Tuổi thọ của SSD: SSD kéo dài bao lâu?

Tác giả sysadmin, T.Ba 19, 2023, 01:08:55 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Tuổi thọ của SSD: SSD kéo dài bao lâu?


Trong điều kiện bình thường, ổ cứng thể rắn (SSD) trung bình của bạn sẽ tồn tại nhiều năm trước khi bị hỏng. Bạn có thể sẽ thay thế các thành phần khác --- như GPU hoặc CPU --- đã lỗi thời từ lâu trước khi ổ SSD của bạn chết.


Khi bộ lưu trữ flash quy mô lớn lần đầu tiên xuất hiện trên thị trường tiêu dùng như một giải pháp thay thế cho ổ cứng thông thường, mối quan tâm lớn nhất (ngoài giá cả) là tuổi thọ. Người hâm mộ công nghệ đã biết khá rõ về độ tin cậy chung của ổ cứng, nhưng ổ cứng thể rắn (SSD) vẫn là một thứ gì đó khó hiểu.

1. Khái niệm cơ bản về tuổi thọ của SSD

Giờ đây, thị trường SSD đã phát triển đáng kể và chúng tôi có nhiều dữ liệu hơn về... ồ, dữ liệu. Tin tốt là SSD đã được chứng minh là cực kỳ đáng tin cậy và chắc chắn ít nhất là tốt như ổ cứng về khả năng lưu giữ dữ liệu và tỷ lệ hỏng hóc. Tin xấu là ổ SSD có xu hướng hỏng hóc thường xuyên hơn theo tuổi tác—chứ không phải do khả năng đọc và ghi dữ liệu kéo dài như dự đoán trước đây.

Điều đó có nghĩa là bạn không có nhiều khả năng bị mất dữ liệu với thiết lập toàn bộ flash so với ổ cứng tiêu chuẩn, nhưng vẫn cần thiết phải sao lưu các tệp quan trọng.

Trước khi chúng tôi tiến hành một số thử nghiệm, điều quan trọng là phải tìm hiểu nhanh về một số thuật ngữ kỹ thuật liên quan đến SSD:

  • MLC và SLC : Bộ nhớ di động đa cấp rẻ hơn và chậm hơn, thường được tìm thấy trên các ổ SSD cấp độ người tiêu dùng. Bộ nhớ di động một cấp trong SSD cấp doanh nghiệp và dành cho người đam mê nhanh hơn và ít bị mất dữ liệu hơn về mặt kỹ thuật.
  • Khối bộ nhớ : Một phần của bộ nhớ vật lý trên ổ đĩa flash. Một "khối bị lỗi" không thể truy cập được hoặc khả năng truy cập kém vào máy tính của bạn, gây ra mức dung lượng lưu trữ khả dụng thấp hơn mức được báo cáo và tiềm ẩn lỗi đọc và ghi đối với các tệp và phần mềm.
  • TBW : Terabytes được viết. Tổng lượng dữ liệu được ghi và ghi lại vào một ổ đĩa trong suốt thời gian tồn tại của nó, được biểu thị bằng terabyte.

Với ý nghĩ đó, chúng ta hãy trả lời câu hỏi này.

2. SSD kéo dài bao lâu?

SSD điển hình của bạn sẽ tồn tại trong nhiều năm sử dụng thông thường tại nhà trước khi nó có nguy cơ bị hỏng đáng kể. Chính xác thời gian sử dụng của nó phụ thuộc phần lớn vào lượng dữ liệu được ghi vào ổ đĩa, cũng như tuổi thọ của ổ đĩa và các điều kiện xung quanh. Thông thường, khi hỏi xung quanh văn phòng, không ai trong số chúng tôi từng bị SSD chết — và chúng tôi đang sử dụng các thành phần máy tính của mình nhiều dặm hơn so với người bình thường. Nhưng bên cạnh những giai thoại, dữ liệu nói gì về thời gian sử dụng ổ SSD mới ưa thích của bạn?

Các nhà cung cấp SSD có xu hướng đánh giá độ tin cậy của ổ đĩa của họ dựa trên ba yếu tố: tuổi tiêu chuẩn (giống như bất kỳ chế độ bảo hành nào), tổng số terabyte được ghi theo thời gian và lượng dữ liệu được ghi vào ổ đĩa trong một khoảng thời gian cụ thể, chẳng hạn như một ngày. Rõ ràng việc đo lường theo ba tiêu chuẩn khác nhau này sẽ trả về các kết quả khác nhau dựa trên phương pháp luận. Và thực tế là có ba tiêu chuẩn cực kỳ lỏng lẻo về độ "hao mòn" trên một thành phần kỹ thuật số sẽ minh họa một điều gì đó cho người dùng cuối: việc dự đoán chính xác thời gian một ổ SSD cụ thể sẽ hỏng là điều gần như không thể. Chúng tôi chỉ có thể đưa ra một điểm rất mơ hồ về khả năng lưu giữ dữ liệu tối đa, sau đó việc sử dụng ổ đĩa sẽ khiến bạn có nguy cơ mất dữ liệu và hoạt động của máy tính ngay lập tức.


3. Các nghiên cứu về tuổi thọ SSD

Đã có một số nghiên cứu cố gắng xác định tuổi thọ chính xác hơn cho bộ nhớ thể rắn. Một vài trong số những cái nổi tiếng hơn bao gồm:

Một nghiên cứu chung giữa Google và Đại học Toronto về tỷ lệ lỗi ổ đĩa trên máy chủ dữ liệu. Nghiên cứu kết luận rằng tuổi vật lý của SSD, chứ không phải số lượng hoặc tần suất dữ liệu được ghi, là yếu tố quyết định chính xác suất xảy ra lỗi lưu giữ dữ liệu. Nó cũng xác định rằng các ổ SSD được thay thế tại các trung tâm dữ liệu của Google ít thường xuyên hơn nhiều so với các ổ cứng thông thường, với tỷ lệ khoảng một trên bốn. Nhưng điều đó không hoàn toàn có lợi cho SSD: chúng gặp phải các lỗi không thể sửa chữa và khối xấu cao hơn với tỷ lệ cao hơn nhiều so với ổ cứng trong thời gian thử nghiệm bốn năm. Phần kết luận: trong môi trường đọc nhanh, cường độ cao, SSD sẽ tồn tại lâu hơn ổ cứng, nhưng dễ bị lỗi dữ liệu không nghiêm trọng hơn. Các ổ SSD cũ hơn dễ bị hỏng hoàn toàn bất kể TBW hay DWPD.

Nghiên cứu của Tech Report về tuổi thọ giữa các thương hiệu lớn. Trong số sáu nhãn hiệu SSD được thử nghiệm, chỉ có ổ đĩa cao cấp của Kingston, Samsung và Corsair có thể tồn tại sau khi ghi hơn 1000 terabyte dữ liệu (một petabyte). Các ổ đĩa khác bị lỗi ở mức từ 700 đến 900 TBW. Hai trong số các ổ đĩa bị lỗi, Samsung và Intel, đã sử dụng tiêu chuẩn MLC rẻ hơn, trong khi ổ đĩa của Kingston thực sự là cùng một mẫu với ổ đĩa còn sót lại, chỉ được thử nghiệm bằng một phương pháp tương tự. Kết luận : Một ổ SSD ~250 GB có thể sẽ chết vào một lúc nào đó trước khi một petabyte được ghi — mặc dù hai (hoặc có lẽ ba) kiểu máy đã vượt quá mốc đó, nhưng sẽ là khôn ngoan nếu bạn lên kế hoạch dự phòng trong trường hợp ổ đĩa cụ thể của bạn hoạt động kém, ngay cả khi nó sử dụng bộ nhớ SLC đắt tiền hơn.

SSD dung lượng lớn hơn, do có nhiều cung từ khả dụng hơn và nhiều "khoảng trống" hơn để sử dụng trước khi hỏng hóc, sẽ tồn tại lâu hơn theo cách có thể dự đoán được. Ví dụ: nếu ổ đĩa Samsung 840 MLC 250 GB bị lỗi ở tốc độ 900 TBW, thì sẽ hợp lý khi kỳ vọng ổ đĩa 1TB sẽ tồn tại lâu hơn đáng kể, nếu không nhất thiết phải ghi hết 3,6 petabyte khổng lồ.

Facebook đã công khai một nghiên cứu nội bộ  (liên kết PDF) về tuổi thọ của SSD được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu của công ty. Các phát hiện tập trung vào các điều kiện môi trường của chính các trung tâm dữ liệu — ví dụ: họ đã đi đến kết luận khá rõ ràng rằng việc kéo dài thời gian ở gần nhiệt độ cao sẽ làm giảm tuổi thọ của ổ SSD. Nhưng nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng nếu một ổ SSD không bị lỗi sau những lỗi nghiêm trọng đầu tiên có thể phát hiện được, thì nó có khả năng tồn tại lâu hơn nhiều so với phần mềm chẩn đoán phần mềm quá thận trọng. Trái ngược với nghiên cứu chung của Google, Facebook phát hiện ra rằng tốc độ ghi và đọc dữ liệu cao hơn có thể ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của ổ đĩa, mặc dù không rõ liệu điều này có kiểm soát tuổi vật lý của chính ổ đĩa hay không. Phần kết luận: Ngoại trừ trường hợp lỗi hoàn toàn sớm, SSD có khả năng tồn tại lâu hơn so với chỉ báo do lỗi ban đầu và các vectơ dữ liệu như TDW có thể bị phóng đại khi đo bằng phần mềm do bộ đệm cấp hệ thống.

Tất nhiên, tất cả những nghiên cứu đó đang xem xét các ứng dụng trung tâm dữ liệu cường độ cao. Người dùng gia đình trung bình sẽ không đến gần với loại sử dụng đó.

Backblaze, một công ty sao lưu máy tính và lưu trữ đám mây, đã thực hiện một nghiên cứu so sánh SSD và HDD  dưới dạng ổ đĩa khởi động cho máy chủ của họ. Nó gần giống với sự căng thẳng mà một người dùng bình thường có thể đặt lên ổ đĩa của họ. Nghiên cứu của họ rất đơn giản: Có bao nhiêu ổ đĩa khởi động chết mỗi năm? Tỷ lệ hỏng hóc hàng năm của ổ cứng HDD so với SSD là bao nhiêu? Kết luận:  HDD và SSD sẽ chết với tốc độ tương đương nhau trong 3 năm đầu hoạt động, nhưng sau đó, tỷ lệ hỏng hóc của HDD bắt đầu tăng nhanh, trong khi tỷ lệ hỏng hóc của SSD duy trì khá ổn định trong ít nhất 5 năm. Vẫn chưa rõ SSD có chạm vào "bức tường hỏng" hay không, thời đại mà nhiều ổ bắt đầu tự hỏng, tuy nhiên, bạn có thể tin tưởng rằng ổ của mình sẽ hoạt động ít nhất 5 năm.


4. Tại sao bạn không cần phải lo lắng

Lấy tất cả dữ liệu này cùng một lúc, chúng ta có thể rút ra kết luận tổng thể nào? Xem xét liên tiếp các nghiên cứu này, bạn có thể lo ngại rằng SSD của mình sẽ bốc cháy sau một hoặc hai năm. Nhưng hãy nhớ rằng, hai trong số các nghiên cứu là về các trung tâm dữ liệu cấp doanh nghiệp, đọc và ghi dữ liệu ít nhiều liên tục mỗi ngày trong nhiều năm, và nghiên cứu hướng đến người tiêu dùng đã được thực hiện đặc biệt để thử nghiệm căng thẳng khi sử dụng liên tục. Để đạt được một petabyte tổng số dữ liệu được viết, người tiêu dùng trung bình sẽ phải sử dụng máy tính của họ ít nhiều không ngừng trong một thập kỷ, thậm chí có thể nhiều thập kỷ. Ngay cả các game thủ hoặc "người sử dụng thành thạo" có thể sẽ không bao giờ đạt được lượng dữ liệu tối đa đã nêu cho một ổ đĩa theo bảo hành của nó. Phân tích của Backblaze, gần với cách sử dụng thông thường hơn, vẽ ra một bức tranh lạc quan hơn — hầu hết các ổ đĩa của họ đều hoạt động tốt sau 5 năm sử dụng trong môi trường chuyên nghiệp.

Nói cách khác: Có thể bạn sẽ nâng cấp toàn bộ máy tính của mình trước khi ổ SSD của bạn bị lỗi.

Bây giờ, các thành phần điện tử của SSD của bạn vẫn có thể bị lỗi, giống như bất kỳ bộ phận nào của máy tính. Và khả năng ổ SSD của bạn gặp phải lỗi lưu trữ dữ liệu sẽ tăng lên khi nó được sử dụng lâu hơn. Vì điều đó đúng, nên bạn luôn nên sao lưu dữ liệu quan trọng của mình vào một ổ đĩa ngoài và (nếu có thể) vào một địa điểm ở xa. Chỉ cần nhớ cắm ổ SSD của bạn thường xuyên nếu bạn đang sử dụng nó để lưu trữ lâu dài. Nhưng nếu bạn lo lắng về việc ổ SSD của mình bị hỏng bất cứ lúc nào hoặc kém tin cậy hơn ổ cứng cũ đáng tin cậy của mình: đừng.