Ежедневно работая с неисправными жесткими дисками, накопителями SSD и другими носителями данных, трудно не сделать вывод о том, что независимо от того, какой носитель вы используете, он обречен… Почему именно жесткие диски ненадежны, что приводит к сбоям в работе SSD-накопителей, и как свести к минимуму вероятность того, что вам понадобятся наши услуги? Прочтите, чтобы узнать!
Точная механика
Жесткие диски – это небольшие шедевры точной механики. Даже самые дешевые, бюджетные модели собраны по четким схемам с идеально подогнанными деталями – иначе они вообще не будут работать. Крошечная частица пыли, попавшая внутрь тела диска с магнитными пластинами, вращающимися со скоростью тысяч оборотов в минуту, может буквально вызвать катастрофу. Случайный легкий удар может нарушить работу внутренних механизмов и стать причиной несоизмеримых потерь. Перепады электрического напряжения, работа при слишком высоки или слишком низких температурах и попросту износ могут привести к потере огромных объемов данных или даже сделать жесткий диск невидимым для вашего компьютера. Чтобы ваш магнитный жесткий диск оставался исправным, прежде всего, избегайте механических ударов, высокой влажности и экстремальных температур.
SSD-приводы: билет в одну сторону
Появление SSD-накопителей без вращающихся пластин, без точной механики и без движущихся частей, показалось, решит все проблемы. «Конечно, это дорого», – подумали мы. «В ближайшее время гигабайт подешевеет. И когда это произойдет, SSD заменит жесткие диски и станет управлять миром», – подумали мы. И ошиблись…
В отличие от традиционных магнитных жестких дисков, SSD-накопители намного дешевле. Для их производства не нужны огромные фабрики, идеально чистые помещения и оборудование для точной регулировки. Конечно, стоимость флеш-чипов по-прежнему выше, чем стоимость магнитных пластин, но и это ненадолго. Рано или поздно флеш-память неизбежно станет дешевле, чем точная механика, используемая на традиционных жестких дисках. Это прогресс. И он неизбежен.
Но хорошо ли это?
Разумеется, SSD-диски работают быстрее, они меньше и легче магнитных жестких дисков. Они более надежны и могут пережить множество ударов, которые убьют обычный жесткий диск. Во время работы они не производят шума и не перегреваются. Кроме того, SSD-накопители намного более энергоэффективны по сравнению с магнитными жесткими дисками (в них нет «двигателей» и тяжелых металлических пластин, которые нужно вращать). И все это прекрасно, не правда ли?
Оказывается, не все так радужно. Твердотельный накопитель на основе NAND также не без изъяна… Одна из основных проблем – низкая продолжительность жизни клеток NAND. Каждый раз, когда флэш-ячейка заполняется, ей наносится небольшой, но неизменный урон, уменьшая ее продолжительность жизни. В зависимости от многих факторов (используемая технология изготовления, будь то SLC, MLC или TLC, качество материалов, технологический процесс и т. д.), ячейка NAND может выдерживать от ста до десяти тысяч циклов записи.
Как только количество циклов записи достигнуто, контроллер SSD может спасти или не спасти оставшиеся на носителе данные (опять же, в зависимости от того, как производитель решает справляться с ситуацией). Некоторые SSD-накопители корпоративного уровня (например, изготовленные Intel) немедленно заблокируют весь накопитель SSD, как только его ячейки достигнут своего номинального числа циклов записи. Это предотвращает потенциальную потерю данных. Другие SSD-накопители будут отмечать ячейки, достигшие финала своей эффективной продолжительности жизни, как «только для чтения», при этом позволяя продолжать записывать данные, используя другие, менее изношенные ячейки. Третьи устройства позволят продолжать использование флеш-ячеек за пределами их номинальной продолжительности жизни, благодаря чему они смогут использоваться в течение гораздо большего числа циклов, чем предполагает номинальный ресурс.
Но дело в том, что чем больше изнашивается флеш-ячейка, тем меньше времени носитель сможет хранить записанные в ней данные. Совершенно новый, свежий накопитель SSD может хранить информацию, записанную на него, в течение примерно 6-8 лет. После 10 000 циклов записи, SSD-накопитель гарантирует сохранение информации (в выключенном состоянии) в течение около 6 месяцев, после чего носитель начнет выдавать ошибки, и данные начнут исчезать… Чем больше вы записываете на SSD, тем менее надежным он становится.
Вы можете подумать, что 10 000 операций записи на ячейку – очень много. С SSD-накопителем емкостью 256 ГБ мне можно записать хмм 2,5 экзабайта данных, прежде чем он станет ненадежным. Правильно?
Не совсем. В отличие от магнитных жестких дисков, накопители SSD имеют так называемый «коэффициент усиления записи» (). Чтобы предотвратить неравномерный износ флеш-накопителей NAND, SSD-накопитель будет пытаться распределять записи более или менее поровну среди ячеек (это называется выравниванием износа). Если у вас есть только 1 ГБ свободного места на SSD-накопителе на 10 ГБ, контроллер SSD не будет продолжать повторное использование флеш-камер, принадлежащих к этому адресному пространству размером 1 ГБ. Вместо этого он перемещает статические данные в одну из ячеек с более высоким числом циклов записи, освобождает ячейки с меньшим количеством циклов записи и использует их для записи новых данных. Все это делается так, что операция остается незаметной даже для ОС. Однако каждая такая операция увеличивает число циклов записи на SSD. В результате вы можете легко получить 2 или 3 ГБ записей на 1 ГБ данных, которые вы на самом деле записываете на диск.
Все еще в сомнениях? У вашей системы, вероятно, есть файл страницы и файл спящего режима, хранящийся в SSD-системе (и это правильно! Не слушайте советы, основанные на недобросовестных рекомендациях перемещать файл вашей страницы на медленный, шумный недоступный магнитный жесткий диск).
Учитывая все это, следует ли отказаться от накопителей SSD и вернуться к маломощным, медленным и шумным жестким дискам? Ни за что. Как только вы почувствуете, что такое скорость и результативность SSD, пути назад не будет. Однако при хранении большого количества информации, которая не требует мгновенной загрузки и к которой не нужен частый доступ (например, вашего фотоархива или коллекции видео), вам все равно лучше использовать хрупкий магнитный жесткий диск. Возможно, вскоре изменится и это…