Какой ресурс записи у hdd
Перейти к содержимому

Какой ресурс записи у hdd

  • автор:

Какой срок службы HDD и SSD дисков, USB накопителя?

Читайте о том, как долго будут работать те или иные устройства хранения данных? Как долго ваша информация будет защищена от сбоя или отказа накопителя? Широко известно, что CD, DVD и Blu Ray диски крайне недолговечны, а как насчёт обычных жестких HDD дисков или твердотельных SSD накопителей? На такие вопросы, мы и попытаемся ответить в данной статье.

Какой срок службы HDD и SSD дисков, USB накопителя?

HDD жесткие диски

HDD

Широко известно, что при удалении файлов и каталогов с жесткого диска, они на самом деле не исчезает навсегда. Время от времени, специалисты по восстановлению данных находят и собирают старый жесткие диски с ПК и ноутбуков, которые их владельцы давно уже выкинули на свалку. Делают это исключительно для демонстрации того, насколько много данных можно восстановить со старых дисков. Обычно, это почти вся хранящаяся информация на том или ином диске. Таким образам, единственным стопроцентным способом убедиться, что все данные с жесткого диска стёрты полностью – это физически уничтожить устройство.

Но в то же время, это не значит, что обычный HDD является самым надёжным устройством для длительного хранения информации. Вся проблема состоит в том, что срок службы обычного HDD жесткого диска на прямую зависит от многих движущихся комплектующих внутри него. В частности, самое важное – это сам вращающийся диск или диски, а также считывающая «рука» с магнитной головкой. Если что-то с ними случиться, то весь диск перестанет работать. К тому же, если внутри устройства появиться хотя бы одна пылинка, то через некоторое время вся зеркальная поверхность диска покроется рисками и бороздами, так как большинство современных жестких дисков раскручивают магнитный диск внутри устройства до 7200 оборотов в минуту.

Ещё HDD жесткие диски подвержены опасностям, связанным с поломкой считывающей магнитной головки. При сбое работы, магнитная головка падает или касается зеркальной поверхности диска и царапает его, образуя борозду и пыль. Эта ситуация может быть вызвана целым рядом всевозможных случайностей, от отключения питания или скачка напряжения в электросети, до физического повреждения или браке при производстве. При регулярном использовании HDD диска с неисправной считывающей головкой, зеркальная поверхность магнитного диска выйдет их строя за считанные дни, а может и часы. В этой ситуации данные, хранящиеся на диске, невозможно будет восстановить в полном объёме, даже в специализированной лаборатории. Даже специалисты смогут восстановить только часть информации, при этом большая её часть будет не пригодна к использованию. Такой диск однозначно идет под замену.

Примечание: Как только вы услышали нехарактерные звуки, которые издаёт вас HDD жесткий диск, то сразу выполните полное резервное копирование всей хранящейся информации, и сохраните её на другой физический носитель. Иначе, вы рискуете потерять абсолютно все данные с этого HDD диска.

Перейти к просмотру

⚕️Программы для проверки и восстановления жесткого или внешнего USB диска в 2020 ✔️��

В исследовании от 2013 года, проведённом облачным хранилищем BlackBlaze, специалисты компании рассмотрели около 25-ти тысяч HDD жестких дисков и обнаружили, что порядка 5-ти процентов из них отказали в течении первых полутора лет службы. Причинами отказов указываются некачественные комплектующие и брак при производстве или сборке носителей. Затем подавляющее большинство HDD жестких дисков исправно служили на протяжении 4-х лет. На 5-м году исследования уровень отказов достиг 11.8 процента. То есть, минимум 74-ре процента всех HDD жестких дисков продолжали исправно работать свыше 5-ти лет, причем при ежедневной полной загрузке 24/7. Из этого можно сделать вывод, что подавляющее большинство HDD жестких дисков, даже при полной загрузке, способны сохранить ваши данные в целости и сохранности на протяжении 5-ти лет, а при небольших нагрузках, гораздо дольше! В этом можно быть абсолютно уверенным.

Обычные HDD жесткие диски хранят данные на подвижных многослойных магнитных дисках, и пока они находятся далеко от другого мощного источника магнитного поля, то данные на них сохраняются достаточно стабильно. Но если вы вынули устройство из ПК, то через некоторое продолжительное время магнитность дисков может ослабнуть, что может подвергнуть риску записанные данные. Чтобы избежать этого, вам следует время от времени подключать устройство к ПК, и провести операции чтения и записи на носитель. Это следует делать каждые несколько лет, а лучше всего каждые полгода, в случае если ваш HDD жесткий диск не подключен к ПК.

SSD Твердотельные накопители

SSD

Долговечность и жизнеспособность SSD накопителей ещё не до конца изучена и проверена. Потому что, сами они появились достаточно недавно, и исследования на долговечность при разнообразных нагрузках всё ещё проводятся. Для начала давайте рассмотрим все плюсы и минусы самих твердотельных жестких дисков.

SSD диски не содержат в себе каких-либо движущихся частей, и это огромный плюс. Вращающийся с огромной скоростью магнитный диск и считывающая головка отсутствуют в их конструкции, вместо них используются статические чипы памяти. Из этого вытекает, что как минимум физические потрясения подвергают SSD диски меньшей опасности, чем HDD жесткие диски. Также, твердотельные накопители менее восприимчивы к изменениям окружающей среды, магнитным полям и так далее. В то же время следует помнить, что другие компоненты SSD накопителей такие же, как и в обычных HDD дисках, следовательно, выходят из строя с такой же регулярностью.

Настоящий бич твердотельных накопителей – это сбой электропитания или скачки напряжения в электросети. Чаще всего именно эти причины приводят к потере данных или отказу всего устройства.

Поскольку твердотельные SSD жесткие диски всё ещё находятся в зачаточном состоянии, вероятнее всего пройдёт ещё не мало времени прежде чем мы получим более-менее реалистичную картину, касательно их долговечности.

Перейти к просмотру

Как в ноутбуке �� заменить HDD на SSD, добавить оперативную память или жесткий диск

Продолжительность жизни каждого отдельного блока флэш-памяти в SSD диске ограничена определённым количеством циклов чтения\записи информации. То есть, данные в определённой ячейке памяти можно сохранить конечное число раз. Это больше всего зависит от типа и качества самой флэш-памяти. Само количество будет не меньше нескольких тысяч циклов, а на некоторых SSD накопителях доходит до десятков тысяч циклов чтения\записи. Звучит это утверждение удручающе, но на самом деле это не большая проблема для современных SSD дисков. В отличии от обычных HDD дисков, которые записывают новые данные в ближайший свободный кластер, SSD используют специальную систему выравнивания износа флэш-памяти. Она необходима, чтобы равномерно использовался каждый блок памяти, то есть каждый блок получает равномерную нагрузку, что гораздо уменьшает вероятность быстрого отказа отдельных модулей памяти.

Если ваш SSD перезаписывает десятки гигабайт данных в сутки, каждый день в течении нескольких лет, то вы нескоро приблизитесь к пределу количества циклов перезаписи. Даже если это произойдёт, то память устройства всё равно будет доступна только для чтения, и вы с лёгкостью сможете сохранить нужные данные на другой носитель.

Из всего вышесказанного следует, что SSD жесткие диски прекрасно подходят на роль системного диска. Так как дают огромный прирост в скорости загрузки операционной системы, METRO приложений и других офисных программ, особенно программ требующих высокой производительности компьютера. Также, на SSD накопители стоит устанавливать все современные и требовательные игры, именно они постоянно требуют загрузки\выгрузки больших объёмов информации.

В целом, твердотельные SSD накопители являются прекрасным выбором для хранения повседневной и часто используемой информации. Опять же, на SSD дисках удобнее оперировать с большими объёмами данных. Однако, я бы не рекомендовал использовать SSD для длительного хранения, так как обычный HDD жёсткий диск значительно дешевле, а данных хранит больше и прослужит столько же времени, как и SSD.

Насколько долго SSD накопитель может сохранять данные без питания, зависит от ряда факторов:

  • количества уже использованных циклов чтения\записи информации;
  • от типа самой флэш-памяти в накопителе
  • от условий хранения, окружающей среды и так далее…

В официальном исследовании компании DELL от 2011 года говориться, что этот срок может составлять от трёх месяцев до одиннадцати лет, более точной информации по данному вопросу мне пока найти не удалось.

Большинство производителей SSD накопителей предоставляют определённую гарантию на количество циклов перезаписи данных. А ассоциация технологов твердотельных накопителей JEDEC установила минимальный промышленный стандарт для твердотельных накопителей, который составляет один год беспрерывной работы устройства.

USB флэш накопители

USB

USB флэш накопители и разнообразные карты памяти имеют схожие проблемы с SSD дисками. В них гораздо меньше компонентов по сравнению с HDD или SSD, и они менее восприимчивы к физическому воздействию, но количество циклов перезаписи данных обычно составляет от трёх до пяти тысяч. Как правило, модули памяти в USB флэшках стоят гораздо дешевле чем в SSD дисках, и как следствие, они менее надёжны.

Если вы используете флэш-накопитель в основном для переноса файлов из одного места в другое, то скорее всего такой диск или карта памяти выйдут из строя из-за физического повреждения. Самая распространенная проблема для USB флэшек – это разрыв соединения между USB разъёмом и печатной платой внутри устройства. То есть, превышение предела количества циклов перезаписи данных не грозит большинству пользователей. По сути печатная плата USB диска не защищена ничем кроме корпуса от физического воздействия и окружающей среды, это и есть самая главная опасность для данных, хранящихся на USB флэшках.

В целом USB-флэшки не являются отличным вариантом для хранения чего-либо важного. Производитель Flashbay заявляет, что данные записанные на его флэш-носители могут храниться до восьмидесяти лет, но только при идеальных условиях хранения устройства. В действительности же USB флэш-накопители служат от нескольких лет до трёх месяцев. Фактически, USB-накопитель используемый для хранения резервных копий важной информации, с дорогими и качественными модулями памяти, может прослужить вам достаточно долго. Но, если то же устройство вы используете постоянно и всегда берёте его с собой, то флэшка может выйти из строя в течении нескольких месяцев.

Подводим итоги

Подводим итоги

Итак, я постарался описать все возможные плюсы и минусы HDD, SSD жестких дисков и USB флэш-накопителей, чтобы определить насколько именно каждый из них является наилучшим с точки зрения долговечности. Как показывает практика и исследования HDD и SSD диски служат приблизительно одинаковое количество времени, и в то же время являются одинаково надёжными. USB флэш-накопители являются самыми ненадёжными устройствами для хранения информации, но в тоже время являются самими мобильными и доступными из всех.

SSD жесткий диск, как я уже писал выше, является лучшим кандидатом на роль системного диска, он способен увеличить скорость загрузки и работы операционной системы в разы, независимо насколько мощный у вас компьютер. Также, SSD накопитель прекрасно проявит себя как рабочий диск, то есть диск на который вы постоянно загружаете\выгружаете большие объёмы данных, будет незаменим для игроков.

HDD жесткие диски прекрасно подходят на роль главного долговечного хранителя информации, они не такие дорогие как SSD и при этом обладают значительно большим объёмом.

USB флэш-накопители являются самыми мобильными дисками, и собственно в этой роли их лучше всего использовать. Также, флэшку можно использовать как носитель с резервными копиями особо важной для вас информации.

Что касается самого резервного копирования данных, то тут важно знать одно самое важное правило: ни один носитель не вечен! Если вы хотите по максимуму обезопасить критически важную информацию, обязательно сделайте несколько резервных копий на разных носителях, тогда эта информация всегда останется у вас.

Производительность HDD- и SSD-дисков

С самого начала эволюции компьютеров требовалось где-то хранить данные вне оперативной памяти, которая при выключении питания обнулялась. Кроме того, хранить данные требовалось не только между включениями компьютера, но и во время его работы — ведь оперативная память не безгранична, поэтому нужно где-то размещать промежуточные данные или окончательный результат их обработки. В течение продолжительного периода для долговременного хранения данных использовали жёсткие магнитные диски (HDD, Hard Disk Drive) и магнитные ленты (МТ, Magnetic Tape). Первые — обеспечивают произвольный доступ к данным и, поэтому, высокую скорость операций с ними. Вторые — записывают и считывают данные последовательно, поэтому их скорость доступа к данным невысока, зато себестоимость хранения данных на лентах чрезвычайно низкая. В последнее десятилетие бурно развиваются носители нового типа — на базе полупроводниковой энергонезависимой памяти, в быту: «флэш-памяти». Для совместимости с прежними системами её стали выпускать в корпусах и с разъёмами, совместимыми с корпусами и разъёмами жёстких дисков. В результате, их стали тоже называть дисками, но твёрдотельными (SSD, Solid-State Drive), хотя, конечно, никаких подвижных частей в них нет. Их правильное русское название — твёрдотельный накопитель. Далее мы рассмотрим основные характеристики устройств, обеспечивающих быстрый и произвольный доступ к хранимым данным — жёстких магнитных дисков и твёрдотельных накопителей.

Что требуется?

Схема дисковых операций

Чего мы ожидаем от дисковой подсистемы компьютера? — Очевидно, чтобы запись и чтение данных выполнялись быстро! От чего зависит скорость этих операций? Дисковая операция включает в себя несколько фаз: 1) выдачу команды на операцию (чтения или записи); 2) обработку данных контроллером дискового устройства; 3) передачу данных через интерфейс дисковой подсистемы (при записи данных фазы 2 и 3 меняются местами). Таким образом, общее время дисковой операции складывается из продолжительности каждого из этих последовательных действий.

Как устроены диски?

Физическое устройство дисков разного типа имеет прямое отношение к их базовым характеристикам, поэтому кратко осветим этот аспект.

HDD

Контроллер диска

Жесткие диски (HDD, Hard Disk Drive). Данные на носители этого типа записываются путём намагничивания микроскопических областей ферромагнитного материала, нанесённого тонким слоем на поверхность алюминиевого диска. Намагничивание производится специальной головкой, расположенной на специальном поворотном коромысле. Диск вращается, головка перемещается в радиальном, относительно диска, направлении. Когда требуется записать или прочитать данные, головка перемещается на соответствующую магнитную дорожку и ожидает поворота диска до нужного участка дорожки, чтобы начать непосредственную запись или чтение данных. На эти действия уходит, хоть и небольшое, но вполне измеримое время. Время позиционирования на нужную дорожку называется временем поиска (Seek Time), а время поворота диска — временем ожидания, или задержкой (Rotational Latency). Иногда все временны́е характеристики суммируют, объединяют в одну, которую называют просто задержкой (Latency).

SSD

Энергозависимые ячейки памяти

Твёрдотельные накопители (SSD, Solid-State Drive). В них нет механических частей. Данные записываются в энергонезависимые ячейки памяти. Энергонезависимость означает то, что состояние ячеек памяти при отключении электропитания сохраняется. Быстродействие носителей этого типа намного выше быстродействия механических дисков. Электроны и дырки перемещаются в полупроводнике быстрее магнитной головки над поверхностью жёсткого диска. Из-за особенностей устройства полупроводниковой памяти операции записи и чтения могут занимать в ней разное время: запись проходит немного медленнее. Но в отличии от механических дисков в твёрдотельных накопителях нет потери времени на позиционирование магнитной головки и ожидание поворота диска.

Общее

Блоки данных

Данные на долговременных носителях обрабатываются блоками (порциями). То есть если на носитель требуется записать лишь один байт или даже один бит, под новый файл будет сразу выделена некоторая фиксированная порция дискового пространства. Соответственно, продолжительность операции с целым блоком или с одним из байтов этого блока будет одинаковой. Очевидный вывод: если вы измените 100 байтов из разных блоков, вы потратите на эти операции примерно в 100 раз больше времени, чем в случае, когда эти 100 байтов находятся в одном блоке. На минимальные порции данные делятся на двух уровнях: на уровне физического носителя минимальная порция данных — сектор в 512 байтов (в случае HDD) или страница в 4 килобайта (в случае SSD). На уровне файловой системы минимальной порцией данных является кластер, который объединяет в себе несколько соседних секторов или страниц. Сектора и страницы требуются для оптимизации работы аппаратной части носителя данных. Кластеры нужны для оптимизации работы файловой системы. Без секторов и кластеров обработка отдельных байтов была бы крайне неэффективной, а их адреса имели бы гигантскую длину. Выбор правильного размера кластера — задача не совсем простая. Если установить размер кластера очень большим, операции с данными ускорятся, но в результате, на диске будет образовываться много пустых, не занятых полезными данными, участков. Впрочем, бесполезные зоны большего или меньшего размера всегда образуются в «хвостах» кластеров и на HDD, и на SSD, так как длина файлов всегда меньше суммарного размера выделенных для него кластеров. — Это неизбежное следствие выравнивания выделяемого дискового пространства по кратности. Если кластер сделать слишком маленьким, в файловой системе придётся хранить больше данных о месте размещения файлов. Таким образом, в файловой системе минимальная порция данных — один кластер. Обычно чем больше размер диска, тем больше секторов включают в один кластер.

Файловая система

Операционная система и приложения работают не с абстрактными блоками данных, а с прикладными файлами. Для того, чтобы получить тот или иной файл, сначала нужно узнать, в каких блоках он размещён. Сведения об этом хранятся среди данных файловой системы, которые сами хранятся на диске, то есть для получения данных из файла, сначала нужно выполнить ряд вспомогательных (накладных!) дисковых операций. Отсюда первый вывод: на скорость дисковых операций существенно влияют особенности файловой системы (FAT, ext, NTFS, ReFS, …). Второй, тоже достаточно очевидный, вывод: большие файлы удельно обрабатываются быстрее, чем множество небольших файлов такого же суммарного объёма. Ведь во втором случае потребуется большее число обращений к файловой системе.

Фрагментированность файлов

Схема фрагментов

Файлы на диске редко хранятся в виде непрерывной последовательности блоков. Практически одновременно на нём обрабатываться разные файлы, кластеры которых могут быть записаны вперемешку. В результате, содержимое конкретного файла может оказаться в цепочке фрагментов, размещённых в разных частях диска. При обращении к этому файлу потребуется дополнительное время на сборку фрагментов. Чем больше фрагментов, тем больше времени. Физическая фрагментированность файлов не является большой проблемой в случае твёрдотельных накопителей (SSD), но на жёстких механических дисках (HDD) замедление обработки данных из-за неё может быть очень заметным.

Контроллеры

  1. принимают данные от операционной системы или передают их ей;
  2. обрабатывают передаваемые данные;
  3. записывают данные непосредственно на физический носитель или читают их с него.

Все эти действия требуют определённого времени, поэтому их продолжительность и эффективность сказывается на общей производительности дисковой подсистемы.

Интерфейсы

Одна из причин бурного развития компьютерной техники — унификация её элементов и, соответственно, их взаимозаменяемость, которая, среди прочего, включает в себя стандартные соединители. Но под интерфейсом устройства понимается не только электрический разъём, но и протокол обмена данными.

Очень долго использовались жёсткие диски с интерфейсами IDE, который обеспечивал скорость передачи данных до 133 МБ/с, и SCSI со скоростью до 640 МБ/с.

Интерфейс SATA поднял максимальную скорость до 750 МБ/с. Уже появляются модели с пропускной способностью контроллера до 1 500 МБ/с.

Интерфейс SAS имеет такую же максимальную скорость, но у сопоставимых моделей дисков он обеспечивает лучшие скоростные показатели. Кроме того, у него выше надёжность. Его протокол передачи данных является развитием протокола SCSI.

Следует различать скорость чтения-записи данных в отношении физического носителя и максимальную скорость передачи данных через интерфейс контроллера. В настоящее время скорость физических операций на дисках HDD достигает 200–300 МБ/с, а на дисках SSD — 600–700 МБ/с.

Интерфейс имеет более высокую пропускную способность, что позволяет контроллеру кэшировать и буферизировать обрабатываемые данные.

Здесь перечислены основные на сегодняшний день интерфейсы. Существуют контроллеры и с другими аппаратными и программными интерфейсами, но они имеют меньшее распространение, чем указанные.

Интеллектуальность

На результирующей производительности дисковых устройств сказывается не только скорость передачи данных, но и то, как обрабатываются запросы на дисковые операции.

Какие методы оптимизации применяются?

Очередь. Напомним, что у механических дисков существенное время расходуется на перемещение считывающей головки до нужно кластера.
Если контроллер умеет и ему разрешено работать с очередью запросов, он может оптимизировать порядок выполнения запрошенных дисковых операций и тем самым, в целом, ускорить их исполнение. Например, контроллер может изменить порядок записи или чтения данных для разных запросов из очереди с целью минимизации перемещения магнитной головки.

Буферизация. Очередь — это способ буферизации запросов. Аналогично можно поступать и с данными. Например, если они подготовлены, и их нужно передать дальше, совсем не обязательно ожидать окончания передачи — можно начать обработку следующей порции.

Кэширование. Нередко возникают ситуации, при которых в разных дисковых операциях запрашиваются одни и те же блоки данных. Если в состав контроллера включить дополнительную быструю память и хранить в ней часто запрашиваемые блоки данных, появится возможность реже обращаться к более медленному физическому носителю. Это сократит время выполнения операции.

Массивы дисков

Особым способом ускорения дисковой подсистемы является совместное использование нескольких дисков (RAID-массивов). В этом случае разные блоки одного и того же файла одновременно записываются на разные диски, что тоже сокращает продолжительность дисковой операции.

Показатели производительности

Среди многих возможных характеристик дисковых подсистем наиболее важными в прикладном смысле являются: время задержки, скорость передачи данных и число операций в единицу времени. При этом следует уточнять, о каких операциях идёт речь: записи или чтения.

Задержка

Как было сказано ранее, в общее время задержки можно включить разные фазы дисковых операций. Однако для операционной системы и приложений важен общий временной интервал между моментом отправки команды на выполнение дисковой операции и моментом начала получения её результата.

Если при записи данных результатом операции является короткое сообщение о её завершении, то при чтении данных их передача может иметь заметную продолжительность.

В значительной степени время задержки характеризует физические особенности носителя. В среднем, задержка дисковых операций с SSD существенно меньше задержки дисковых операций с HDD.

У современных дисков в штатном режиме время задержки составляет единицы миллисекунд или даже доли миллисекунд.

Скорость передачи данных

Для замера скорости также требуется временной интервал между какими-то событиями. В качестве пары таких событий логично выбрать начало передачи данных и её окончание.

Определять скорость передачи данных лучше с помощью файлов большего размера с нерегулярным содержанием. Как правило, этим условиям соответствуют видео- или аудиофайлы, архивы сжатых файлов, большие jpeg-изображения и т. п.

В первую очередь, скорость передачи данных характеризует возможности контроллера, его пропускную способность. Это особенно относится к SSD-дискам.

Число дисковых операций

Во время реальной эксплуатации дисков редко бывает, что на них только записывают или с них только читают данные. Обычно запись и чтение постоянно чередуются между собой. Поэтому в качестве характеристики общей прикладной производительности диска был предложен такой показатель как число операций ввода-вывода в единицу времени: IOPS (Input/output Operations Per Second).

Для правильного сравнения дисков по этой характеристике нужно, чтобы тестовые замеры на каждом из дисков производились с одинаковыми порциями (блоками) данных. Сейчас в качестве таких «стандартных» порций для бытовых компьютеров часто используют блоки размером в 4 килобайта, а для серверов — в 32, 64 и даже 128 килобайтов.

В принципе, число операций с блоками одного размера можно пропорционально пересчитать в число операций с блоками другого размера, но это не будет достаточно корректным, так как удельные накладные расходы при обработке меньших блоков выше.

Другое важное обстоятельство. Как было отмечено при обсуждении скорости передачи данных контроллером диска, в реальности операции записи и чтения перемешаны между собой. — Но… в какой пропорции?

Однозначного ответа этот вопрос нет и быть не может. В одних системах данные чаще записывают, чем читают; в других — наоборот. Например, при видеохостинге данные, в основном, читают; в системах протоколирования (log-данные), видеонаблюдения или резервного копирования — записывают; в корпоративных информационных системах — и записывают, и читают.

Условно принято, что в средней информационной системы операции записи составляют четверть или треть от общего числа дисковых операций. Но в конкретной информационной системе соотношение между количеством операций записи и чтения может быть другим.

Для правильного тестирования дисковых подсистем нужно моделировать нагрузку

Заключение

Диски являются очень важной частью любой компьютерной системы: от настольного компьютера до большой корпоративной инфраструктуры. Их производительность сказывается на общей производительности системы.

Существует довольно много факторов, влияющих на скорость работы дисковой подсистемы. Частью из них можно управлять, другие изменить нельзя, но их тоже нужно принимать в расчёт.

Существует ряд утилит, позволяющих исследовать характеристики конкретной дисковой подсистемы. Они измеряют производительность исследуемых дисков, имитируя в разных режимах нагрузку на них. Однако число режимов, которые могут обеспечить эти утилиты, очень велико. Мы надеемся, что сведения, изложенные в этой статье, помогут выбрать правильные условия и параметры тестирования дисков, и конечно, лучше понять характеристики их производительности.

P. S. О чём ещё мы пишем в блоге 1cloud:

  • Безопасность данных в облаке
  • Виртуальная сеть в облаке
  • Облачное хранилище данных

Правда ли что HDD болие надежны нежели SSD?

byte916

Главный недостаток в надежности SSD по сравнению с HDD в том, что, если hdd в 94% случаев умирают медленно, и позволяют спасти бОльшую часть информации, а те что умерли внезапно позволяют восстановить всю (или почти всю) информацию, то SSD почти всегда умирают сразу и с концами, без шансов восстановить информацию.

С другой стороны, в ноутбуках hdd будет умирать быстрее (по сравнению с настольным пк) из-за портативности ноутбука. При использовании SSD разницы не будет (не считая прибавки в скорости и уменьшения энергопотребления)

Про количество циклов перезаписи уже сказали, но, хочу заметить, что практически достичь этого ограничения не так то и просто — при 3000 циклах, даже если десять раз в день перезаписывать весь ssd-диск, то хватит почти на год. Но вообще при обычном использовании ресурса как минимум лет на пять хватит. Если диск не накроется из-за брака, то ваш компьютер устареет быстрее, чем вы достигнете ограничения. Главное придерживаться некоторых правил (например, не заполнять ssd больше чем на 80-85%)

Ответ написан более трёх лет назад
Нравится 5 1 комментарий

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование

Андрей Ну как сказать.
Пятый рэйд в с вылетевшим диском неделю работает — начальство оплатило, ждет когда диск подойдет.
Не дождались — рассыпался, и все, попробуй собери с пятерки.
Или юзер уронил ноут — диск не читается, сразу и резко.
Восстановить можно, но информация не столь ценная сколько стоит восстановление.

В общем кто беспокоиться за информацию — делает бэкапы, ибо любое железо выходит из строя. Надеятся что восстановят смысла нет.
Некоторые вот надеялись, и словили шифровальщика. А что после него восстановишь?

iiiBird

Пока ты спишь — твой конкурент совершенствуется

Правда ли что HDD болие надежны нежели SSD?

спорный вопрос. смотря как использовать.

у SSD:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B2%D0%B5%D.
Главный недостаток NAND SSD — ограниченное количество циклов перезаписи. Обычная (MLC, Multi-level cell, многоуровневые ячейки памяти) флеш-память позволяет записывать данные примерно 3000—10000 раз (гарантированный ресурс); в самых дешевых накопителях (USB, SD, uSD) может использоваться еще более плотная память типа TLC (MLC-3) с ресурсом порядка единиц тысяч циклов или менее.

у HDD нету ограничения в циклах перезаписи. они дохнут из за внутренних физических повреждений во время эксплуатации.

Ответ написан более трёх лет назад
Комментировать
Нравится 2 Комментировать
other_letter @other_letter

Пан упускает из внимания тот факт, что после достижения этого самого предела перезаписи SSD не умирает. Просто на данные блоки нельзя более ничего записать, а информация не теряется. Данные блоки просто переходят в режим «только для чтения».

Плюсы SSD — скорость, тишина, неприхотливость к тряске, энергоэффективность. Остальное, вроде, минусы.

Ответ написан более трёх лет назад
Нравится 2 1 комментарий

В дополнение и развитие темы, к сожалению есть не мало случаев, когда SSD ещё не совсем умер, но заблокировался не только на запись, но и на чтение тоже (модели на память не скажу, случай не то чтобы частый, но не такой уж и редкий). Для пользователя это очень. неприятно и не отличается от обычной «полной поломки».

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование
Системный администратор со стажем.

Надежность в общих случаях практически одинакова.
И то и другое сложные устройства, встречается брак, со временем ломаются, изнашиваются от интенсивной работы.
В серверах под высокой нагрузкой меняются пачками — и HDD и SSD. Механика не выдерживает, циклы перезаписи исчерпываются. Под некоторыми типами нагрузки SSD вылетают быстрей. Но такое только на нагруженных серверах.

В домашних условиях — ушатать что HDD что SSD практически нереально — нет таких нагрузок.
Но SSD не боиться сотрясений, ударов, меньше греется — поэтому в домашней эксплуатации он надежнее чем HDD.

Если вы покупаете SSD домой то забудьте про всякие циклы, и прочие сказки. Он гораздо быстрее морально устареет или сгорит от скачка напряжения вместе с другим железом, чем исчерпает циклы.

Ответ написан более трёх лет назад
Нравится 1 7 комментариев

byte916

«Забудьте про всякие циклы и прочие сказки» — а вы попробуйте под завязку забить диск на котором ssd установлена, и довольно быстро можете попасть и во всякие циклы, и в прочие сказки

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование
Андрей: С чего бы это?
Тем более на забитом диске — вообще вероятность стремиться к нулю.

byte916

АртемЪ: на полностью забитом — да, стремится к нулю. Но если останется,скажем, мегабайт, то тысячу раз перезаписать его — плёвое дело. Временные файлы справятся с этим довольно быстро. Конечно, в ssd есть механизмы защиты от этого, но не всегда и не везде, и они тоже имеют свой ресурс

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование

Андрей: На всех SSD в сборщик мусора встроен балансировщик износа.
Минимальная единица записи и чтения — ячейка размером как правило в районе 4килобайт.
Но записать можно только на предварительно стертые ячейки, а стираются они блоками.
Минимальная единица стирания — блок ячеек размером в несколько мегабайт.
Для каждого такого блока установлен счетчик — сколько раз он стирался, собственно вот эти самые циклы перезаписи.
Если сборщик мусора видит что какой то блок изношен намного меньше чем остальные, и давно не стирался (на нем сто лет лежит информация которую не меняли) он принудительно стирает этот блок, а информацию которая была на нем записывает на самый изношенный.
Поэтому износ всех ячеек примерно одинаков при любом режиме работы, разброс как правило не более 20%.

Так вот — если у вас останется там на диске несколько гигабайт свободных, то диск будет продолжать изнашиваться равномерно, просто появиться небольшой оверхед по записи.
Но сколько раз вы сможете перезаписать эти самые несколько гигабайт? Скорость у вас упадет, сборщик мусора справлятся не будет, диск будет работать медленно и печально. Объем записи будет такой же небольшой как и при обычной работе.

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование

Просто балансировка и прочие механизмы это сложная логика, они требуют мощного процессора, и приличного количества оперативной памяти.
В современном SSD есть и то и другое.
А вот на флешках нет — поэтому флешки дохнут как мухи по этой самой причине.
Вся флешка целая, а кучка ячеек износилась в ноль — и флешку в утиль.

Jump

АртемЪ @Jump Куратор тега Системное администрирование

Это и практикой подтверждается — насмотрелся я на такие.
Стоит WinXP на SSD 60гб, забито под завязку, свободно около 5гб, trim разумеется не работает.
В итоге диск заметно тормозит, работать некомфортно, хотя по сравнению с забитым HDD вполне красиво смотрится.
Здоровье не смотря на преклонные года — 5лет в норме, хотя судя по счетчику записанного, уровень записи раза в два выше среднестатистического, ибо идет постоянный оверхед по записи при выравнивании износа.

Это как появились SSD ставили, тогда 60гб было еще нормально, а сейчас вот под замену идут, хотя ресурса еще на десяток лет гарантированно хватит, просто восьмерку или десятку уже на 60гб не вкорячишь.

byte916

АртемЪ: так то да, но когда говоришь не про конкретный ssd, а обощаешь, то лучше предупредить, потому как в жизни далеко не все ssd это умеют, и в сети есть истории с неудачными концами)

Что надёжнее, SSD или HDD? Холивар продолжается…

Почти семь лет назад (13 августа 2015 года) компания Samsung представила первый в мире SSD на 16 ТБ, но после этого бурное развитие как будто застопорилось. Где супердешёвые SSD на десятки терабайт, почему мы их не видим во всех компьютерах вокруг? Неужели до сих пор живы мифы о ненадёжности SSD?

❯ Память для межконтинентальных баллистических ракет

Вэн Цинг Чоу

Немного истории. Энергонезависимая память была изобретена в прошлом веке специалистом компании American Bosch Arma учёным и пионером в области цифровых компьютеров Вэн Цинг Чоу (Wen Tsing Chow), который создал PROM (программируемую память для чтения) бортовых компьютеров межконтинентальных баллистических ракет Atlas.

Микросхема памяти представляла собой сеть из пересекающихся проводников. В каждом узле находилась непроводящая перемычка — логическая «единица». Прожигая её высоким напряжением, получали «ноль». Данные в такую микросхему добавить можно, а вот стереть нельзя.

Эта архитектура, впоследствии и послужила одним из первых прототипов, впоследствии приведших к изобретению флэш-памяти (её придумал и продемонстрировал в 1984 году разработчик из компании Toshiba Фуджи Мацуока).

Фуджи Мацуока

❯ Как устроена флэш-память?

Массивы собраны из ячеек (транзисторов) с каналом, управляющим и плавающим затворами и тончайшим слоем диэлектрика. При подаче положительного напряжения (благодаря туннельному эффекту Фаулера-Нордхейма или инжекции горячих электронов (CHE-Channel Hot Electrons)), электроны из канала попадают в плавающий затвор, образуя логическую «единицу». При смене полярности управляющего затвора и подаче напряжения на канал, плавающий затвор разряжается и мы получаем «ноль». Для чтения ячейки необходимо подать на управляющий затвор положительное напряжение. Если плавающий затвор не содержит заряда, то через канал пойдёт ток и наоборот.

В конструкции памяти заложена и главная проблема. Количество циклов перезаписи ограничено. С течением времени слой диэлектрика изнашивается, становится тоньше, накапливает отрицательный заряд. Управляющая микросхема подаёт на такие ячейки бóльшее напряжение — и их износ ускоряется. Постепенно нарастает рассогласование заряда ячеек, что приводит к сбою отдельных блоков или всего устройства. Постоянная миниатюризация архитектуры кристаллов только усложняет задачу разработчиков и сокращает срок службы памяти.

❯ Типы памяти

Сегодня применяются два варианта архитектуры флэш-памяти — NOR (в виде двумерной матрицы) и NAND — трёхмерного массива. Устройство и алгоритм работы NAND сложнее. Кристаллы с архитектурой NOR используются в различных встраиваемых системах повышенной надёжности с небольшим объёмом памяти, NAND применяется во флэш-накопителях.

  • Одноуровневая (SLC) — ячейка может включать один бит данных, из-за этого SLC работает быстрее остальных но записывает значительно меньший объём информации.
  • Многоуровневая (MLC) — ячейка может содержать два бита данных. MLC отличается низкой ценой и меньшим, чем у SLC сроком эксплуатации, так как требует удвоенного количества циклов чтения-записи.
  • Трёхуровневая (TLC) — одна ячейка может хранить три бита информации. Сегодня это наиболее распространённый тип памяти.
  • Четырёхуровневая (QLC) хранит до четырёх бит данных и имеет более низкую стоимость, чем трёхуровневая.
  • NAND 3D — для того, чтобы увеличить ёмкость памяти, производители разработали многослойные чипы (сейчас они включают уже сотни слоёв).

Для обслуживания памяти в накопители встроены специальные NAND -контроллеры. Они работают с ОС компьютеров через команды TRIM или Deallocate.

❯ Всем нужны терабайты

Как мы уже говорили, семь лет назад был представлен первый твёрдотельный накопитель на 16 ТБ. Сегодня SSD-накопители подбираются к рубежу в 300 ТБ. Для этого количество слоёв в чипах нужно будет удвоить до 400 и больше. Перспективу создания таких SSD к 2026 году анонсировал технический директор компании Pure Storage Алекс Макмаллан, который представил новый тип памяти Direct Flash Module (DFM). Это по сути набор обычных чипов] NAND, но с проприетарным контроллером FlashArray и операционной системы FlashBlade, как можно понять из технического описания.

Намного скромнее планы у более именитых конкурентов. Например, Toshiba собирается довести ёмкость своих SSD до 40 ТБ к этому же 2026 году.

В то же время Seagate рассчитывает с помощью технологии HAMR к 2025 году вывести на рынок HDD ёмкостью в 50 терабайт, а к 2030 – в 100. То есть планы Pure Storage и технология SSD вроде бы значительно перспективнее, чем HDD. Да и совокупная стоимость владения (TCO) для SSD тоже должна постепенно снижаться в ближайшие годы, так что у HDD не останется шансов, если верить техдиру Pure Storage.

Но почему же SSD-накопители большого объёма до сих пор не вытеснили обычные жёсткие диски с рынка?

Всё очень просто. Мы ведь уже говорили о том, что от детских болезней SSD-технологий полностью избавиться пока не удалось. При развёртывании больших систем хранения данных учитывается риск, связанный с возможностью отказа накопителя. При расчётах оказывается, что ставить SSD больше 16 ТБ уже невыгодно из-за этих рисков.

Поэтому твёрдотельные накопители больше используют для хранения «горячих» данных, требующих быстрого доступа. А жёсткие диски сегодня остаются надежным и более выгодным решением для задач записи и хранения большого объёма «холодных» данных, для которых не требуются дорогостоящие, скоростные SSD.

Хотя последняя статистика Backblaze свидетельствует о том, что отказоустойчивость даже недорогих моделей SSD нижнего и среднего ценового сегмента на самом деле не уступает HDD. Возможно, мифы о ненадёжности SSD стоит пересмотреть?


Производители HDD хоть и отмечают снижение спроса на традиционную продукцию но связывают его с неблагоприятной экономической ситуацией и продолжают выпускать новые модели. Компания Seagate представила HDD на 22 ТБ. Он выполнен в традиционном 3,5-дюймовом формате с интерфейсом SATA III. Внутри смонтировано 10 пластин и 20 считывающих головок с рабочей скоростью 7200 об/мин, кэш-памятью 512 МБ и скоростью передачи данных до 285 МБ/с. Диск специально разработан для систем со средней нагрузкой перезаписи до 550 ТБ в год.

Western Digital также продвигает новинку: жёсткий диск с двумя независимыми блоками головок, обеспечивающими вдвое большую производительность.

❯ Забудьте о мифах, они не помогут

Об оптимизации SSD написано множество статей, мануалов, сняты тысячи видео. Но это обилие информации окончательно запутывает обычного пользователя и, что ещё хуже, порождает множество «мифов», которые никак не помогают в работе, а наоборот. Попробуем разобраться, что нужно и что не нужно для оптимизации работы собственного SSD-накопителя. Главное при этом — не переборщить.

Нет особого смысла отключать SysMain. В результате общая производительность системы может снизиться, а объём записи на диск — возрасти (SysMain сжимает и объединяет страницы памяти). Отключение актуально лишь в том случае, если это рекомендуется производителем SSD, при этом может несколько замедлиться запуск программ с диска (данные оттуда не будут заранее подгружаться в RAM), если таковой присутствует в системе.

Отключение дефрагментации не поможет. Система посылает контроллеру SSD команды TRIM или Deallocate , в случае SSD с интерфейсом NVMe (поддерживается, начиная с Win8). Команда сообщает контроллеру накопителя, какие блоки памяти можно удалить. Если отключить дефрагментацию, скорость записи на SSD-накопитель начнёт снижаться. Это делать абсолютно незачем, дефрагментация происходит не настолько часто, чтобы вывести SSD-накопитель из строя.

В стремлении сэкономить ресурс SSD некоторые пользователи отключают файл подкачки или переносят его на HDD. Но зачем тогда нужен SSD, если, в обоих случаях вы теряете в производительности?

Файл подкачки отлично работает с SSD, при этом обеспечивается соотношение чтения к записи примерно 40:1. Кроме этого, отключив файл вы затрудните возможность диагностики критических ошибок. Дамп памяти ядра создать уже не получится.

Отключение гибернации (в стационарных ПК возможен ещё и гибридный сон) не подойдёт для мобильных компьютеров, особенно в случае недоступности розетки и сети 220 вольт. Отключать её стоит лишь в очень слабых ноутбуках или планшетах, так как файл hiberfil.sys занимает 75% оперативной памяти. Немного уменьшить его можно консольной командой:

powercfg -h -size 50

Отключение защиты системы тоже не рекомендуется. Вряд ли вы получите выигрыш от того, что не сможете создать точку восстановления системы и «откатить» её, в случае каких-то форсмажорных обстоятельств. Но, как говорится, хозяин — барин.

Отключение индексирования и поиска на диске, перенос пользовательских папок, папок AppData и ProgramData , переустановка программ, перенос кэша браузера, временных файлов могут, конечно дать некий результат но установленная на SSD система будет работать гораздо быстрее, чем в случае применения некоторых или даже всех, упомянутых выше методов.

Для реального увеличения срока жизни SSD есть смысл проверить, включён ли набор команд TRIM. Это функция ОС, с помощью которой ненужные данные помечаются специальным образом. Поэтому контроллеру не нужно перемещать их, записывая в другие блоки, что существенно уменьшает количество циклов перезаписи.

fsutil behavior query disabledeletenotify

Более достоверную проверку выполняет утилита TRIMCheck от Владимира Пантелеева.

Включить TRIM стандартными средствами:

fsutil behavior set disabledeletenotify NTFS 0
fsutil behavior set disabledeletenotify ReFS 0

Если TRIM включён, но по факту не работает, рекомендуется установить драйвер SATA последней версии.

❯ Выводы

В теории, SSD действительно надёжнее жёстких дисков. Но только в рамках расчётного количества записей. На практике надёжность SSD зависит от целого ряда факторов. Например, от ошибок в прошивке. Известен случай, когда накопители из одной партии с определённой версией прошивки быстро и почти одновременно вышли из строя. Виной тому или слишком интенсивная запись в ячейки или несовместимость при определенных операциях, которые и превращают накопитель в бесполезный хлам. К сожалению, в производстве контроллеров SSD до сих пор слишком много брака.

Наверное, из-за таких проблем SSD до сих пор полностью не захватили рынок, а HDD ещё крутят свои пластинки в наших системниках.

  • Блог компании Timeweb Cloud
  • Хостинг
  • Серверное администрирование
  • Хранилища данных
  • Накопители

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *