Владея твердотельным накопителем несколько лет, вы уже вряд ли беспокоитесь о сроке его службы, однако износ SSD волнует умы всех новичков. Чтобы развеять их сомнения, сегодня я покопаюсь в отчетах SMART своих дисков, а с гиками мы будем вычислять ресурс NAND и мультипликатор WA.

Ваши отчеты в комментариях придадут картине объема и послужат для моего статистического анализа. Этот материал входит в серию из четырех статей:

1. Как работает NAND, от чего зависит срок ее службы, почему он отличается у разных типов памяти, как с этим борются изготовители SSD
2. Ситуация на рынке флэш-памяти, современные накопители с 2D NAND и 3D NAND
3. Как интерпретировать атрибуты SMART для анализа объемов записи на диск и его срока жизни (эта запись)
4. Какой объем данных записывается на диск в повседневной работе (анализ предоставленных вами данных)

[+] Сегодня в большой программе

Как узнать сколько данных записывается на SSD

Контроллер SSD ведет учет параметров SMART. Ресурс накопителя определяется и гарантируется по объему записи операционной системы, вне зависимости от реального объема записи во флэш-память. Соответствующий атрибут SMART называется по-разному, но все вертится вокруг Host Writes. Вы можете посмотреть отчет SMART фирменной утилитой или сторонними программами.

Программы изготовителей

Преимущества: верные описания атрибутов SMART в соответствии с документацией, управление фирменными технологиями

В фирменных утилитах описания атрибутов всегда соответствуют действительности. Кроме того, программы изготовителей SSD всегда показывают десятичные ИД атрибутов и нередко только их указывают в документации. В зависимости от производителя, программы отличаются интерфейсом, функциональными возможностями и принципами работы. Но у всех объем записи можно увидеть, даже не открывая атрибуты SMART.

Увеличить рисунок

Управление фирменными технологиями возможно только в родных утилитах. У Samsung хорошее ПО: обновление прошивки, резервная область – все работает четко. Со службой RAPID, которая перехватывает запись, ни разу было проблем. Я даже забыл о ее существовании и заинтересовался, что же это у меня потребляет столько памяти :) Но в интерфейсе регулярно встречаются нестыковки.

Увеличить рисунок

У некоторых изготовителей не просто утилиты, а целыe программные комплексы. У Crucial год назад даже самой простенькой программы не было, зато теперь Storage Executive весом 120MB!

Так или иначе, все самое интересное в параметрах SMART, а их всегда можно посмотреть в любой профильной программе.

Сторонние утилиты

Преимущества: универсальность, малые размеры

Я не буду ходить дальше CrystalDiskInfo (CDI), которая вполне всеядна, но может спотыкаться на новых дисках, особенно когда параметры SMART не задокументированы производителем. Ошибки разработчика тоже нельзя сбрасывать со счетов, поэтому всегда скачивайте свежую версию.1

У CDI есть несколько тонкостей, которые раскрыты в инструкции по сбору данных.

Как правильно просматривать и собирать данные SMART в CrystalDiskInfo

Чтобы ориентироваться в цифрах, включите десятичные значения: Сервис → Дополнительно → RAW-значения → 10 [DEC].

Чтобы исключить ошибки перевода атрибутов SMART, поставьте: Язык → SMART по-английски.

Копирование текста

При стандартных настройках в отчет попадает много шума, но от него легко избавиться.

1. Сервис → Скрыть серийный номер
2. Правка → Опции копирования → снять все флажки
3. Ctrl + C

Скриншот

Растяните окно по вертикали, чтобы были видны все атрибуты → PrtScr.

Как ориентироваться в данных SMART

Проще всего объяснить на примере атрибута часов работы в Samsung 840 Pro.

• Атрибут (Attribute). В большинстве случаев название атрибута говорит само за себя. Особые случаи будем разбирать ниже.
• RAW-значения (RAW Values). Если вы не забыли выставить десятичные значения ↑, все будет понятно. Мой диск Samsung проработал 8671 час.
• Текущее (Current). Для большинства атрибутов – это оставшийся ресурс в процентах. Год непрерывной работы съел лишь 2% ресурса.
• Наихудшее (Worst). Худшее из всех зафиксированных значений. Для большинства атрибутов равно текущему, но не для температуры, например.
• Порог (Threshold). Минимально допустимое значение. При его достижении диск считается ненадежным и может выйти из строя.

Что означают данные SMART, связанные со сроком службы SSD

Фирменные и сторонние утилиты выводят упрощенные сведения, и зачастую этого достаточно.

Но у SMART много интересных атрибутов, поэтому давайте разбираться. Чтобы не гадать, нужно сверяться с документацией, которая идет в комплекте с фирменной утилитой в справке или прилагается в PDF, либо выложена в разделе поддержки на сайте изготовителя. Конечно, там все на английском, поэтому использую только английские название атрибутов, несмотря на локализацию CDI.

Список ссылок на документацию SMART производителей SSD

Добавляйте в комментариях ссылки на описание атрибутов ваших дисков.

• Samsung (справка к утилите Magician, веб-сайт)
• Kingston (SandForce)
• Crucial (M5xx, M600, MXxxx)

Атрибуты объема записи в NAND

Давайте посмотрим, как определяют ключевой параметр разные изготовители.

Total LBAs Written / Total Host Sector Writes

Некоторые изготовители считают количество блоков LBA (Samsung, Crucial). Чтобы получить значение в байтах, надо умножить на 512. На Samsung 840 Pro записано 7.3TB.

Здесь попутно указывается текущее значение [в процентах], поэтому можно грубо оценить износ накопителя. Но для оценки срока жизни есть специальные атрибуты, которые мы рассмотрим ниже.

Lifetime Writes from Host

Этот атрибут используется в дисках на SF. Указывается значение в гигабайтах2 или в байтах, по количеству цифр понятно. На Kingston Hyper-X 3K записано 5.5TB

Заметьте, что здесь процент износа оценить невозможно.

Атрибуты износа и срока службы NAND

В SMART всех дисков есть конкретный показатель износа или процент оставшегося здоровья SSD.

Percent Lifetime Remaining / SSD Life Left

Оставшийся процент жизни SSD. 5.5TB – ничто.

Wear Leveling Count / Media Wearout Indicator

Износ NAND. У Samsung (на картинке) и Intel соответственно этот атрибут отражает количество пройденных циклов перезаписи (RAW Values) и текущий уровень жизни SSD в процентах.

Ниже с помощью этого показателя мы определим ресурс NAND в 840 Pro и 840 EVO.

Used Reserved Block Count (total) и Reallocated Sector Count

Количества использованных резервных блоков и переназначенных секторов. Чтобы здесь испортить идеальные показатели, нужно очень много записывать. Так, победитель эксперимента над шестью SSD 840 Pro начал заметно использовать резервные блоки только после записи 600TB. Обратите внимание, что WLC опустился до нуля на 500TB.

А вот так на картинках хорошо видна связь количества использованных резервных блоков и переназначенных секторов.

Вычисляем ресурс NAND (количество циклов перезаписи)

Зная число пройденных циклов и процент износа, можно подсчитать количество циклов P/E, которые выдерживает память. По науке, надо последовательно записать терабайт десять, сопоставляя каждое падение счетчика WLC на единицу с объемом записанных данных. Но можно прикинуть, усреднив значения двух 840 Pro с MLC NAND, которые у нас с братом из одной партии. Для сравнения с ними добавлены два 840 EVO 120GB с самым большим износом из комментариев

Модель Samsung	Износ (WLC)	Записано	Пройдено циклов P/E	Ресурс циклов P/E3	Ресурс записи в NAND4
840 Pro	3%	7.3TB	86	Среднее: 3058	Среднее: 250TB
840 Pro	2%	5.2TB	65
840 EVO	7%	10.3TB	75	Среднее: 1123	Среднее: 160TB
840 EVO	8%	14TB	94

Таблица высвечивает пару любопытных особенностей:

• Samsung не озвучивала выносливость флэш-памяти 840 Pro в циклах P/E, в отличие от Kingston. Но ресурс NAND у обоих накопителей одинаковый – 3 000 циклов или 3K.
• У 840 EVO ресурс памяти соответствует TLC NAND — 1 000 циклов. Ожидаемо, расчетный ресурс записи в терабайтах ниже, чем у 840 PRO, но не в три раза.

Из результатов эксперимента выше видно, что даже израсходовав ресурс, во флэш-память можно записать очень много данных. Но на практике при нуле процентов жизни диск надо срочно менять.

Вычисляем мультипликатор увеличения записи

Вы уже видели эти показатели выше глазами CDI в контексте срока жизни SSD, но сейчас я хочу обратить ваше внимание на атрибуты без описаний, причем в фирменной утилите.

О назначении параметров я догадался сам, а потом нашел подтверждения в сети (это как раз тот случай, когда легче искать информацию по десятичному номеру атрибута утилиты изготовителя). Обратите внимание, что значения атрибутов 234 и 241 совпадают, т.е. 234 – это тоже объем записи на диск. Значение 233 меньше, а диск – SandForce, главной особенностью которого является сжатие данных контроллером. Все сходится!

Атрибут 233 – это NAND Writes!

Если диск выводит объем записи во флэш-память, можно вычислить соотношение физической записи в NAND к логической записи ОС — мультипликатор WA.

Для накопителя Kingston WA=4567/5512=0.8. Он меньше 1, т.е. сжатие действительно экономит ресурс SSD. В презентациях SandForce заявляла 0.5, впрочем.

Давайте теперь посмотрим на диск без сжатия – типичный для 2015-2016 годов накопитель на MLC NAND 16nm с контроллером Marvell на примере Crucial MX100.5 В отсутствие сжатия идеальное значение WA равно 1. У Crucial мультипликатор вычисляется немного сложнее.

ИД	Атрибут	RAW-значение
247	Host program page count	277655968
248	Background program page count	2665992986

ИД 247 – это операции программирования ячеек, исходящие от ОС, т.е. аналог Host Writes. ИД 248 – это операции контроллера в дополнение к записям ОС. Поэтому NAND Writes = ИД 247 + ИД 248. В документации формула дается после упрощения дроби: WA=1+(ИД 248/ИД 247).

Даже без вычислений видно, что физических операций на порядок больше логических записей ОС. Точный WA= (277655968+2665992986)/277655968=10.6. Это многовато, на форумах Crucial я не видел WA>6. Скорее всего, такой большой мультипликатор связан с условиями эксплуатации диска – он регулярно забивался скачанными фильмами на протяжении большей части службы. Но, думаю, сценарий “один диск SSD 256GB в ноутбуке” достаточно распространен.

3 года назад, опираясь на характеристики HyperX 3K при записи «один объем диска в день», я оценивал срок службы накопителя в 8 лет. Тогда я брал WA=10, а фактический мультипликатор оказался в 12 раз меньше. Однако для более нового SSD Crucial десятикратное увеличение объема записи в NAND оказалось реальностью. Переходим к объемам записи.

Какой объем записи гарантируют изготовители

Я уже поднимал этот вопрос, но за несколько лет технологии изменились. Давайте посмотрим на гарантийные сроки и объем записи в дисках трех изготовителей памяти и одного ОЕМа.

В таблице все диски укомплектованы 2D NAND за исключением Samsung серий 850 и 950. TBW (Terabytes Written) – означает общий объем записи в TB. Гарантия может ограничиваться сроком или объемом записи.

Изготовитель / Модель	Гарантийный срок	Гарантийный объем
Samsung
950 Pro 256/512GB	5 лет	200/400TBW
850 Pro 128&256/512+GB	10 лет	150/300TBW
850 EVO 120&250/500+GB	5 лет	75/150TBW
840 Pro 128/256/512GB 6	5 лет	73TBW
Crucial
MX200 250/500/1000GB	3 года	80/160/320TBW
MX100 128/256/512GB 7	3 года	72TBW
Intel
750 Series 400/800/1200GB	5 лет	125TBW 8
730 Series 240/480GB	5 лет	89/125TBW 9
Kingston
HyperX Savage 120/240/480/960GB	3 года	113/306/416/681TBW
V300 120/240/480GB	3 года	64/128/256TBW

Как вы заметили, некоторые изготовители дают гарантию в объеме дневной записи. В начале 2013 года в потребительских дисках 128GB гарантировали 3-5 лет при объеме записи 20GB в день.

В 2016 году минимальная гарантия для диска объемом 256GB составляет около 73TB – это 5 лет по 40GB записи в день. (Kingston неизменно щедрее изготовителей NAND). Если вы покупаете более емкий диск, как правило, возрастает и гарантийный объем записи, а вот срок – реже.

Сколько записывается на SSD

В следующей таблице я свел данные об использовании SSD, до которых дотянулись руки. Они эксплуатируются в одном настольном ПК и трех разных ноутбуках. Никто их не бережет и не жалеет, файлы подкачки не отключает, временные файлы не переносит. Оба 840 Pro служат системными дисками и хранят личные файлы (кроме видео), Kingston – это полигон для виртуальных машин и второй файл подкачки, а Crucial выступал даже хранилищем фильмов.

	Samsung 840 Pro 256GB	Samsung 840 Pro 256GB	Samsung 840 EVO 120GB	Kingston Hyper-X 3K 120GB	Crucial MX100 256GB	PLEXTOR 128M5Pro 128GB
Текущий срок службы диска (лет)	2.25	2.25	2	3.25	1.25	2.25
Применено мифов	0	0	0	0	0	0
Запись всего	7.3TB	5.0TB	1.6TB	5.5TB	4.1TB	5.7TB
Запись в год	3.2TB	2.2TB	0.8TB	1.7TB	3.3TB	2.5TB
Запись в день	9GB	6GB	2GB	5GB	9GB	7GB
Ресурс NAND диска (лет)10	22.8	33.2	—	45.3	21.8	—

Износ флэш-памяти – это последнее, от чего умрут диски из таблицы. Им гарантируется 20-40GB записи в день, но ни один даже до 10GB не дотягивает! А ведь у современных SSD гарантийные объемы еще выше.

Покажите свой SMART!

Практически все мифы по оптимизации SSD нацелены на снижение объема записи, и приверженцы мифологии утешают себя хотя бы тем, что продлевают жизнь диску. Но на практике до гарантийных пределов добраться очень нелегко, даже если скачивать в день по фильму в разрешении Full HD.

Уверен, всем нам будет интересно сравнить свои показатели с другими. Публикуйте в комментариях отчеты своих дисков!

1. Правильно соберите данные SMART (скриншот каждого SSD и текст).
2. В данных SMART рядом с названием диска впишите срок использования SSD и сколько мифов вы к нему применили.
3. Выложите SMART на PasteBin (пример), а скриншот — на фотохостинг.
4. Опубликуйте прямые ссылки (не используйте BBCode!). Если у вас есть ссылка на расшифровку SMART вашего диска, добавьте ее – я внесу в статью.

Внимание! Сбор отчетов для анализа прекращен. Вы все равно можете опубликовать свой отчет, особенно при наличии вопросов об атрибутах SMART.

Наряду с отчетом расскажите об условиях эксплуатации диска, примененных мифах и впечатлениях от владения SSD.