Тех­но­ло­гии: Стоит ли ис­поль­зо­вать SSD?

В на­сто­я­щий мо­мент я за­кон­чил свое ис­сле­до­ва­ние и желаю по­де­лить­ся с вами сво­и­ми на­ход­ка­ми. Воз­мож­но боль­шин­ство, если не все на­пи­сан­ное, вам из­вест­но лучше, чем мне. Но, по­сколь­ку я не знаю, что имен­но, то по­про­бую об­ри­со­вать все, что я нашел.

Дис­клай­мер. Сле­ду­ю­щий текст яв­ля­ет­ся ча­стью ре­зуль­та­тов моего ис­сле­до­ва­ния, вы­пол­нен­но­го неко­то­рое время назад по част­но­му за­ка­зу. Все ис­поль­зо­ван­ные дан­ные по­лу­че­ны толь­ко из пуб­лич­ных ис­точ­ни­ков, что было (моим) усло­ви­ем кон­трак­та. Я также не яв­ля­юсь пря­мым экс­пер­том в ука­зан­ной об­ла­сти. По­сколь­ку ни­ка­ких огра­ни­че­ний (на на­сто­я­щий мо­мент) в ис­поль­зо­ва­нии ре­зуль­та­тов не преду­смат­ри­ва­лось, я пре­даю их пуб­лич­ной оглас­ке.

ЗЫ На вся­кий слу­чай, SSD - твер­до­тель­ный на­ко­пи­тель, HDD - жест­кий диск.

1. Сей­час, если вы этого еще не сде­ла­ли, самый луч­ший мо­мент для уста­нов­ки в свой ком­пью­тер SSD. Рань­ше было рано (плохо и до­ро­го), а позже будет позд­но (или плохо или до­ро­го).

Про­изо­шел про­цесс раз­ви­тия тех­но­ло­гий, когда SSD стали срав­ни­мы­ми по сто­и­мо­сти с HDD - сей­час 2TB SSD стоит где-​то всего в 3-4 раза до­ро­же ана­ло­гич­но­го HDD. Даль­ше сто­и­мость может еще более сбли­зить­ся, но од­но­вре­мен­но про­ис­хо­дит про­цесс ухуд­ше­ния ка­че­ства SSD. При этом более ка­че­ствен­ные SSD все даль­ше будут ухо­дить в до­ро­гой сег­мент. То есть если до по­след­не­го года-​двух SSD па­рал­лель­но уве­ли­чи­ва­ли ем­кость при тех же га­ба­ри­тах, умень­ша­ли энер­го­по­треб­ле­ние, умень­ша­ли сто­и­мость и улуч­ша­ли ка­че­ство, то сей­час по­след­ний фак­тор до­стиг тех­но­ло­ги­че­ско­го пре­де­ла и даль­ше будет ухуд­шать­ся ради улуч­ше­ния пер­вых трех.

2. Ско­рость до­сту­па

На самом деле, бла­го­да­ря своей тех­но­ло­ги­че­ской ос­но­ве, SSD с са­мо­го на­ча­ла кар­ди­наль­но пре­вос­хо­ди­ли HDD по ско­ро­сти (на самом деле они более близ­ки к ОЗУ). Если они не по­ка­зы­ва­ли и не по­ка­зы­ва­ют самых вы­со­ких ха­рак­те­ри­стик, то толь­ко из-за дет­ских бо­лез­ней своих кон­трол­ле­ров и/или из-за ин­тер­фей­са (SATA), прин­ци­пи­аль­но рас­счи­тан­но­го на более мед­лен­ные HDD на­ко­пи­те­ли. Кроме того SATA не оп­ти­ми­зи­ро­ван под тех­но­ло­ги­че­ски прин­ци­пи­аль­но дру­гие на­ко­пи­те­ли. Сей­час про­ис­хо­дит про­цесс до­сти­же­ния мак­си­маль­но до­пу­сти­мых ско­ро­стей, огра­ни­чен­ных толь­ко ис­поль­зу­е­мым ин­тер­фей­сом (SATA или PCIe) и раз­ни­ца между худ­ши­ми и луч­ши­ми SATA на­ко­пи­те­ля­ми до­сти­га­ет не более 2-х де­сят­ков про­цен­тов.

На про­тя­же­нии всей ис­то­рии су­ще­ство­ва­ния на­ко­пи­те­лей, ско­рость до­сту­па счи­та­лась ос­нов­ным ка­че­ствен­ным по­ка­за­те­лем. В слу­чае же SSD этот по­ка­за­тель пе­ре­ста­ет быть особо зна­чи­мым. Од­на­ко при срав­не­нии раз­ных SSD (вы мо­же­те об­на­ру­жить это в раз­ных об­зо­рах) его до сих пор ста­вят на пер­вое место.

3. Время жизни (endurance)

За­бав­но, что с точки зре­ния со­вре­мен­но­го по­ни­ма­ния про­блем SSD, самые пер­вые эк­зем­пля­ры были тех­но­ло­ги­че­ски лучше с точки зре­ния этого фак­то­ра. Тем не менее, SSD были го­раз­до боль­ше под­вер­же­ны про­бле­ме вы­хо­да из строя из-за из­но­са. Про­бле­ма за­клю­ча­лась в том, что 1) ал­го­рит­мы вос­ста­нов­ле­ния оши­бок тогда были ру­ди­мент­ны­ми и 2) ал­го­рит­мы за­пи­си мно­го­крат­но пе­ре­пи­сы­ва­ли один и тот же уча­сток, в ре­зуль­та­те чего от­но­си­тель­но неболь­шая часть SSD вы­хо­ди­ла из строя, что вы­зы­ва­ло выход из стоя всего на­ко­пи­те­ля и 3) ме­ха­низ­мы пе­ре­рас­пре­де­ле­ния сбой­ных участ­ков ра­бо­та­ли нена­деж­но. В на­сто­я­щий мо­мент все три про­бле­мы прак­ти­че­ски ре­ше­ны и, несмот­ря на ис­поль­зо­ва­ние менее на­деж­ных тех­но­ло­гий но­си­те­лей, время жизни зна­чи­тель­но вы­рос­ло.

Здесь стоит от­ме­тить, что по­ка­за­тель endurance, при­во­ди­мый для неко­то­рых мо­де­лей, не яв­ля­ет­ся его ре­аль­ным по­ка­за­те­лем дол­го­веч­но­сти. Прак­ти­ка по­ка­зы­ва­ет, что SSD может не до­сти­гать этого зна­че­ния или пре­вос­хо­дить его в сотни раз. Так что ори­ен­ти­ро­вать­ся на него, кроме ис­клю­чи­тель­ных слу­ча­ев, нет аб­со­лют­но ни­ка­ко­го смыс­ла. Ну разве что кроме ос­но­вы для ле­галь­ных исков. (Ско­рее всего имен­но по этой при­чине для хо­ро­ших мо­де­лей по­ка­за­тель ка­та­стро­фи­че­ски за­ни­жен.)

4. Тех­но­ло­гии па­мя­ти SSD

4-1. На на­сто­я­щий мо­мент на мас­со­вом рынке при­сут­ству­ют 3 ос­нов­ных ка­те­го­рии типа па­мя­ти: SLC (2 уров­ня в одной ячей­ке па­мя­ти = 1 бит) - прак­ти­че­ски ушла с рынка, и 15 (Toshiba)-16 нм MLC (4 уров­ня в одной ячей­ке па­мя­ти = 2 бит) и TLC (8 уров­ней в одной ячей­ке па­мя­ти = 3 бит). Удво­е­ние ко­ли­че­ства уров­ней где-​то в 4 раза умень­ша­ет время жизни.

4-2. На на­сто­я­щий мо­мент на мас­со­вом рынке в ос­нов­ном при­сут­ству­ют 15-16 нм 32-48-64 ко­ли­че­ство слоев па­мя­ти. Удво­е­ние ко­ли­че­ства слоев где-​то в 4 раза умень­ша­ет время жизни.

Вы мо­же­те об­на­ру­жить рас­хож­де­ние моих оце­нок с дан­ны­ми по кон­крет­ным мо­де­лям, но здесь необ­хо­ди­мо брать в рас­чет то, что TLC и 64 уров­ня - обыч­но более со­вре­мен­ные мо­де­ли с луч­ши­ми чи­па­ми кон­трол­ле­ра.

Сле­дуя моим оцен­кам, неуди­ви­тель­но, что луч­ший (кроме од­но­го ис­клю­че­ния, см. ниже) SSD на со­вре­мен­ном рынке - Samsung 850 PRO - 32 слой­ный MLC. За­бав­но, то его про­из­вод­ство яв­ля­ет­ся от­бра­ков­кой (в худ­шую сто­ро­ну) 32 слой­но­го TLC.

4-3. Име­ет­ся от­дель­ная тех­но­ло­гия Intel 3D XPoint (вы­пус­ка­ет­ся под брен­дом Optane). Я не ис­сле­до­вал ее де­таль­но из-за за­об­лач­ных цен. Intel утвер­жда­ет, что па­мять этого типа по дол­го­веч­но­сти не хуже HDD. На рынке она дей­стви­тель­но луч­шая, но вполне со­по­ста­ви­мая с Samsung 850 PRO. С дру­гой сто­ро­ны, если они су­ме­ют по­бо­роть це­но­вой фак­тор, это ста­нет ре­во­лю­ци­ей в на­ко­пи­те­лях (если их утвер­жде­ния также от­но­сят­ся к дру­гим про­бле­мам SSD, ко­то­рые будут рас­смот­ре­ны в одном из сле­ду­ю­щих раз­де­лов).

 5. Тех­но­ло­гии кон­трол­ле­ров па­мя­ти SSD
 
Все эти годы па­рал­лель­но раз­ви­ва­лись 2 про­цес­са - улуч­ше­ние тех­но­ло­гий па­мя­ти и улуч­ше­нии тех­но­ло­гии кон­трол­ле­ров па­мя­ти SSD. Ра­бо­та с SSD яв­ля­ет­ся слож­ным про­цес­сом, за­тра­ги­ва­ю­щим как саму па­мять, так и об­ра­бот­ку ти­пич­ных си­ту­а­ций до­сту­па к этой па­мя­ти. Если бук­валь­но до на­сто­я­ще­го дня все воз­мож­ные ин­тел­лек­ту­аль­ные ре­сур­сы вкла­ды­ва­лось в чипы кон­трол­ле­ра, то се­го­дня, уже ос­но­вы­ва­ясь на до­стиг­ну­том уровне, тре­бо­ва­ния кон­ку­рент­но­го це­но­во­го пре­иму­ще­ства при­ве­ло к от­ка­ту назад в ис­поль­зу­е­мых ме­то­дах.

5-1. Неко­то­рые ис­поль­зу­е­мые ме­то­ды нега­тив­но вли­я­ют на быст­ро­дей­ствие, ко­то­рое рас­смат­ри­ва­ет­ся как ос­нов­ной кон­ку­рент­ный фак­тор. Вы в неко­то­рых си­ту­а­ци­ях мо­же­те по­те­рять дан­ные, зато ско­рость об­ра­ще­ния к SSD будет выше.

5-2. Неко­то­рые ис­поль­зу­е­мые ме­то­ды нега­тив­но вли­я­ют на энер­го­по­треб­ле­ние. При вы­бо­ре между по­те­рей дан­ных и умень­ше­нию по­треб­ле­ния энер­гии вы мо­же­те от­дать при­о­ри­тет вто­ро­му.

5-3. Слож­ность кон­трол­ле­ров (сто­и­мость их про­из­вод­ства) и ро­я­л­ти за ис­поль­зу­е­мые ал­го­рит­мы может при­ве­сти к ре­ше­нию об их упро­ще­нии.

Одной из тен­ден­ций в бли­жай­шее время ско­рее всего будет со­кра­ще­ние рас­хо­дов на кон­трол­ле­ры.

6. Нере­шен­ные про­бле­мы

6-1. Поль­зу­е­тесь ли вы вашем SSD, лежит ли он про­сто на полке или встав­лен в ком­пью­тер, он будет де­гра­ди­ро­вать. Я бы оце­нил ра­зум­ное время жизни SSD при­мер­но в 5 лет.

6-2. Если ваш ком­пью­тер вы­клю­чен, то SSD может за 1-3 неде­ли по­те­рять дан­ные, ко­то­рые там за­пи­са­ны.

6-3. Дан­ные, ко­то­рые давно за­пи­са­ны в ваш SSD и не об­нов­ля­лись, могут по­тре­бо­вать вре­ме­ни до­сту­па, зна­чи­тель­но пре­вы­ша­ю­щих HDD. Вроде бы на рынке име­ют­ся SSD, ко­то­рые ре­гу­ляр­но об­нов­ля­ют за­пи­сан­ные дан­ные, но это ка­та­стро­фи­че­ски вли­я­ет на время их жизни.

6-4. SSD под­вер­же­ны ло­каль­ным пе­ре­гре­вам и неко­то­рые за­да­чи, ко­то­рые вы ре­ша­е­те на вашем ком­пью­те­ре, при­ве­дут к непред­ска­зу­е­мым по­след­стви­ям.

6-5. SSD в неко­то­рых ре­жи­мах ра­бо­ты тре­бу­ют чрез­мер­ных пи­ко­вых на­гру­зок на пи­та­ние, ко­то­рые могут по­вли­ять на функ­ци­о­ни­ро­ва­ние ва­ше­го ком­пью­те­ра.

6-6. Даже самые незна­чи­тель­ные сбои по пи­та­нию могут раз­ру­шить дан­ные. Если вы, ко­неч­но, не ис­поль­зу­е­те спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные и жутко до­ро­гие SSD.

6-7. Режим ра­бо­ты SSD при­во­дит к вы­со­ко­му уров­ню элек­тро­маг­нит­ных помех, в ре­зуль­та­те вы мо­же­те об­на­ру­жить, что при уста­нов­ке SSD неко­то­рые ваши устрой­ства (вроде бес­про­вод­ной кла­ви­а­ту­ры/мыши или Wi-Fi), ста­нут ра­бо­тать нена­деж­но.

7. Мои ре­ко­мен­да­ции по ис­поль­зо­ва­нию SSD

7-1. По моему опыту, при всей массе уста­нов­лен­но­го софта, он вме­сте с опе­ра­ци­он­кой по объ­е­му не пре­вы­ша­ет 100 GB. Но здесь про­бле­ма за­клю­ча­ет­ся в том, что SSD при бли­зо­сти к ее ис­поль­зо­ван­но­му объ­е­му на­чи­на­ет ра­бо­тать плохо.

Таким об­ра­зом, уста­но­ви­те SSD 256-512 GB как ваш за­гру­зоч­ный диск. 512 GB на тот слу­чай, если у вас софта зна­чи­тель­но боль­ше, чем у меня. Вы за­ме­ти­те зна­чи­тель­ное уве­ли­че­ние ско­ро­сти пе­ре­за­груз­ки ва­ше­го ком­пью­те­ра, умень­ше­ния вре­ме­ни стар­та при­ло­же­ний и в неко­то­рых слу­ча­ях уско­ре­ние их ра­бо­ты.

7-2. У вас обя­за­тель­но дол­жен быть быть вто­рой HDD. Если ваш ком­пью­тер этого не поз­во­ля­ет, то вам при­дет­ся от­ка­зать­ся от SSD. Если, ко­неч­но, вы не хра­ни­те ваши дан­ные в об­лач­ном сер­ви­се (чего я ка­те­го­ри­че­ски не со­ве­тую по мно­же­ству при­чин). Дер­жи­те все ваши кри­ти­че­ски важ­ные дан­ные на HDD, на­вряд ли у вас их на­столь­ко много, что до­ступ к ним зна­чи­тель­но уве­ли­чит время до­сту­па.

Таким спо­со­бом вы смо­же­те вос­поль­зо­вать­ся пре­иму­ще­ства­ми SSD без того, чтобы уткнуть­ся в зна­чи­тель­ную часть их недо­стат­ков.

Тогда зачем во­об­ще обыч­но­му поль­зо­ва­те­лю нужны много-​террабайтные SSD? Про­па­ган­да, Карл.