Что такое dwpd ssd

Обновлено: 02.07.2024

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Samsung считает, что число операций записи на диск в день (DWPD) больше не подходит для использования в качестве полезного показателя долговечности твердотельного накопителя — другими словами, как долго твердотельный накопитель служит до полного износа.

DWPD широко используется в качестве критерия долговечности, но по мере увеличения емкости твердотельных накопителей требования к DWPD снижаются, заявили в Samsung.

Компания рекомендует терабайты записи (TBW) как более подходящий способ измерения выносливости и продемонстрировала свои идеи на этой неделе в Dell Technologies World в Лас-Вегасе.

Посмотрите на слайд ниже.

TBW рассчитывается по формуле: TBW = емкость TB x DWPD x дни x годы. Samsung использует в качестве примера твердотельный накопитель емкостью 480 ГБ с рейтингом DWPD 64 и рейтингом TBW 56 064:

0,48 x 64 x 365 x 5 = 56 064 TBW

Компания указывает твердотельный накопитель емкостью 30,72 ТБ с рейтингом 1 DWPD, который имеет такой же рейтинг TBW:

30,72 x 1 x 365 x 5 = 56 064 ТБВт

Излишнее выделение

Blocks & Files думает, что происходит что-то другое. Производители твердотельных накопителей предоставляют твердотельные накопители сверх их номинальной емкости, поскольку ячейки флэш-памяти изнашиваются по мере того, как на них записываются и перезаписываются данные. Производитель добавляет в накопитель запасные сменные элементы, чтобы сохранить полную емкость в течение гарантийного срока службы накопителя. Это гарантирует, что указанная емкость не будет снижаться со временем из-за износа элемента.

Выносливость измеряется тем, сколько полных операций записи на диск в день может выполнить твердотельный накопитель, прежде чем он изнашивается.

Для этого аргумента предположим, что для достижения рейтинга 64 DWPD требуется 20-процентное избыточное выделение ресурсов. В примере с диском Samsung емкостью 480 ГБ требуется дополнительно 96 ГБ флэш-памяти.

Чтобы достичь такого же рейтинга 64DWPD для диска емкостью 30,72 ТБ, производителю необходимо выделить 6,24 ТБ — в 65 раз больше, чем для диска емкостью 480 ГБ. Эти 6,24 ТБ занимают физическое пространство, и их производство стоит денег.

Итак, если сказать, что накопитель емкостью 30,72 ТБ имеет рейтинг 56 064 ТБВт, это звучит хорошо, тогда как сказать, что накопитель имеет рейтинг 1DWPD, звучит плохо.

DWPD и TBW по-разному представляют одно и то же. Blocks & Files считает, что DWPD — это то, к чему мы привыкли, и мгновенно дает более точную оценку выносливости накопителя. Держитесь.

TBW — это аббревиатура от Записано терабайт, а DWPD — это аббревиатура от Записей устройств в день. И то, и другое является мерой долговечности флэш-памяти.

Флэш-память имеет ограничение на количество циклов записи (или, в частности, программирования/стирания), которые могут быть выполнены на носителе. Каждый цикл P/E влияет на качество кремниевой подложки, снижая надежность чтения сохраненного содержимого. В конце концов NAND становится ненадежным в хранении данных и больше не может использоваться. Количество циклов P/E, которые может выдержать конкретный тип флэш-памяти NAND, называется выносливостью.При создании твердотельных устройств из NAND долговечность и емкость устройства обеспечивают объем данных, который устройство может принять в рамках гарантии надежности производителя.

Расчет выносливости можно выразить двумя способами. TBW (записано в терабайтах) представляет собой общий объем данных, который может быть записан на устройство хранения, в абсолютном выражении. DWPD выражает то же самое значение как отношение емкости во времени. Представьте себе, например, устройство с пятилетней гарантией. Это соответствует 1825 дням. Для такого устройства, как накопитель Intel DC S3500 емкостью 80 ГБ, выносливость оценивается в 45 ТБВт. Если мы переведем это значение в гигабайты, разделим на количество дней гарантии и емкость устройства, мы получим значение DWPD, равное 45 000 / (1825 * 80) = 0,3 DWPD. Мы также можем сказать, что накопитель способен надежно записывать около 24,65 ГБ новых данных в день. Эти две фигуры связаны следующим образом:

DWPD = TBW * 1000 / (гарантийные дни * емкость в ГБ)
TBW = (DWPD * гарантийные дни * емкость в ГБ) / 1000

Обратите внимание, что мы использовали множитель 1000 для преобразования ТБ в ГБ. Глядя на связанный лист спецификаций, мы видим, что TBW пропорционален емкости флэш-памяти (большие диски имеют больший TBW), что логически подразумевает, что для одного и того же устройства/модели показатель DWPD должен оставаться примерно постоянным.

TBW и PBW

Для дисков большей емкости и долговечности некоторые поставщики указывают значения PBW. Это просто выносливость, выраженная в записанных петабайтах. Например, твердотельный накопитель Intel DC P4600 Series емкостью 2 ТБ имеет выносливость 11,08 ПБВт, что соответствует DWPD, равному 3. Гарантия на твердотельный накопитель обычно выражается в виде периода времени или точки, в которой была записана абсолютная емкость. Возьмем другой пример: твердотельный накопитель Samsung 850 Pro SATA III емкостью 1 ТБ имеет гарантию 10 лет или 300 ТБВт. За 10-летний срок службы это означает, что DWPD составляет 0,08, что кажется довольно низким. При 5-летнем периоде это значение естественным образом удваивается до 0,16. Производитель гарантирует, что накопитель будет соответствовать записанной емкости или времени, в течение которого накопитель использовался, в зависимости от того, что наступит раньше. Это означает, что DWPD является скорее полезным руководством, чем гарантированной спецификацией.

Выносливость и стоимость

Последний Samsung 960 Pro M.2 имеет ресурс 800 TBW или 0,44 DWPD, что значительно лучше. Мы уже видели, что Intel DC P4600 имеет гораздо более высокий рейтинг выносливости. Надежность накопителя зависит от типа используемой памяти NAND, а также от приемов, используемых поставщиками для продления срока службы носителя. Это может включать использование сочетания типов NAND (например, SLC, MLC, TLC) и DRAM. Программное обеспечение используется для реализации алгоритмов выравнивания износа и других методов, которые равномерно распределяют ввод-вывод по доступным носителям. Возможность использовать дешевую NAND в устройствах с длительным сроком службы имеет большую ценность, поэтому, естественно, многие из этих технологий являются собственностью и хранятся в секрете.

Как правило, устройства с большей надежностью стоят дороже. На момент написания накопитель Intel DC P4600 емкостью 2 ТБ продавался по цене около 1570 долларов или 0,79 доллара за ГБ. Для сравнения, Samsung 850 Pro емкостью 1 ТБ продается по цене 450 долларов США или 0,45 доллара США за ГБ. Или, конечно, часть стоимости также связана с форм-фактором.

Выбор правильного продукта

Какие устройства лучше? Очевидно, что существует соотношение цена/емкость/выносливость, которое можно рассчитать. Однако выбор подходящего устройства также зависит от рабочей нагрузки. Для интенсивной записи лучше использовать более выносливое устройство. Для рабочих нагрузок, в основном связанных с чтением, более экономичными будут устройства с низкой износостойкостью. Даже если соотношение цены и долговечности показывает, что диски с низким ресурсом лучше, в долгосрочной перспективе замена диска каждые 6 месяцев (например) может иметь другие связанные с этим риски.

Последняя мысль. Выносливость — это проблема NAND, но сейчас она указывается на жестких дисках большой емкости. Кроме того, такие технологии, как Intel Optane, обладают гораздо большей надежностью, что делает их более подходящими для рабочих нагрузок с интенсивным выполнением операций записи. Например, твердотельный накопитель Intel Optane DC P4800X емкостью 750 ГБ имеет ресурс 41 PBW или примерно 30 DWPD. Это намного выше, чем у любого из рассмотренных нами флэш-устройств NAND.

Комментарии всегда приветствуются; пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой комментариев. Если у вас есть какие-либо связанные ссылки, представляющие интерес, пожалуйста, не стесняйтесь добавлять их в качестве комментариев для рассмотрения.

Срок службы твердотельного накопителя – это показатель полезного жизненного цикла твердотельного накопителя. Срок службы твердотельного накопителя зависит от количества циклов записи/стирания, которое блок флэш-памяти может разумно выдержать, прежде чем возникнут серьезные ошибки или произойдет полный отказ.

Поскольку большинство твердотельных накопителей состоят из флэш-памяти NAND, расчеты зависят от среднего количества циклов записи NAND. Рассматривая флэш-память, мы обсудим, как проводить эти измерения и как продлить срок службы твердотельных накопителей.

Если вы ищете лучшие твердотельные накопители, посмотрите наш список лучших и самых быстрых твердотельных накопителей.

Ожидаемый срок службы SSD

По всему рынку твердотельных накопителей поставщики твердотельных накопителей оценивают надежность дисков по трем факторам:

Возраст драйва

Общее количество терабайт, записанных за время (TBW)

Количество записей на Диск в день (DWPD)

Из трех только возраст диска является точным измерением. Поставщики и пользователи могут рассчитать TBW и DWPD, но некоторые цифры являются приблизительными.

Однако некоторые тесты из реальной жизни позволяют нам сделать разумные выводы. В 2016 году Google и Университет Торонто сообщили о результатах совместного четырехлетнего исследования, в ходе которого отслеживалась надежность твердотельных и жестких дисков в центрах обработки данных Google, интенсивно использующих данные.

Исследование показало, что возраст твердотельных накопителей был основным фактором отказов накопителей. Они также сообщили, что Google заменял SSD-накопители примерно на четверть реже, чем HDD. Однако твердотельные накопители сообщили о большем количестве ошибок, чем жесткие диски, с большим количеством плохих блоков и неисправимых ошибок.

Измерение долговечности SSD/флэш-памяти

Твердотельные накопители с флэш-памятью NAND имеют ограниченное количество циклов записи, прежде чем ячейка выйдет из строя, что выражается в рейтинге износостойкости. Причина физическая: каждый раз, когда накопитель записывает/стирает, оксидный слой ячейки флэш-памяти разрушается. Тип ячейки влияет на количество циклов записи до отказа. Обратите внимание, что при сравнении SLC, MLC и TLC вы увидите ключевые различия:

SLC: одноуровневая флэш-память NAND поддерживает от 50 000 до 100 000 циклов записи.

MLC: Флэш-память многоуровневой ячейки с 2-битными данными (MLC) обычно занимает до 3000 циклов записи. eMLC (корпоративный MLC) выдерживает до 10 000 циклов записи, а для 3D NAND может достигать 35 000 циклов.

TLC: флэш-память NAND с трехуровневыми ячейками (3 разряда) имеет низкое значение — 300–1000 циклов записи, а с 3D NAND может достигать 1500–3000 циклов записи.

Когда вы думаете о циклах записи, также помните об усилении записи. Записи — это не просто одиночные записи на пользовательском или прикладном уровнях. Это многократная запись для избыточности и устойчивости к сбоям, когда контроллер копирует данные для обеспечения избыточности. Дополнительные источники усиления записи включают дедупликацию, запись файловой системы, структуры метаданных и журналов, а также сборку мусора.

Выносливость и долговечность SSD: TBW и DWPD

Записано терабайт (TBW)

TBW показывает, сколько совокупных операций записи накопитель может выполнить за весь срок службы. Например, если диск рассчитан на 300 ТБВт, это количество операций записи, которое может выполнить диск, прежде чем потребуется его замена.

Давайте посмотрим на линейку Samsung 850 Pro, созданную с использованием 3D V-NAND. Емкость включает 128 ГБ, 256 ГБ, 512 ГБ; и 1, 2 и 4 ТБ. Samsung рассчитывает TBW по емкости диска. Он предлагает 10-летнюю гарантию, если количество операций записи меньше максимального TBW.

256 ГБ: 150 ТБВт

512 ГБ и 1 ТБ: 300 ТБВт

2 ТБ: 450 ТБВт

4 ТБ: 600 ТБВт

Количество записей на диск в день (DWPD)

DWPD измеряет, сколько раз пользователь может перезаписывать весь твердотельный накопитель каждый день в течение гарантийного срока службы. Например, если DWPD равен 1 на SSD-накопителе емкостью 200 ГБ, а гарантийный срок составляет пять лет, то пользователи могут перезаписывать все 200 ГБ ежедневно в течение 5 лет, прежде чем ожидать сбоя. Пользователи также могут рассчитать TBW исходя из этого числа: при 200 ГБ в день в течение 365 дней в году в течение 5 лет TBW составляет 365.

Если его DWPD равен 2 на диске емкостью 200 ГБ с 5-летней гарантией, удвойте число, и вы получите 730 ТБ совокупного объема операций записи за 5 лет.

Выполнение расчета

По приведенной ниже формуле рассчитывается срок службы твердотельного накопителя. Уравнение: циклы записи x емкость, коэффициент SSD x данные, записываемые в год. Например, мы измерим Samsung 850 PRO, твердотельный накопитель TLC емкостью 1 ТБ.

Циклы записи = 3000

Емкость = 1 ТБ (1000 ГБ)

Коэффициент SSD: реальный объем данных к фактически записанным данным = оценка 5. Объем данных, записываемых на диск в год = оценка 1500–2000 ГБ.

Используя эти числа, ваше уравнение будет следующим: 3000 (циклы записи) x 1000 (емкость ГБ) / 5 (коэффициент SSD) x 1750 (ГБ записи на диск в год) = 342 года.

Никто не говорит, что твердотельные накопители будут безошибочны в течение 342 лет или что эта технология больше не будет существовать. Но мы можем быть достаточно уверены, что при этих цифрах его оксидный слой прослужит так долго.

Среднее время наработки на отказ (MTBF)

MTBF, или среднее время наработки на отказ, является популярным показателем для жестких дисков, но не столь значимым для жестких дисков. Даже с жесткими дисками среднее время безотказной работы не является точным измерением. Это статистические оценки, основанные на небольших размерах выборки.А поскольку ни один поставщик не хочет ждать пять лет непрерывного тестирования, прежде чем получить результаты, результаты экстраполируются за небольшой период.

Это приводит к тому, что среднее время безотказной работы на потребительских жестких дисках составляет полмиллиона часов между сбоями, что составляет около 57 лет. Корпоративные диски с более высокими объемами операций чтения и записи будут иметь меньшее время безотказной работы, но по-прежнему измеряются многими тысячами часов.

Для твердотельных накопителей измерение еще менее значимо, поскольку в них отсутствуют движущиеся части, которые вызывают механические поломки и жесткие диски. Надежность SSD с использованием MTBF примерно соответствует 2,5 миллионам часов MTBF для SSD. Это может быть интересной информацией, но она менее полезна, чем расчеты TBW и DWPD.

Техническое обслуживание SSD

Твердотельные накопители имеют длительный срок службы, но, как показало исследование Google, на них может быть больше ошибок, чем на жестких дисках, за более короткий период времени. Новые технологии не только увеличивают срок службы накопителей, но и повышают их надежность.

Выравнивание износа равномерно распределяет записи по всем блокам SSD, поэтому они изнашиваются равномерно. Технологии выравнивания износа могут быть динамическими или статическими. Динамическое выравнивание износа отображает адреса логических блоков (LBA) из операционной системы во флэш-память. Он отслеживает, какой блок был стерт/записан последним, и записывает в другой блок. Статическое выравнивание износа также сопоставляет LBA с физическими блоками, но чередует неизмененные блоки для замены записанных блоков. Это также называется глобальным выравниванием износа.

Программное обеспечение ECC (код исправления ошибок) исправляет случайные ошибки в битах, которые довольно часто встречаются во флэш-памяти NAND, и помогает исправить ошибки в битах из-за износа. Исправляя оба типа ошибок, ECC продлевает срок службы блока.

Управление плохими блоками включает в себя методы Skip Block и Reserve Block, которые идентифицируют плохие блоки и предписывают контроллеру либо пропустить плохой блок и перейти к следующему хорошему, либо заменить плохой блок зарезервированным хорошим блоком.< /li>

Команды TRIM не являются инструментами проверки ошибок, но повышают производительность за счет немедленного стирания удаленных страниц или блоков. Без TRIM контроллер SSD фактически не стирает удаленные данные, пока не будет готов записать новые данные в то же место. Поскольку TRIM стирается при удалении, производительность записи повышается.

Как проверить работоспособность SSD

Существует несколько предложений, которые помогут вам следить за состоянием ваших твердотельных накопителей. Лучше всего использовать решения, предназначенные для твердотельных накопителей, так как диагностика жестких дисков и решения могут повредить ваш диск. Тесты проверки работоспособности SSD включают S.M.A.R.T. и инструменты Samsung SSD, такие как Samsung Magician Software, но на рынке их много.

Информация о SSD от поставщиков

Пользователи не вправе самостоятельно проводить сложные измерения срока службы твердотельных накопителей вручную. Поставщики рассчитают для вас срок службы твердотельных накопителей, и в Интернете доступно множество калькуляторов, если вы хотите перепроверить. И обязательно продлите срок службы своих SSD-накопителей, сочетая измерения с выравниванием износа, ECC и управлением неисправными блоками.

Посмотрите наш список твердотельных накопителей для различных рабочих нагрузок: лучшие и самые быстрые твердотельные накопители

Читайте также: