютера, полежит пока что в столе, после чего установлю его заново, и тогда уже проверка пойдет до "победного" конца. Посмотрим, сколько выдержит диск.

Пор крайней мере, данный экземпляр накопителя выдержал весьма напряженный режим работы без каких-либо проблем, вернее, совсем без проблем. Когда начнут "сдавать" ячейки памяти - посмотрим. Более емкие накопители (256 и 512 ГБ) согласно спецификациям имеют гарантированный объем записанных данных - 150 ТБ . Не очень понятно почему младшая модификация менее стойкая. Все интересное еще впереди.

Обновление от 15.02.2017

После недельного перерыва мучения диска продолжаются. Гарантированный производителем ресурс в 75 ТБ уже давно превышен, причем пока что ни одной ошибки на диске SMART не показывает, что, с одной стороны, немного удивляет, а с другой - подтверждает мысль, что заявленный небольшой ресурс именно этого варианта накопителя, с таким объемом - это некая перестраховка.

Честно говоря, не очень понятно, почему именно для самого маленького накопителя установлен ресурс в 2 раза меньше, чем для остальных модификаций этой модели SSD-дисков. У всех 150 ТБ, а только у 128-гигабайтного он 75 ТБ. То ли дело в маркетинге, своего рода, в ненавязчивой "рекомендации" обратить внимание на более емкие, но более надежные (они же и более дорогие) варианты, то ли на комплектацию этих накопителей идут чипы флэш-памяти из "стремных" партий, показывающих больший процент ошибок на тестах, этакая некондиция - не знаю.

Тем не менее, пока что мой диск здоров, бодр, и успешно тестируется. Пора начинать принимать ставки на то, сколько продержится. Считаю, что 200 ТБ выдержит, возможно, с ошибками, но все же.

Обновление от 17.02.2017

Итак, рубеж в 150 ТБ взят. Заявленный производителем TBW превышен вдвое без каких-либо ошибок. Модули памяти Hynix 16nm, используемые в этих SSD, оказались весьма живучи, что, естественно, радует.

Количество циклов записи в ячейки памяти составляет примерно 1500. Для флеш-памяти типа TLC часто указывают значение в 1000 циклов, иногда встречается указание, что количество циклов составляет от 1 до 3 тысяч.

Не знаю, сколько еще продержится накопитель, но можно уже сказать, что диски на TLC - это отнюдь не так плохо, как можно прочитать на многих форумах. Учитывая их цену, покупать их можно и нужно. При условии, что нет цели выжать из интерфейса максимальную производительность как при чтении, так и при записи.

Для установки в ноутбук или стационарный ПК в качестве системного диска - хороший вариант, и бояться того, что будет быстро исчерпан ресурс, не стоит.

Обновление от 08.03.2017

Записано почти 280 ТБ. Появились 5 плохих блоков. Первый появился на отметке примерно 262 ТБ. Была задействованы резервные блоки, так что на емкости и здоровье пока что это никак не сказывается.

Диск продолжает тестироваться, количество циклов записи/стирания перевалило за 2000, так. что указываемая нынче для памяти TLC способность выдержать порядка 3000 циклов перезаписи вполне реальная вещь. А вот гарантированный объем записи в 75 ТБ выглядит серьезной перестраховкой. Не очень понятно, почему для младшей модели указано именно это значение, хотя у всех остальных - 150 ТБ.

Обновление от 18.03.2017. Финал

Итак, начиная примерно с 262 ТБ на диске начали появляться дефектные ячейки. Процесс деградации шел постепенно, и, подойдя к значению в 318 ТБ весь запас резервных ячеек был исчерпан. На этом тестирование прекратилось, появились ошибки, программа зависла.

При этом диск не перешел в режим "только чтение". Он виден системой, доступ к нему никак не нарушен, он все еще позволяет записывать на него файлы, правда, та информация, которая была на нем записана ранее, либо не читается полностью, либо с большим трудом, и то частично. Думаю, тестирование на этом можно прекратить, диск отслужил свое.

В итоге, за все время он выдержал почти 3.5 тысячи циклов перезаписи ячеек, а общий объем информации, который был записан, составляет без малого 319 ТБ. Гарантированные производителем 75 ТБ перекрыты более чем в 4 раза, или, если брать за ориентир появление первых сбойных ячеек (это 262 ТБ) - то в 3.5 раза. На мой взгляд, более чем достойный результат.

Отмечу, что процесс появления "битых" ячеек был не "лавинным", а постепенным. По крайней мере в данном случае. В какой-то мере это может служить сигналом, что пора задумываться о замене диска. Вот только кто сможет этого дождаться при повседневном использовании? Сейчас заглянул на свой системный SSD, который работает у меня примерно с сентября прошлого, 2016-го года, так количество произведенных записей составляет всего 1.7 Тб. если он не "умрет" по каким-то своим причинам, вряд ли я дождусь исчерпания его возможностей.

Перефразируя слова Остапа Бендера о том, что "железный конь идет на смену крестьянской лошадке", можно сказать, что SSD успешно и, главное, вполне надежно, может заменить традиционный винчестер в качестве системного диска.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎