Надёжность SSD: результаты ресурсных испытаний [обновлено 16.12.19]
Бытует мнение, что одним из самых существенных недостатков твердотельных накопителей выступает их конечная и притом относительно невысокая надёжность. И действительно, в силу ограниченности ресурса флеш-памяти, которая обуславливается постепенной деградацией её полупроводниковой структуры, любой SSD рано или поздно теряет свою способность к хранению информации. Вопрос о том, когда это может произойти, для многих пользователей остаётся ключевым, поэтому многие покупатели при выборе накопителей руководствуются не столько их быстродействием, сколько показателями надёжности. Масла в огонь сомнений подливают и сами производители, которые из маркетинговых соображений в условиях гарантии на свои потребительские продукты оговаривают сравнительно невысокие объёмы разрешённой записи.
Тем не менее, на практике массовые твердотельные накопители демонстрируют более чем достаточную надёжность для того, чтобы им можно было доверять хранение пользовательских данных. Эксперимент, показавший отсутствие реальных причин для переживаний за конечность их ресурса, некоторое время тому назад проводил сайт TechReport. Им был выполнен тест, показавший, что, несмотря на все сомнения, выносливость SSD уже выросла настолько, что о ней можно вообще не задумываться. В рамках эксперимента было практически подтверждено, что большинство моделей потребительских накопителей до своего отказа способны перенести запись порядка 1 Пбайт информации, а особенно удачные модели, вроде Samsung 840 Pro, остаются в живых, переварив и 2 Пбайт данных. Такие объёмы записи практически недостижимы в условиях обычного персонального компьютера, поэтому срок жизни твердотельного накопителя попросту не может подойти к концу до того, как он полностью морально устареет и будет заменён новой моделью.
Однако убедить скептиков данное тестирование не смогло. Дело в том, что проводилось оно в 2013-2014 годах, когда в ходу были твердотельные накопители, построенные на базе планарной MLC NAND, которая изготавливается с применением 25-нм техпроцесса. Такая память до своей деградации способна переносить порядка 3000-5000 циклов программирования-стирания, а сейчас в ходу уже совсем другие технологии. Сегодня в массовые модели SSD пришла флеш-память с трёхбитовой ячейкой, а современные планарные техпроцессы используют разрешение 15-16 нм. Параллельно распространение приобретает флеш-память с принципиально новой трёхмерной структурой. Любой из этих факторов способен в корне изменить ситуацию с надёжностью, и в сумме современная флеш-память обещает лишь ресурс в 500-1500 циклов перезаписи. Неужели вместе с памятью ухудшаются и накопители и за их надёжность нужно снова начинать переживать?
Скорее всего – нет. Дело в том, что наряду с изменением полупроводниковых технологий происходит непрерывное совершенствование контроллеров, управляющих флеш-памятью. В них внедряются более совершенные алгоритмы, которые должны компенсировать происходящие в NAND изменения. И, как обещают производители, актуальные модели SSD как минимум не менее надёжны, чем их предшественники. Но объективная почва для сомнений всё-таки остаётся. Действительно, на психологическом уровне накопители на базе старой 25-нм MLC NAND с 3000 циклов перезаписи выглядят куда основательнее современных моделей SSD с 15/16-нм TLC NAND, которая при прочих равных может гарантировать лишь 500 циклов перезаписи. Не слишком обнадёживает и набирающая популярность TLC 3D NAND, которая хоть и производится по более крупным технологическим нормам, но при этом подвержена более сильному взаимному влиянию ячеек.
Учитывая всё это, мы решили провести собственный эксперимент, который позволил бы определить, какую выносливость могут гарантировать актуальные сегодня модели накопителей, основанные на наиболее ходовых в настоящее время типах флеш-памяти.
Конечность жизни накопителей, построенных на флеш-памяти, уже давно ни у кого не вызывает удивления. Все давно привыкли к тому, что одной из характеристик NAND-памяти выступает гарантированное количество циклов перезаписи, после превышения которого ячейки могут начинать искажать информацию или просто отказывать. Объясняется это самим принципом работы такой памяти, который основывается на захвате электронов и хранении заряда внутри плавающего затвора. Изменение состояний ячеек происходит за счёт приложения к плавающему затвору сравнительно высоких напряжений, благодаря чему электроны преодолевают тонкий слой диэлектрика в одну или другую сторону и задерживаются в ячейке.
Однако такое перемещение электронов сродни пробою – оно постепенно изнашивает изолирующий материал, и в конечном итоге это приводит к нарушению всей полупроводниковой структуры. К тому же существует и вторая проблема, влекущая за собой постепенное ухудшение характеристик ячеек, – при возникновении туннелирования электроны могут застревать в слое диэлектрика, препятствуя правильному распознаванию заряда, хранящегося в плавающем затворе. Всё это значит, что момент, когда ячейки флеш-памяти перестают нормально работать, неизбежен. Новые же технологические процессы лишь усугубляют проблему: слой диэлектрика с уменьшением производственных норм становится только тоньше, что снижает его устойчивость к негативным влияниям.
Однако говорить о том, что между ресурсом ячеек флеш-памяти и продолжительностью жизни современных SSD существует прямая зависимость, было бы не совсем верно. Работа твердотельного накопителя – это не прямолинейная запись и чтение в ячейках флеш-памяти. Дело в том, что NAND-память имеет достаточно сложную организацию и для взаимодействия с ней требуются специальные подходы. Ячейки объединены в страницы, а страницы – в блоки. Запись данных возможна лишь в чистые страницы, но для того, чтобы очистить страницу, необходимо сбросить весь блок целиком. Это значит, что запись, а ещё хуже – изменение данных, превращается в непростой многоступенчатый процесс, включающий чтение страницы, её изменение и повторную перезапись в свободное место, которое должно быть предварительно расчищено. Причём подготовка свободного места – это отдельная головная боль, требующая «сборки мусора» – формирования и очистки блоков из уже побывавших в использовании, но ставших неактуальными страниц.
В результате реальные объёмы записи в флеш-память могут существенно отличаться от того объёма операций, который инициируется пользователем. Например, изменение даже одного байта может повлечь за собой не только запись целой страницы, но и даже необходимость перезаписи сразу нескольких страниц для предварительного высвобождения чистого блока.
Соотношение между объёмом записи, совершаемой пользователем, и фактической нагрузкой на флеш-память называется коэффициентом усиления записи. Этот коэффициент почти всегда выше единицы, причём в некоторых случаях – намного. Однако современные контроллеры за счёт буферизации операций и других интеллектуальных подходов научились эффективно снижать усиление записи. Распространение получили такие полезные для продления жизни ячеек технологии, как SLC-кеширование и выравнивание износа. С одной стороны, они переводят небольшую часть памяти в щадящий SLC-режим и используют её для консолидации мелких разрозненных операций. С другой – делают нагрузку на массив памяти более равномерной, предотвращая излишние многократные перезаписи одной и той же области. В результате сохранение на два разных накопителя одного и того же количества пользовательских данных с точки зрения массива флеш-памяти может вызывать совершенно различную нагрузку – всё зависит от алгоритмов, применяемых контроллером и микропрограммой в каждом конкретном случае.
Есть и ещё одна сторона: технологии сборки мусора и TRIM, которые в целях повышения производительности предварительно готовят чистые блоки страниц флеш-памяти и потому могут переносить данные с места на место без какого-либо участия пользователя, вносят в износ массива NAND дополнительный и немалый вклад. Но конкретная реализация этих технологий также во многом зависит от контроллера, поэтому различия в том, как SSD распоряжаются ресурсом собственной флеш-памяти, могут быть значительными и здесь.
В итоге всё это означает, что практическая надёжность двух разных накопителей с одинаковой флеш-памятью может очень заметно различаться лишь за счет различных внутренних алгоритмов и оптимизаций. Поэтому, говоря о ресурсе современного SSD, нужно понимать, что этот параметр определяется не только и не столько выносливостью ячеек памяти, сколько тем, насколько бережно с ними обращается контроллер.
Алгоритмы работы контроллеров SSD постоянно совершенствуются. Разработчики не только стараются оптимизировать объём операций записи в флеш-память, но и занимаются внедрением более эффективных методов цифровой обработки сигналов и коррекции ошибок чтения. К тому же некоторые из них прибегают к выделению на SSD обширной резервной области, за счёт чего нагрузка на ячейки NAND дополнительно снижается. Всё это тоже сказывается на ресурсе. Таким образом, в руках у производителей SSD оказывается масса рычагов для влияния на то, какую итоговую выносливость будет демонстрировать их продукт, и ресурс флеш-памяти – лишь один из параметров в этом уравнении. Именно поэтому проведение тестов выносливости современных SSD и вызывает такой интерес: несмотря на повсеместное внедрение NAND-памяти с относительно невысокой выносливостью, актуальные модели совершенно необязательно должны иметь меньшую надёжность по сравнению со своими предшественниками. Прогресс в контроллерах и используемых ими методах работы вполне способен компенсировать хлипкость современной флеш-памяти. И именно этим исследование актуальных потребительских SSD и интересно. По сравнению с SSD прошлых поколений неизменным остаётся лишь только одно: ресурс твердотельных накопителей в любом случае конечен. Но как он поменялся за последние годы – как раз и должно показать наше тестирование.
Суть тестирования выносливости SSD очень проста: нужно непрерывно перезаписывать данные в накопителях, пытаясь на практике установить предел их выносливости. Однако простая линейная запись не совсем отвечает целям тестирования. В предыдущем разделе мы говорили о том, что современные накопители имеют целый букет технологий, направленных на снижение коэффициента усиления записи, а кроме того, они по-разному выполняют процедуры сборки мусора и выравнивания износа, а также по-разному реагируют на команду операционной системы TRIM. Именно поэтому наиболее правильным подходом является взаимодействие с SSD через файловую систему с примерным повторением профиля реальных операций. Только в этом случае мы сможем получить результат, который обычные пользователи могут рассматривать в качестве ориентира.
Поэтому в нашем тесте выносливости мы используем отформатированные с файловой системой NTFS накопители, на которых непрерывно и попеременно создаются файлы двух типов: мелкие – со случайным размером от 1 до 128 Кбайт и крупные – со случайным размером от 128 Кбайт до 10 Мбайт. В процессе теста эти файлы со случайным заполнением множатся, пока на накопителе остаётся более 12 Гбайт свободного места, по достижении же этого порога все созданные файлы удаляются, делается небольшая пауза и процесс повторяется вновь. Помимо этого, на испытуемых накопителях одновременно присутствует и третий тип файлов – постоянный. Такие файлы общим объёмом 16 Гбайт в процессе стирания-перезаписи не участвуют, но используются для проверки правильной работоспособности накопителей и стабильной читаемости хранимой информации: каждый цикл заполнения SSD мы проверяем контрольную сумму этих файлов и сверяем её с эталонным, заранее рассчитанным значением.
Описанный тестовый сценарий воспроизводится специальной программой Anvil’s Storage Utilities версии 1.1.0, мониторинг состояния накопителей проводится при помощи утилиты CrystalDiskInfo версии 7.0.2. Тестовая система представляет собой компьютер с материнской платой ASUS B150M Pro Gaming, процессором Core i5-6600 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.
Список моделей SSD, принимающих участие в нашем эксперименте, к настоящему моменту включает уже более пяти десятков наименований:
Стоит отметить, что в наши планы не входит быстро завершать наше тестирование выносливости, напротив, мы постараемся сделать его постоянным и охватывающим наиболее интересные свежие модели SSD, появляющиеся на рынке. Поэтому приведённый выше список по мере возможности и с учётом пожеланий читателей и производителей SSD будет постепенно пополняться.
**16.12.2019.** Длительное отсутствие обновлений материала связано с отсутствием каких-либо принципиальных изменений в состоянии испытуемых накопителей. На данный момент все четыре оставшиеся SSD продолжают работать без нареканий. А это, в свою очередь, не даёт нам подвести финальные итоги, и перезапустить тесты с учётом изменившихся реалий и справедливых критических замечаний в адрес выбранной методики. Сегодняшнее обновление вновь носит минорный характер — мы лишь актуализировали сведения о состоянии накопителей, оставшихся в тестах. **4.09.2019.** Обновлены данные о состоянии накопителей, оставшихся в тестировании. **12.07.2019.** Сегодня мы прощаемся с ещё одним участником тестирования, накопителем Samsung 970 EVO. Он продемонстрировал впечатляющую живучесть, однако абсолютный рекорд всё-таки не поставил. Тем не менее, среди лидеров по надёжности стало ещё на один SSD компании Samsung больше. Кроме того, мы обновили информацию по текущему состоянию оставшихся в тесте SSD. **27.06.2019.** Ресурс полностью выработал ещё один из тестируемых накопителей — ADATA XPG Gammix S11 (SX8200), показав при этом весьма завидную выносливость и попав в число надёжных моделей. Информация о прохождении тестов для других участников была обновлена. **7.06.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **3.05.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **10.04.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **13.03.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **20.02.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **6.02.2019.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **15.01.2019.** За время новогодних праздников из строя вышло сразу три накопителя, которые тем не менее порадовали нас своим долгим присутствием в тестах и продемонстрировали весьма неплохую выносливость. Это ADATA XPG SX950, Intel SSD 600p и Intel SSD 760p. По всем остальным участникам испытаний информация обновлена. **Завершились испытания для Samsung 860 PRO. Несмотря на то, что этот накопитель основывается на потенциально надёжной MLC 3D NAND, проработал он даже меньше, чем его более дешёвый собрат, Samsung 860 EVO. После небольшой паузы мы снова добавляем в тесты новые модели накопителей. В этот раз набор тестовых моделей пополнил бюджетный и потому очень популярный NVMe SSD, Kingston A1000. По всем остальным участникам испытаний информация обновлена. 26.12.2018. ** **Тестирование завершилось ещё для двух накопителей: ADATA Ultimate SU700 и Samsung 860 EVO. По остальным участникам тестов информация обновлена. 12.12.2018. ** **Обновлены данные о состоянии накопителей. Кроме того, из тестирования исключён накопитель Transcend SSD 110S, утративший работоспособность в связи с достаточно быстрым исчерпанием ресурса флеш-памяти. 25.11.2018. ** **9.11.2018. **Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **21.10.2018.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **7.10.2018. **В этот раз в составе участников теста произошли весьма масштабные изменения. Завершить ресурсный тест пришлось сразу для трёх моделей SSD, вышедших из строя ввиду износа флеш-памяти. Это старичок Kingston SSDNow V300 на контроллере SandForce; один из немногих накопителей с MLC 3D NAND, ADATA Ultimate SU900; а также «подозрительный» Smartbuy Climb на спорном контроллере SMI SM2258. Вместо них в тестирование добавилось два других SSD: бюджетный безбуферный SATA-накопитель Crucial BX500 и бюджетный безбуферный NVMe-накопитель Transcend SSD 110S. Информация о состоянии остальных участников испытаний обновлена. **21.09.2018.** За прошедшие с предыдущего обновления две недели произошло ещё одно знаковое событие – отказал Samsung 850 PRO. Он так и не смог превзойти по практическому ресурсу Intel Optane SSD 900P, но всё равно показал весьма впечатляющий результат, подтвердив звание самого надёжного SSD на базе флеш-памяти. Кроме того, в число участников теста введён ещё один интересный участник – NVME-накопитель ADATA XPG Gammix S11 (XPG SX8200). Информация о состоянии остальных участников испытаний обновлена. **8.09.2018.** Тестирование завершилось для Crucial MX500 – пионерского накопителя на базе 64-слойной TLC 3D NAND производства Micron. Его место среди участников испытаний занял Samsung 860 PRO – один из самых многообещающих SATA SSD сегодняшнего дня. Информация о состоянии остальных участников испытаний обновлена. **21.08.2018. **Список умерших накопителей пополнился ещё двумя SATA-моделями: Kingston A400 и SanDisk Ultra 3D. Несмотря на использование различных разновидностей TLC 3D NAND, обе они смогли записать сравнительно небольшой объём информации, и в список надёжных SSD мы их включить не можем. Но зато в тесты добавлен их потенциальный антипод — Samsung 970 EVO, который имеет шанс стать ещё одним рекордсменом по выносливости. Кроме того, в тестах продолжает участвовать достаточное число надёжных моделей — информация по ним обновлена. **5.08.2018. **Сенсация недели: Optane SSD 900P умер. Мы подробно написали про него, а заодно обновили данные и про остальные накопители, которые всё ещё продолжают работать. **20.07.2018.** Наши подозрения о том, что BiCS3-память – не слишком качественная разновидность TLC 3D NAND, находят ещё одно подтверждение. За прошедшее с прошлого обновления время отказал очередной накопитель на этой памяти, Plextor M9Pe, который смог поучаствовать в испытаниях всего чуть менее месяца. Подробное описание того, что с ним произошло, смотрите по ссылке. Кроме того, статья обновлена и в части состояния накопителей, которые пока продолжают работать. **6.07.2018.** Закончились испытания для накопителя Smartbuy Puls, который в конечнном итоге показал достаточно неплохой результат для модели на базе BiSC3-памяти. Одновременно с этим к набору накопителей, проходящих ресурсные тесты, добавился ещё один участник – SanDisk Ultra 3D. Этот SSD является аналогом WD Blue 3D NAND, кототорый ранее показал себя крайне плохо, и тестированием SanDisk Ultra 3D мы хотим дать возможность реабилитироваться BiCS3-памяти, производимой Western Digital и SanDisk. Информация о состоянии остальных тестовых SSD обновлена. **20.06.2018.** В тестирование добавлися ещё один интересный NVMe SSD – Plextor M9Pe в основе которого лежит контроллер Marvell и 64-слойная TLC 3D NAND компании Toshiba. Все прочие участники тестирования, добавленные ранее, без потерь пережили прошедшие две недели. Данные об их пробеге актуализированы. **5.06.2018.** Во-первых, за прошедшие с предыдущего обновления две недели скоропостижно скончался китайский гость с Aliexpress – NVMe-накопитель Kingspec NE-240, чем подтвержил теорию о том, что дёшево, быстро и надёжно одновременно не бывает. Во-вторых, в тестах появился новый участник - SATA-накопитель Crucial MX500, который основан на 64-слойной TLC 3D NAND второго поколения производства Micron. Есть мнение, что вскоре такая память будет распространена в SSD очень широко. И в-третьих, все данные по участвующим в испытаниях накопителям были обновлены. **20.05.2018. **В тесты введены два новых SSD. Во-первых, популярный накопитель с NVMe-интерфейсом Intel SSD 760p, базирующийся на втором поколении интеловской TLC 3D NAND с 64 слоями. Во-вторых, доступный SATA-накопитель с 32-слойной MLC 3D NAND компании Micron, Smartbuy Leap. Тем временем из тестирования убыл Samsung 850 EVO третьей версии, который, к сожалению, оказался заметно хуже второй версии 850 EVO. **5.05.2018. **Две недели назад мы добавили в испытания основанный на трёхмерной BiCS3-памяти накопитель WD Blue 3D NAND, а сегодня его уже приходится списывать в утиль. Такая вот неприятная неожиданность: несмотря на аристократическое происхождение, этот SSD с лёгкостью установил новый антирекорд надёжности. Также завершилось тестирование Kingston KC1000, но тут сокрушаться нечему: основанный на проверенной временем планарной MLC NAND накопитель Kingston, напротив, показал очень неплохой результат. По всем остальным участникам тестирования информация обновилась. **20.04.2018.** Интерес к тестированию не падает, а потому с учётом пожеланий читателей нам приходится расширять набор накопителей, проходящих испытания. Начиная с сегодняшнего числа, в тестах будет принимать участие три новых SSD на базе трёхмерной TLC-памяти: Samsung 860 EVO, Westen Digital Blue 3D NAND и Kingspec NE. Если первые две модели – популярные SATA-предложения лидеров рынка, то накопитель Kingspec – это малоизвестный, но чрезвычайно любопытный благодаря своей дешевизне китайский NVMe SSD родом с Aliexpress. Помимо добавления новых участников, мы не забыли обновить данные и по остальным SSD. **5.04.2018. **В связи с выработкой ресурса закончились испытания ещё двух моделей SSD: Intel SSD 545s и Smartbuy Splash 2. Это – принципиально различные по позиционированию накопители, но их надёжность оказалась близка. Это может служить ещё одним подтверждением того, что любая трёхмерная флеш-память действительно более вынослива по сравнению с планарной, и даже в бюджетные SSD на базе TLC 3D NAND заложен очень достойный ресурс. Подробнее – в соответствующем разделе статьи. По моделям SSD, которые продолжают тестироваться, информация обновлена. **19.03.2018. **Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **5.03.2018. **Пул тестовых накопителей пополнили две любопытные SATA-модели компании ADATA. Первая – XPG SX950 – флагманский накопитель с шестилетней гарантией на базе Micron MLC 3D NAND. И вторая – Ultimate SU700 – бюджетный накопитель с Micron TLC 3D NAND первого поколения на странном контроллере Maxiotek MK8115. Информация про остальные SSD, которые были добавлены в тесты ранее, обновлена. В ближайшее время мы постараемся добавить в испытания ещё несколько участников на современных разновидностях 3D NAND. **17.02.2018.** Пришла пора добавить дополнительную интригу. С сегодняшнего дня в тестах будет принимать участие самый загадочный и самый многообещающий твердотельный накопитель современности – Intel Optane SSD 900P! Сможет ли решение на базе инновационной памяти 3D XPoint побить традиционные продукты, и действительно ли этот интеловский накопитель можно считать вечным, – вопросы, ответы на которые мы скоро сможем дать. Intel Optane SSD 900P – не единственное пополнение в числе участников тестов. Также в набор тестирующихся моделей включён и ещё один традиционный SSD, Kingston A400 – ультрабюджетная модель от одного из ведущих производителей. Данные о состоянии всех остальных участников испытаний обновлены. **3.02.2018.** За прошедшие со времени прошлого обновления две недели испытания выносливости завершились для двух накопителей, которые смогли подтвердить высокую надёжность: Samsung 960 EVO и Smartbuy Ignition PLUS. Подробные сведения о том, как они проявили себя за период тестов, добавлены на третьей странице. По остальным же накопителям информация на второй странице материала приведена к актуальному состоянию. **16.01.2018.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **3.01.2018.** Достаточно неожиданно закончилось тестирование Lite-On MU3 ROCK (ECE-240NAS) – накопителя, который обещал стать рекордсменом по надёжности. Похоже, производитель где-то слукавил или схалтурил, и на самом деле эта модель не обладает никакими выдающимися свойствами. Для всех остальных участников испытаний, которые продолжают работать, данные обновлены. В течение ближайших недель мы постараемся расширить их число за счёт актуальных моделей. **17.12.2017.** Участвующие в испытаниях накопители продолжают работать без каких-либо эксцессов. Вся информация по текущей наработке обновлена. Кроме того, к тестовому набору добавилось две очень интересных новинки: NVMe-накопитель с контроллером Phison E7 и планарной MLC NAND памятью Toshiba, Kingston KC1000, и SATA SSD, использующий новую трёхмерную память с трёхбитовыми ячейками Toshiba BiCS3, Smartbuy Puls. **3.12.2017.** Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **15.11.2017.** В ресурсные испытания добавлена новая (уже третья по счёту) версия Samsung 850 EVO, укомплектованная самой прогрессивной 64-слойной TLC 3D V-NAND. Такие накопители стали появляться на прилавках магазинов вместо старых вариантов с 48-слойной памятью, поэтому ещё одна проверка этой модели будет явно не лишней. Информация о состоянии остальных тестируемых накопителей обновлена. **2.11.2017**. Закончилось тестирование Kingston SSDNow UV400, который в конечном итоге поставил рекорд по выносливости среди SSD на базе планарной флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. Сведения о состоянии остальных участников тестов приведены к актуальному состоянию. **16.10.2017**. Очередное плановое обновление материала, в рамках которого вся статистика по участвующим в тестировании моделям SSD приведена к актуальному состоянию. Также, множество испытываемых накопителей пополнено за счёт весьма любопытной новинки – Intel SSD 545s. Данный SSD вызывает огромный интерес потому, что в нём используется новая 64-слойная 3D TLC NAND, с недавних пор производимая самой компанией Intel. Это – первый накопитель на прогрессивной 3D-памяти с 64 слоями, попавший в наше тестирование. **7.10.2017**. В тестирование добавлена ещё одна модель накопителя, которая давно интересовала наших читателей. Это - старичок Kingston SSDNow V300, базирующийся на контроллере SF-2281 и MLC-памяти. По какой-то неведомой причине такой SSD до сих пор продаётся в магазинах, несмотря на то, что контроллеру SandForce исполнилось уже, страшно подумать, семь лет. Вместе с тем другой накопитель, Toshiba OCZ TL100 на базе контроллера Phison PS3111-S11, завершил своё участие в тестах. Для всех остальных участников испытаний, которые продолжают работать, данные обновлены. **18.09.2017**. По многочисленным просьбам читателей в тестирование добавлен новый участник – Lite-On MU3 ROCK (ECE-240NAS). Он примечателен тем, что в нём используется eMLC-память с декларируемым ресурсом в 10 тысяч циклов перезаписи. Завершились испытания для двух других моделей, Plextor S3C и Transcend SSD230, выносливость которых оказалась невелика. Быстрая кончина Plextor S3C совсем не удивила – в этой модели используется низкосортная TLC-память, а вот плохой результат Transcend SSD230 с 3D TLC NAND компании Micron заставляет задуматься. То ли какие-то ошибки есть в контроллере SMI SM2258, то ли компания Micron намеренно поставляет на открытый рынок дефектные чипы флеш-памяти. В любом случае до появления дополнительной информации мы рекомендуем воздержаться от покупки накопителей, основанных на сочетании SMI SM2258 и Micron 3D TLC NAND: ADATA Ultimate SU800, HP S700 Pro, Smartbuy Climb, Transcend SSD230 и т.п. **3.09.2017**. Ресурсным испытаниям SSD исполнился год. Это достаточно большой срок, но статистика посещений этой страницы говорит о том, что интерес к теме выносливости разных моделей твердотельных накопителей пока остаётся. И это значит, что тестирование продолжится, а материал будет обновляться и впредь дважды в месяц. Данные о пробеге испытуемых приведены к актуальному состоянию. **17.08.2017**. Завершили своё участие в тестировании сразу две качественные и интересные модели – Crucial MX300 и Kingston HyperX Savage. Обе они показали очень хороший результат, подробный анализ которого добавлен в материал. Кроме того, в испытания вошли два SSD из разряда свежих новинок – Plextor S3C и Smartbuy Climb. Информация о прохождении тестов всеми остальными накопителями приведена к актуальному состоянию. **3.08.2017**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **. Очередное обновление материала. Из тестов выбыл Transcend SSD370S, однако это не помешало ему установить рекорд выносливости. В число участников испытаний добавлено две новых модели на базе набирающей популярность 3D TLC NAND: Transcend SSD230 и Intel SSD 600p. Попутно приведены к актуальному состоянию все сведения о накопителях, продолжающих работу в составе тестовых систем. 16.07.2017** **. Сведения о прохождении тестирования приведены к актуальному состоянию. Пара SATA SSD – GOODRAM Iridium Pro и SanDisk Ultra II – достигла своего предела по объёму записи и завершила участие в тестировании. Подробные сведения о том, как это произошло, добавлены в соответствующий раздел материала. В ближайшее время мы постараемся дополнить состав испытуемых накопителей. 6.07.2017** **. Информация по текущему состоянию SSD обновлена. За прошедшее время из тестирования выбыл NVMe-накопитель Plextor M8Pe, раздел по итогам его испытаний добавлен на третьей странице. 20.06.2017** **Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. 4.06.2017.** **16.05.2017**. Отказов накопителей с момента прошлого обновления статьи не произошло, поэтому все изменения касаются текущей наработки тестируемых моделей. Однако помимо этого в испытания был добавлен новый участник - GOODRAM Iridium Pro – эталонный накопитель на очень популярной платформе Phison S10 с MLC-памятью. **30.04.2017**. Обновлены данные о состоянии накопителей, которые уже проходят испытания на износ. В дополнение к ним мы добавили ещё несколько новых SSD, о включении которых просили читатели. Новых участников сразу пять: ADATA Ultimate SU900 (на базе Micron MLC 3D NAND), GOODRAM CX300 (безбуферный, на базе Micron TLC 3D NAND), Plextor M8Pe (NVMe, на базе Toshiba 15-нм MLC NAND), SanDisk Ultra II (на базе SanDisk 15-нм TLC NAND) и Toshiba OCZ TL100 (безбуферный, на базе Toshiba 15-нм TLC NAND). **16.04.2017**. За прошедшие с момента прошлого обновления две недели из тестирования выбыло сразу четыре накопителя. И если WD Blue SSD и WD Green SSD при этом показали очень достойную практическую надёжность для моделей, построенных на TLC-памяти, то два других отказавших SSD, ADATA Ultimate SU800 и Smartbuy Revival 2, уверенно прописались среди аутсайдеров. Подробный рассказ об этой четвёрке перенесён в финальную часть статьи. Информация по текущему состоянию остальных участников обновлена. **31.03.2017**. Испытания завершились для ещё одного накопителя. Умер от исчерпания ресурса Plextor S2C, и сведения о нём были перенесены в раздел некрологов. Добавились же в тестирование два новых участника: популярный Kingston SSDNow UV400, проверить надёжность которого давно просили наши читатели, и многообещающий NVMe-накопитель Samsung 960 EVO, который наконец-то стал поставляться в Россию. Информация о наработке всех остальных живых участников теста была обновлена. **15.03.2017**. Обновлений много. Во-первых, ещё два накопителя завершили тестирование: Toshiba OCZ VX500 и Samsung 850 EVO. Они установили сразу два рекорда – по максимальной и по минимальной выносливости. Во-вторых, в испытания включился новый оригинальный SSD – ADATA Ultimate SU800 на базе TLC 3D NAND производства Micron. В-третьих, все сведения о тех накопителях, которые уже завершили свой жизненный цикл, мы перенесли на отдельную страницу. И в-четвёртых, информация по всем тем SSD, которые продолжают работать под нагрузкой, была обновлена. **3.03.2017**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **15.02.2017**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. По просьбам читателей в тестирование добавлено две новые модели SSD: Kingston HyperX Savage и Plextor S2C. **31.01.2017**. Выработал свой ресурс ещё один тестовый накопитель – OCZ Trion 150. Раздел, посвящённый ему, перенесён в главу «Накопители, тестирование которых завершено». Вместо него в тестирование добавлен новый продукт компании Toshiba – накопитель Toshiba OCZ VX500. Данные о состоянии остальных тестируемых накопителей обновлены. **15.01.2017**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. Кроме того, в связи с возросшим интересом к нашему тесту, произошло масштабное обновление состава участников тестирования. В их число добавлено сразу шесть новых SSD: Smartbuy Ignition PLUS, Smartbuy Revival 2, Smartbuy Splash 2, Transcend SSD370S, WD Blue SSD и WD Green SSD. Мы продолжаем прислушиваться к мнению читателей, и в ближайшее время набор проходящих испытания SSD будет дополнен ещё раз. **6.01.2017**. **15.12.2016**. Накопители успешно пережили двухнедельный простой. Тестирование ресурса возобновлено. В статью добавлен новый раздел «Надёжность хранения данных на отключенных SSD». **1.12.2016**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. Кроме того, в рамках проводимого исследования мы решили провести ещё один эксперимент, связанный с изучением выносливости SSD. Следующие две недели они проведут в выключенном состоянии. Таким образом мы проверим, способна ли изношенная флеш-память сохранять данные при полном покое, когда она находится в обесточенном состоянии и не мониторится контроллером. **15.11.2016**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **30.10.2016**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **15.10.2016**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. В тестирование добавлен новый накопитель – Crucial MX300 на 32-слойной TLC 3D NAND производства Micron. **30.09.2016**. Обновлены данные о состоянии тестируемых накопителей. **15.09.2016**. Обновлены данные о текущем состоянии тестируемых накопителей. **1.09.2016**. Первая версия.
⇡#Накопители в процессе тестирования
Crucial BX500 – новый потребительский накопитель, которым компания Micron намеревается завоевать самую нижнюю часть рынка SATA SSD. Из-за его дешевизны даже ходили слухи, будто в нём используется QLC 3D NAND, однако на поверку это оказалось не так. BX500 – это типичный безбуферный SSD на памяти с трёхбитовыми ячейками, основанный на контроллере SMI SM2258XT. Флеш-память, которая лежит в основе BX500, – это фирменная 64-слойная TLC 3D NAND авторства Micron второго поколения, использующаяся, например, в том числе и в накопителе более высокого класса, MX500. А это значит, что несмотря на дешевизну, новый Crucial BX500 может быть достаточно долговечен.
Crucial BX500 240 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Micron 64-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258XT
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |80 Тбайт
Тестирование выносливости Crucial BX500 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.
Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:
GOODRAM CX300 – представитель целого класса бюджетных накопителей, которые в последние месяцы наводнили прилавки магазинов. Отличительной особенностью таких SSD выступает безбуферный дизайн и использование платформы Phison S11. Вариант же GOODRAM дополнительно интересен ещё и тем, что он основывается на новой 32-слойной TLC 3D NAND компании Micron, что роднит его с такими накопителями как Corsair LE200, GALAX Gamer L, PNY CS3111b, Silicon Power S55 и проч. Безбуферные платформы обычно показывают не слишком впечатляющую выносливость, но как обстоит дело в данном конкретном случае?
GOODRAM CX300 240 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Phison PS3111-S11
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |н/д
Тестирование выносливости GOODRAM CX300 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.
Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:
Kingston A1000 – это один из самых популярных SSD с интерфейсом NVMe. Именно поэтому мы и включили его в тест, хотя надо признать, что его реальная производительность совсем не так высока, как у прочих NVMe SSD, поскольку Kingston избрала для своего изделия урезанный контроллер Phison E8 с поддержкой лишь двух линий PCI Express. Секрет же востребованности предложения Kingston заключается в его дешевизне. Однако обычно такие продукты вызывают подозрения: если цена ниже, чем у конкурентов, не сэкономил ли производитель на чём-то весомом, например, на качестве памяти? Тем более, что в основе этого накопителя лежит трёхмерная BiCS3-память (TLC 3D) компании Toshiba, которая проявляет себя очень по-разному.
Kingston A1000 240 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x2
|
Память |Toshiba 64-слойная TLC 3D NAND (BiCS3)
|
Контроллер |Phison PS5008-E8
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |150 Тбайт
Тестирование Kingston A1000 240 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.
Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:
Российский бренд Smartbuy продолжает снабжать нас весьма интересными для испытаний продуктами. На этот раз для тестирования нами был взят бюджетный накопитель Smartbuy Leap, в котором используется 32-слойная MLC 3D NAND производства Micron, прекрасно показывающая себя в других накопителях. Однако особого внимания Leap удостоился потому, что это – ультрабюджетная модель, основанная на безбуферном контроллере Marvell 88NV1120. Кажется, этот SSD должно быть можно рекомендовать тем, кто ограничен в средствах, но при этом ставит надёжность хранения данных на одно из первых мест. Нужно лишь проверить, действительно ли Leap так вынослив, как кажется и как обещает его производитель.
Smartbuy Leap 256 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Micron 32-слойная MLC 3D NAND
|
Контроллер |Marvell 88NV1120
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |768 Тбайт
Тестирование выносливости Smartbuy Leap 256 Гбайт продолжается. Текущее состояние накопителя отображено скриншотом.
Расшифровать приведённые данные можно следующим образом:
⇡#Надёжность хранения данных на отключенных SSD
Попутно с тестированием ресурса перезаписи мы провели и проверку того, способны ли накопители, выработавшие заявленный производителем ресурс, уверенно хранить данные в выключенном состоянии. На этот счёт существует большое количество кривотолков, поэтому в один из моментов мы решили остановить циклическое тестирование выносливости на две недели, и посмотреть, смогут ли состаренные в нашем тесте потребительские SSD сохранить записанные на них данные в течение продолжительного времени при отключенном питании. Таким образом, в этом тесте поучаствовало шесть моделей накопителей, наработка которых в разы превышает заявленные производителями показатели выносливости.
Две недели пребывания в обесточенном состоянии не оказали на сохранность записанной на SSD информации совершенно никакого влияния. Все шесть накопителей смогли прочитать как записанную непосредственно перед отключением информацию, так и те файлы, которые хранятся на них с самого начала нашего теста выносливости. При этом никаких сбоев или расхождений в контрольных суммах зафиксировано не было.
Однако сказать, что двухнедельное пребывание без подключения к питанию на накопителях совершенно не сказалось, мы всё-таки не можем. У двух моделей из шести длительный простой вызвал некоторые изменения в массиве флеш-памяти, что нашло отражение в S.M.A.R.T.-телеметрии.
Иными словами, процессы «старения» продолжаются у SSD и тогда, когда они обесточены. Однако никаких катастрофических изменений при этом не происходит. Проверка показала: сравнительно продолжительный простой SSD, давно выработавших весь заявленный ресурс, не приводит к тому, что они выходят из строя или же теряют сохранённые данные.
Но на самом деле, ничего иного никто и не ожидал. Тест же был проведён лишь потому, что некоторое время тому назад стало распространяться странное убеждение о том, что в выключенном состоянии твердотельные накопители очень быстро утрачивают способность надёжно хранить данные. Причём, в распространении этого заблуждения серьёзно посодействовали и многие околотехнические сайты, которые распространяли, а порой и упорно продолжают смаковать информацию о том, что SSD, не подключенные к питанию, могут терять записанные данные чуть ли не в течение нескольких дней.
В действительности же эта проблема раздута чуть ли не на пустом месте. Безусловно, процесс перетекания заряда из ячеек флеш-памяти, когда накопитель отключен от питания, имеет место, но происходит он значительно медленнее, и ни о какой возможности потери данных в течение дней речь идти не может.
В качестве подтверждения можно сослаться на спецификации JEDEC – комитета, в который входят все ведущие производители полупроводников и который вырабатывает единые стандарты для продуктов микроэлектронной отрасли. Эти стандарты с одной стороны обязательны для производителей, а с другой – являются ориентиром для клиентов, поскольку они описывают основные потребительские качества выпускаемых промышленностью устройств.
Собственно, источником возникшей паники по поводу сохранности информации на выключенных SSD стала «вырванная из контекста» таблица, взятая из одной из презентаций этого комитета, в которой указывались «сроки хранения» данных на выключенных накопителях в зависимости от температуры окружающей среды.
NAND-память, принцип действия которой заключается в удержании электронов в плавающем затворе, в состоянии покоя (без периодического обновления) действительно постепенно теряет сохранённый заряд. И рано или поздно это способно обернуться неправильной трактовкой содержимого ячейки и утратой данных. Представления о том, как и насколько быстро происходит процесс перетекания заряда, очень хорошо определены и подкреплены многочисленными экспериментами. Накопленные данные показывают, что один из главных факторов, который влияет на стабильность ячеек NAND, – степень их износа. Поэтому способность твердотельных накопителей сохранять информацию в выключенном состоянии сильно зависит от той стадии своего жизненного цикла, на которой они находятся. Числа, которые приведены в таблице выше, описывают ситуацию с выработавшими свой ресурс, а не с новыми, накопителями – и это меняет практически всё.
Иными словами, если речь идёт о новом SSD, то данные на нём в выключенном состоянии могут храниться годами (при обычном диапазоне температур). И лишь когда речь заходит о накопителе, который уже выработал установленный производителем ресурс, указанные в спецификации «сроки хранения» начинают приобретать какой-то смысл. То есть, 52 недели (год) – это тот минимальной период времени, в течение которого обычный потребительский накопитель обязан по спецификации сохранять данные в выключенном состоянии после того, как он уже выработал весь определённый в спецификациях ресурс. Но на самом деле информация, скорее всего, сможет продержаться на выключенном SSD гораздо дольше: как мы увидели, ресурс перезаписи производители указывают с кратным запасом. И со сроками хранения ситуация, скорее всего, примерно такая же.
Если же углубиться в спецификации JEDEC дальше, то можно найти и ещё одно подтверждение, что и после значительного превышения заявленного лимита перезаписей накопители не подвержены быстротечной утрате записанной на них информации. В то время как для потребительских SSD минимальный срок хранения установлен в год (при температуре 30 градусов), для серверных моделей, которые обычно основываются на ровно такой же флеш-памяти, этот временной интервал сужен до 3 месяцев (при температуре в 40 градусов).
Различие обуславливается тем, что для потребительских и серверных SSD предполагаются отличающиеся по своей интенсивности нагрузки. Декларируемая выносливость потребительских накопителей обычно составляет несколько десятков или сотен терабайт перезаписи. SSD же, относящиеся к серверному классу, имеют на порядок более высокую задекларированную надёжность, которая достигает единиц или даже десятков петабайт перезаписи. Из этого следует вывод, что даже после записи на обычный SSD количества данных, значительно превышающего его ресурс, он не потеряет способности сохранять её в выключенном состоянии по меньшей мере в течение нескольких месяцев – по аналогии с серверной моделью.
Именно поэтому наша двухнедельная проверка сохранности информации в выключенном состоянии и не выявила никаких проблем. После перезаписи сотен терабайт современные SSD просто обязаны сохранять данные гораздо дольше, чем пару недель. И совершенно очевидно, что спецификации JEDEC в этом отношении производителями соблюдаются.
На этом вопрос сохранности информации на выключенном SSD мы считаем закрытым. Понятно, что тестирование ресурса перезаписи – куда более важный с практической точки зрения и более осмысленный эксперимент, который может сказать о выносливости современных твердотельных накопителей гораздо больше. К тому же наша методология тестирования проверяет и правильность считывания сохранённых на SSD в самом начале эксперимента файлов.
Тем не менее, считаем своим долгом напомнить, что накопители на NAND-памяти всё-таки не предназначены для архивного хранения информации. Магнитные носители информации – жесткие диски и ленточные накопители – выглядят более подходящим выбором для этой цели. SSD же – быстрый носитель информации, нацеленный в первую очередь для работы с «горячими» данными.
⇡#Накопители, тестирование которых завершено
Данный накопитель был включён в тестирование за свою уникальность. Это – единственный на рынке SSD крупного производителя, основанный на контроллере Maxiotek. Надо сказать, что данный контроллер разработан отнюдь не новичками: торговая марка Maxiotek – это дочерний проект JMicron. Однако в любом случае контроллеры обеих фирм – это платформы для сугубо бюджетных SSD. Например, в ADATA Ultimate SU700 нет ни DRAM-буфера, ни поддержки коррекции ошибок на основе LDPC-кодов, а это значит, что потенциально флеш-память в таком накопителе подвержена более быстрому износу, чем в SSD на более продвинутых контроллерах. С другой стороны, в SU700 установлена достаточно надёжная 32-слойная Micron TLC 3D NAND первого поколения, и это компенсирует недостатки базового процессора.
ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Maxiotek MK8115
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |140 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 299 Тбайт
В конечном итоге ADATA Ultimate SU700 оказался достаточно неплохим по надёжности вариантом. В нашем тесте он смог пережить перезапись 2299 Тбайт данных.
Однако поведение ADATA Ultimate SU700 на финальном этапе несколько обескуражило. Во-первых, этот накопитель никоим образом не показывает существование проблем с флеш-памятью. Его S.M.A.R.T.-диагностика не содержит параметров, которые позволяли бы делать выводы о состоянии SSD. Во-вторых, выход накопителя из строя оказался полностью внезапным. После очередной перезагрузки он просто потерял все хранившиеся на нём данные и оказался заблокированным для записи.
Ввиду скудности S.M.A.R.T. в ADATA Ultimate SU700 подробный анализ итогов тестирования провести затруднительно. Фактически, мы можем оценить лишь число циклов перезаписи, которые отработала флеш-память.
13 тысяч циклов перезаписи – это весьма неплохой результат для памяти, используемой в бюджетном SSD. И это ещё раз подтверждает, что 32-слойная TLC 3D NAND компании Micron – хорошая основа для бюджетного накопителя.
Кстати говоря, высоко оценивает такую память и контроллер Ultimate SU700. До минимального показателя в 10 % переменная, указывающая на оставшийся ресурс, упала лишь после записи 900 Тбайт информации.
По всей видимости ADATA Ultimate SU700 можно отнести к числу наиболее надёжных SSD среди бюджетных предложений. Однако надо иметь в виду, что такие дешёвые накопители формируются их производителями по остаточному принципу. И нередко устанавливаемая в них начинка меняется без каких-либо уведомлений. Поэтому ситуация с практической выносливостью подобных решений, произведённых в разные периоды времени, может отличаться.
Флеш-память с трёхмерной компоновкой медленно, но верно набирает популярность. На рынке стала доступна 3D NAND компании Micron, и в продаже уже можно найти несколько накопителей на её основе. Одно из наиболее интересных предложений такого рода – ADATA Ultimate SU800. Этот твердотельный накопитель, как и Crucial MX300, основывается на 32-слойной TLC-памяти производства Micron, но управляет ей в данном случае контроллер Silicon Motion SM2258, обладающий сильной коррекцией ошибок на основе LDPC ECC. Такое сочетание получилось достаточно выгодным по цене, поэтому вопрос о его надёжности вызывал живой интерес.
ADATA Ultimate SU800 256 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |200 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
176 Тбайт
И интерес оказался далеко не напрасным. Испытания показали, что надёжность ADATA Ultimate SU800 находится на очень низком уровне. Этот SSD ёмкостью 256 Гбайт не смог даже выдать заявленный производителем ресурс, и отказал заметно раньше обещанного срока, позволив записать лишь 176 Тбайт данных. Из-за столь скромной выносливости ADATA Ultimate SU800 оказался одним из худших SSD в настоящем тестировании, и в разы отстал по этой характеристике от большинства качественных TLC-накопителей.
В чём здесь проблема, с полной уверенностью сказать тяжело. С одной стороны, другие накопители, построенные на той же 32-слойной TLC 3D NAND компании Micron, демонстрируют в испытаниях на порядок лучшую выносливость. С другой – смерть ADATA Ultimate SU800 наступила явно не из-за сбоя контроллера, так как ей предшествовал период лавинообразного роста числа ошибок в флеш-памяти и вполне штатный процесс подмены выходящих из строя блоков NAND на блоки из резерва. Так что скорее всего, объяснение кроется в том, что ADATA закупает у Micron второсортные чипы памяти, а контроллер SMI SM2258 не умеет с ними должным образом обращаться.
Без каких-либо проблем ADATA Ultimate SU800 смог принять порядка 150 Тбайт данных, после чего S.M.A.R.T.-мониторинг начал фиксировать возрастающее число ошибок.
Лучше всего происходящее можно показать графиком числа ошибок при очистке блоков флеш-памяти (построен на основе показаний атрибута B6).
Также о проблемах можно судить по изменению атрибута 05, в котором сохраняется информация о переносе секторов, которые контроллер не смог правильно считать или записать.
Оба графика показывают, что ранняя смерть ADATA Ultimate SU800 была закономерна и неизбежна.
В то же время число перезаписей ячеек флеш-памяти даже к моменту окончания жизненного цикла накопителя оказалось совсем небольшим.
800 циклов перезаписи – это очень низкий ресурс даже для трёхбитовых ячеек флеш-памяти. Однако есть одна тонкость. В ADATA Ultimate SU800 алгоритмы SLC-кеширования работают динамически. При записи в SLC-режиме используется вся доступная флеш-память, и её перевод в TLC-режим происходит только тогда, когда заканчивается свободное место. Это значит, что к 800 циклам перезаписи в TLC-режиме прибавляется и значительно более высокое число циклов перезаписи ячеек в SLC-режиме.
Дополнительные 30 тысяч циклов перепрограммирования – это весьма солидная нагрузка даже по меркам настоящей SLC-памяти. Поэтому возможно, что именно выбранная инженерами ADATA схема SLC-кеширования стала причиной столь низкой выносливости Ultimate SU800. Впрочем, как бы то ни было, если вы подыскиваете накопитель, на который планируете накладывать ощутимые нагрузки по записи данных, ADATA Ultimate SU800 рекомендуется обходить стороной.
Когда мы добавляли в тесты ADATA Ultimate SU900, то рассчитывали, что он сможет реабилитировать немного более дешёвую модель, SU800, которая быстро отказала, записав на себя всего 176 Тбайт данных. И к тому были все предпосылки, ведь в основе SU900 лежит не трёхбитовая, а двухбитовая память MLC 3D NAND с 32 слоями. По сути, SU900 в чём-то даже похож на несокрушимый Samsung 850 PRO, разница лишь в том, что в накопителе ADATA применена память производства Micron, а не южнокорейского полупроводникового гиганта. Ну и, естественно, другая платформа – контроллер SMI SM2258, который, откровенно говоря, завоевал несколько неоднозначную репутацию.
ADATA Ultimate SU900 256 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная MLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |200 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
4 580 Тбайт
Результаты тестов оказались более чем любопытны. Самое главное: Ultimate SU900 кардинально отличается от своего младшего собрата. Это действительно добротный и надёжный накопитель. И не просто надёжный, а очень надёжный. В нашем тесте он продемонстрировал практический ресурс на уровне 4,5 Пбайт, и этот результат позволяет поставить SU900 даже выше накопителей на базе планарной MLC NAND.
Однако до Samsung 850 PRO предложению ADATA всё-таки далеко. И это имеет достаточно простое объяснение: устройства MLC 3D NAND компании Micron – это своего рода отбраковка при производстве TLC 3D NAND. В отличие от Samsung компания Micron для двухбитовых чипов использует те сходящие со своего конвейера кристаллы, которые не проходят валидацию в качестве TLC 3D NAND. Поэтому запредельной надёжности от накопителей на основе такой MLC 3D NAND ожидать не приходится. Тем не менее, результат ADATA Ultimate SU900 на фоне того, какой ресурс демонстрируют другие SSD похожей цены, всё равно более чем высок.
Кончина накопителя удивления не вызвала. Можно сказать, что к этому он подходил очень долго. На последнем скриншоте CrystalDiskInfo, который нам удалось снять до того, как Ultimate SU900 утратил свою работоспособность, видно достаточно большое число разнообразных ошибок в массиве флеш-памяти.
Первые проблемы были детектированы после записи 2,5 Пбайт данных. После прохождения отметки 2600 Тбайт в массиве флеш-памяти появилась первая партия ошибок стирания данных.
Из-за этого контроллеру накопителя пришлось перенести часть секторов в резервную область. Правда, после первого инцидента последующие ошибки появились очень нескоро: до того, как контроллеру вновь пришлось прибегнуть к резервному фонду, на SSD удалось записать ещё примерно 1,5 Пбайт информации.
Экспоненциальное нарастание числа проблем в массиве флеш-памяти началось лишь после записи 4 Пбайт данных.
Если совместить это с графиком, на котором отображается среднее число циклов программирования-стирания ячеек флеш-памяти, то окажется, что 32-слойная MLC 3D NAND компании Micron в состоянии выдержать до 50 тысяч таких циклов. Этот показатель сравним с выносливостью MLC 3D V-NAND компании Samsung, но у ADATA Ultimate SU900 выше коэффициент усиления записи.
Расход запаса резервных блоков ADATA Ultimate SU900 изображён на следующем графике. Обратите внимание, накопитель отказал лишь тогда, когда все имеющиеся в его распоряжении резервные блоки были использованы.
В конечном итоге ADATA Ultimate SU900 продемонстрировал весьма завидную выносливость. По данному параметру – это один из лучших SSD, который к тому же можно приобрести за сравнительно невысокую цену.
Компания ADATA за последнее время наштамповала множество весьма неплохих накопителей, которые завоевали немало поклонников хорошим сочетанием цены и производительности. Одна из наиболее любопытных в этом отношении моделей – XPG Gammix S11 или XPG SX8200 (это – два варианта одного и того же SSD с различными вариантами комплектного охлаждения). В данном SSD используется гибкий и высокоэффективный контроллер Silicon Motion SM2262 и добротная 64-слойная TLC 3D NAND производства Micron. И более того, при этом XPG Gammix S11 оказался не только выгодным, но и надёжным.
ADATA XPG Gammix S11 256 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x4
|
Память |Micron 64-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2262
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |160 Тбайт
|
Выносливость по результатом тестов |
4195 Тбайт
Записав более 4 Пбайт данных ADATA XPG Gammix S11 прочно занял место в числе накопителей, которые можно рекомендовать для достаточно интенсивных нагрузок. Стоит напомнить, что 4 Пбайт это – уровень выносливости, который обеспечивали накопители, основанные на планарной MLC-памяти. И это значит, что ресурс современной TLC 3D NAND, по крайней мере, если говорить о её 64-слойных разновидностях, заметно поднялся. Решения, построенные на такой памяти больше не должны вызывать у своих владельцев какие-то переживания относительно надёжности, если, конечно, речь идёт о продуктах производителей, которые не экономят на компонентной базе и не скупают отбраковку или память пониженных градаций качества.
Но ADATA XPG Gammix S11 оказался характерен и тем, что его авторы очень легкомысленно отнеслись к заполнению S.M.A.R.T.-диагностики. Во время использования параметр 0x05 (Percentage Used), который должен показывать степень износа флеш-памяти, у этого накопителя не изменялся. И в конце тестирования, как и в его начале, в нём оставалось нулевое значение. В итоге финальный скриншот CrystalDiskMark имел следующий вид.
Впрочем, следить за приблизительным состоянием флеш-памяти накопителя всё же было возможно по атрибуту 0x03 (Available Spare).
Исходя из представленных в телеметрии данных, после записи на накопитель 4188 Тбайт информации его резервные ячейки были израсходованы. Произошло это скачкообразно и практически перед самым финальным отказом SSD. После того, как был распечатан резерв флеш-памяти, накопитель смог принять ещё только 7 Тбайт файлов.
За время тестирования ADATA XPG Gammix S11 его флеш-память была перезаписана более 21 тысячи раз. И это значит, что 64-слойная TLC 3D NAND компании Micron при правильном обслуживании может очень долго работать без сбоев.
Стоит отметить, что во время тестирования ADATA XPG Gammix S11 находился под непрерывной нагрузкой более 8 месяцев, что говорит о нём, как о весьма достойном в плане жизнестойкости решении.
Твердотельных накопителей, в которых используется MLC-память, становится всё меньше, и каждая такая модель привлекает к себе немало внимания. Именно поэтому в тесты был включён ADATA XPG SX950 – флагманский продукт ADATA на базе MLC 3D NAND первого поколения производства Micron. Данный SSD работает под управлением контроллера Silicon Motion SM2258 и по аппаратной начинке похож на ADATA Ultimate SU900, но в данном случае используется другая микропрограмма, обещающая повышенную надёжность, которая выливается в шестилетнюю гарантию.
ADATA XPG SX950 240 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Micron 32-слойная MLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |200 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 821 Тбайт
В практическом тестировании ADATA XPG SX950 повёл себя не совсем так, как Ultimate SU900. Модель серии XPG оказалась слабее, и в то время как для SU900 конечный объём принятой информации превысил 4 Пбайт, она до выхода из строя смогла записать лишь 2 821 Тбайт информации. Получается, что использование в основе XPG SX950 памяти с двухбитовыми ячейками не смогло сделать из него SSD с заметно повышенным ресурсом. На перезапись порядка 2,5 Пбайт часто оказываются способны и качественные TLC-модели. И тому есть вполне логичное объяснение: в виде MLC 3D NAND первого поколения компания Micron продаёт те 32-слойные чипы флеш-памяти, которые не смогли пройти квалификационный отбор на стабильную работу в TLC-режиме. Поэтому и получается, что ресурс TLC и MLC памяти у Micron примерно одинаков.
Несомненным преимуществом ADATA XPG SX950 выступает подробная S.M.A.R.T.-телеметрия, благодаря которой следить за состоянием SSD совсем несложно. Тестовый накопитель отказал в совершенно предсказуемый момент: когда число оставшихся подменных блоков флеш-памяти упало до нулевой отметки.
К этому моменту XPG SX950 приближался очень долго и медленно. Хотя первый сбойный сектор в массиве флеш-памяти был переназначен практически сразу после того, как мы запустили тестирование, лавинообразный рост числа ошибок начался только тогда, когда пробег превысил 2,4 Пбайт.
Примерно тогда же начался расход имеющегося подменного фонда накопителя, который у XPG SX950, кстати говоря, обширнее, чем у Ultimate SU900.
Основная масса ошибок, зафиксированных контроллером, возникало при попытках очистки ячеек. График их количества удивительным образом перекликается с графиком числа переназначенных блоков флеш-памяти.
Тестируя различные накопители на базе контроллера SMI SM2258 мы всегда вынуждены ссылаться на высокий коэффициент усиления записи. Эта особенность данной платформы проявилась и на этот раз. В целом, установленная в XPG SX950 флеш-память смогла перенести 34 тысячи циклов перезаписи, но массовые ошибки стали возникать после того, как ресурс перевалил за 29 тысяч циклов перезаписи. И то, и другое значение – достаточно хороший показатель, который в очередной раз подтверждает качественность 3D NAND компании Micron первого поколения.
В итоге, несмотря на то, что ADATA говорит о XPG SX950 как о высоконадёжном решении, на самом деле таковым оно не является. Тем не менее, данный накопитель вполне можно отнести к разряду вполне добротных массовых SSD.
Crucial MX300 – весьма интересный для тестирования живучести экземпляр. В нём применение нашла производимая Micron и разработанная альянсом IMFT трёхмерная 32-слойная TLC-память, которая на данный момент встречается всё чаще и чаще, особенно в недорогих моделях SSD. И надо сказать, что мы нисколько не пожалели, что «связались» с тестами этой модели. Благодаря ей мы теперь знаем, что и 3D TLC NAND компании Micron может не уступать в выносливости привычной планарной MLC-памяти. Представьте себе, тестирование Crucial MX300 заняло 300 суток, и всё это время на накопитель почти непрерывно писались данные.
Crucial MX300 275 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |80 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 659 Тбайт
Общий объём записей, который смог перенести Crucial MX300, в конечном итоге составил 2 659 Тбайт, что удивительным образом пересекается с практической выносливостью участвовавшего в нашем тесте Samsung 850 EVO. Иными словами, пока 3D TLC NAND оставляет после себя исключительно благоприятное впечатление.
Положительное впечатление Crucial MX300 оставил после себя не только из-за высокого продемонстрированного результата. Он оказался и одним из немногих накопителей, который сообщает о себе в S.M.A.R.T. детальную и содержательную информацию. Благодаря этому кончина этого SSD не оказалась неприятным сюрпризом. О том, что его жизненный цикл подходит к концу, было ясно из параметров мониторинга, которые сообщают и об ошибках, и о задействовании подменных блоков, и о размере оставшегося резерва.
Например, при приближении Crucial MX300 к полной выработке ресурса состояние его S.M.A.R.T. выглядел следующим образом.
Наглядно иллюстрируют состояние флеш-памяти сразу несколько параметров.
Во-первых, нарастающее число ошибок чтения из флеш-памяти, которое хранится в переменной 0x01 (Raw Read Error Rate).
Первые ошибки чтения из массива флеш-памяти стали возникать после записи на накопитель примерно 1,7 Пбайт данных. Затем их число стало увеличиваться по экспоненте. Однако нужно понимать, что здесь речь идёт о внутренних ошибках накопителя. Целостность хранимых данных при этом не нарушается, так как эти ошибки устраняются контроллером.
Во-вторых, хорошим показателем состояния флеш-памяти накопителя выступает переменная 0x05 (Reallocated NAND Blocks). В ней аккумулируется число блоков, которые были перенесены в резервную область.
Первый случай обращения контроллера к резерву зафиксирован после записи 1,7 Пбайт данных, а после записи более 2,0 Пбайт, резерв стал востребован практически постоянно.
Стоит заметить, что нормализованное состояние этой переменной отлично подсказывает тот момент, когда SSD собирается окончательно отказать.
В самом конце теста нормализованное значение Reallocated NAND Blocks упало до нуля.
В-третьих, наблюдать имеет смысл и за параметром 0xB4 (Unused Reserve NAND Count), где отражается доступный запас резервных блоков.
Из имеющихся изначально 1246 блоков к окончанию жизненного цикла SSD остались невостребованными только 209 блоков.
А вот переменная 0xCA (Percent Lifetime Used), в которой по идее должен отображаться процентный показатель выработки ресурса, ничего осмысленного не сообщает. Проблема в том, что из-за каких-то ошибок в прошивке эта переменная периодически обнуляется. Поэтому за время тестирования она начертила весьма забавный график.
Собственно, такое её путешествие вплотную связано с тем, что накопитель неправильно считает циклы перезаписи флеш-памяти. Параметр 0xAD (Average Block-Erase Count), который должен их фиксировать, тоже периодически сбрасывается.
Впрочем, благодаря непрерывному наблюдению за этой переменной, мы смогли восстановить её правильное значение к концу жизни Crucial MX300.
Как видно по приведённому графику, число циклов перезаписи 3D TLC NAND в составе Crucial MX300 за всё время тестирования превысило 10 тысяч. И это – весьма примечательный показатель, ведь изначально Micron обещает для своей памяти ресурс лишь 1500 циклов перезаписи. То есть, в Crucial MX300 устанавливаются весьма качественные чипы, которые оказываются способны переработать расчётную выносливость в несколько раз.
В то же время, в Samsung 850 EVO трёхмерная память с трёхбитовыми ячейками смогла выдержать 15 тысяч циклов программирования-стирания. То есть, Crucial MX300 показал высокую надёжность не только благодаря своей памяти, но и за счёт внутренних алгоритмов, которые смогли обеспечить невысокий показатель усиления записи.
Трёхмерная флеш-память второго поколения компании Micron, имеющая 64-слойную структуру, постепенно начинает проникать в потребительские SSD. Один из первых накопителей, построенных с использованием такой памяти – Crucial MX500, разработанный инженерами самой компании Micron. Его предшественник, MX300, в котором использовалась микроновская TLC 3D NAND первого поколения, зарекомендовал себя с хорошей стороны и смог попасть в число SATA SSD с повышенной надёжностью. Однако более новый MX500 результат предшественника повторить не смог: его практическая выносливость оказалась примерно в два с половиной раза хуже.
Crucial MX500 250 Гбайт
|
Память |Micron 64-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1075 Тбайт
Общий объём записей, который смог выдержать Crucial MX500, составил всего лишь 1 075 Тбайт. Для качественного SSD, построенного на современной разновидности TLC 3D NAND, это как-то маловато. Такой результат расстраивает ещё и потому, что похожий по аппаратной начинке накопитель Intel SSD 545s, в котором применяется аналогичная 64-слойная флеш-память производства Intel и контроллер Silicon Motion, смог выдержать вдвое большую нагрузку. Всё это наводит на мысли о том, что 64-слойная TLC 3D NAND, которую в настоящее время делает Micron, не слишком хороша по качеству.
На момент окончания жизненного цикла S.M.A.R.T.-статистика у Crucial MX500 приобрела следующий вид.
Стоит подчеркнуть, что под конец Crucial MX500 утратил работоспособность не полностью. Файлы, которые были записаны на носитель в начале тестов, продолжали нормально читаться, а проблемы отмечались лишь при записи свежих файлов, во время которой стали возникать ошибки.
Главный параметр S.M.A.R.T.-телеметрии Crucial MX500, по которому чётко ясно, что накопитель своё отслужил – число доступных резервных блоков, возвращаемое в переменной B4 (Unused Reserve NAND Blocks). В начале накопитель располагал 24 резервными блоками, но после записи примерно петабайта данных, этот резерв начал быстро расходоваться, придя в конце концов к полному истощению.
Первые исправимые ошибки чтения начали фиксироваться в Crucial MX500 после того, как на него было записано 928 Тбайт.
Но перенос блоков в резервную область начался ещё раньше: после записи 912 Тбайт данных.
К моменту, когда в массиве флеш-памяти стали фиксироваться первые ошибки, число перезаписей ячеек составляло около 5300. К окончанию тестирования среднее число циклов стирания-программирования достигало 6400.
Любопытно, что расход ресурса флеш-памяти Crucial MX500 (переменная CA – Percent Lifetime Used) в нормированном виде выглядел следующим образом.
Если учесть, что при расходе 255 процентов ресурса счётчик обнуляется, получается, что в целом износ накопителя по мнению контроллера к концу тестирования составил 429 % (четырёхкратное превышение расчётной нагрузки).
Выходит, что MX500 – уже не такой накопитель флагманского уровня, коими были предыдущие модели SSD компании Crucial, в названии которых фигурировали буквы MX. Новый MX500 по своим возможностям похож скорее на бюджетное решение.
Мы давно хотели посмотреть на ресурс типового варианта платформы Phison S10, укомплектованной планарной MLC-памятью. Начинка данного типа часто встречается среди продуктов производителей второго-третьего эшелона, которые обычно позиционируют накопители на её основе в качестве флагманских продуктов. Поэтому многим потребителям SSD с планарной MLC NAND, построенные на контроллере Phison S10, кажутся очень привлекательными, ведь для них действительно обещается соблазнительное сочетание цены, производительности и надёжности.
В наших тестах выносливости принял участие накопитель польского производителя GOODRAM Iridium Pro. Однако большинство накопителей, использующих контроллер Phison S10, производятся самим разработчиком контроллеров, и поэтому малоотличимы друг от друга. С тем же успехом вместо GOODRAM Iridium Pro можно было взять Corsair Force LS, Patriot Ignite, PNY CS2211 XLR8, Smartbuy Ignition 4 и проч. – результат, скорее всего, был бы точно тем же.
GOODRAM Iridium Pro 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3110-S10
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |н/д
|
Выносливость по результатам тестов |
1067 Тбайт
Компания GOODRAM, рекламируя свой Iridium Pro, напирает на его повышенную надёжность. Для него не установлено никаких лимитов по объёму разрешённой записи, а срок гарантии составляет пять лет – как у наиболее продвинутых потребительских SSD. Однако в то же время практическое испытание выносливости не позволило получить сколь-нибудь выдающийся результат. На GOODRAM Iridium Pro, который базируется на честной Toshiba 15-нм MLC NAND, записать в общей сложности удалось лишь 1067 Тбайт.
И это вряд ли можно считать хорошим показателем. Да, среднестатистические SSD с TLC-памятью демонстрируют в тестах несколько меньший реальный ресурс. Но вместе с тем по перенесённому объёму записи Iridium Pro не смог превзойти ни лучшие SSD на TLC памяти, ни Samsung 850 EVO, в котором применяется 3D TLC V-NAND. Иными словами, комбинация из MLC NAND компании Toshiba и контроллера Phison S10 никакой особенно высокой выносливости не обеспечивает.
Если проследить за изменением параметра S.M.A.R.T. E7 (SSD Life Left), становится понятно, что контроллер в GOODRAM Iridium Pro предполагает, что используемая MLC рассчитана на 3000 циклов перезаписи. И он недалёк от истины. После того, как ячейки MLC NAND оказываются в среднем перезаписаны более 3600-3700 раз, в массиве флеш-памяти начинают появляться проблемы различного характера.
До возникновения первых ошибок на GOODRAM Iridium Pro удалось записать 858 Тбайт данных, после чего число проблемных блоков страниц флеш-памяти стало нарастать лавинообразно. Исходя из значений переменной S.M.A.R.T. AA (Bad Block Count), число образовавшихся в процессе использования дефектных блоков достигло к концу жизненного цикла 94. Все они были переназначены за счёт подменного фонда.
Имеющийся резерв ячеек при этом был задействован не полностью, а лишь на 64 процента – об этом говорит нормированное значение того же параметра.
Всего же в MLC-накопителях на базе контроллера Phison S10 предусматривается 150 запасных блоков. Поэтому в конце тестирования отказ GOODRAM Iridium Pro произошёл по не вполне привычному сценарию. Накопитель в целом сохранил свою формальную работоспособность, однако записанные на нём файлы стали читаться с ошибками – перестали сходиться рассчитываемые нами в процессе тестирования контрольные суммы. Это нашло отражение и в резком изменении параметра S.M.A.R.T. 01 (Read Error Rate), который одномоментно вырос до космических величин. Этот параметр указывает на число ошибок чтения, и его внезапный выброс вполне закономерен.
Стоит заметить что такая же, как в GOODRAM Iridium Pro, двухбитовая память компании Toshiba в накопителе Plextor M8Pe смогла продемонстрировать вдвое больший ресурс. Однако в этом нет никакого противоречия. Во-первых, Plextor является для Toshiba более близким и более важным партнёром, поэтому для него доступны более качественные чипы. Во-вторых, на продолжительность жизни памяти оказывает влияние и контроллер. Чип Phison S10 не предлагает никаких продвинутых средств исправления ошибок и цифровой обработки сигналов, а использует лишь обычные BCH-контрольные суммы. Всё это означает, что от предлагаемых различными небольшими фирмами накопителей, построенных по формуле «Phison S10 + MLC NAND», никакой особенно выдающейся выносливости ждать не следует.
Когда Intel представляла свою принципиально новую память 3D XPoint, эпитеты сыпались как из рога изобилия. Одним из них была «непревзойдённая надёжность». Для такой памяти, использующей в своей основе эффект фазового перехода, обещалась кардинально лучшая по сравнению с привычной NAND выносливость, причём превосходство по этой характеристике обещалось не в разы, а примерно на три порядка. Впоследствии, когда на рынок стали приходить реальные накопители серии Optane, Intel скорректировала свои оценки, но декларируемое преимущество не исчезло, а трансформировалось в выигрыш в несколько крат. Тем не менее, информационная атака удалась: сознании многих отложилось, что Optane – это практически неубиваемый накопитель.
Но и это – лишь красивая легенда, которая не выдержала практической проверки. В рамках тестирования выносливости на 3DNews мы смогли достаточно быстро вывести Optane SSD 900P 280 Гбайт из строя простыми операциями перезаписи. Для этого потребовалось всего лишь полгода непрерывных операций, и в конечном итоге этот накопитель по своему реальному ресурсу ушёл от качественных классических SSD с обычной 3D NAND совсем недалеко.
Intel Optane SSD 900P 280 Гбайт
|
Память |Intel 20-нм 3D XPoint
|
Контроллер |Intel SLL3D
|
Алгоритм коррекции ошибок |н/д
|
Заявленный ресурс |5110 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
7712 Тбайт
Полученный результат – 7,7 Пбайт перезаписей. И эту величину нельзя называть каким-то особенно впечатляющим результатом. Samsung 850 PRO или Samsung 960 EVO могут почти так же или даже лучше.
Впрочем утверждать, что отказ Optane SSD 900P произошёл по вине проблем с 3D XPoint-памятью, с полной уверенностью всё-таки нельзя. При окончании жизненного цикла интеловский накопитель вошёл в режим «только для чтения», а информация, хранившаяся на нём, осталась доступна и сохранила свою целостность. Это позволило снять финальный слепок S.M.A.R.T. уже в тот момент, когда полноценная работоспособность SSD была утрачена.
Никаких страшных ошибок S.M.A.R.T. не отображает. Единственное, почему можно подумать, что с накопителем что-то не так – установленный третий бит в параметре 01 (Critical Warning), который как раз и сообщает о включении режима «только для чтения».
Несколько лет тому назад Intel практиковала искусственную программную блокировку своих SSD, исходя из наработки. Однако в данном случае отказ накопителя больше похож на какую-то реальную проблему, нежели на программное ограничение. Такой вывод можно сделать, если, например, обратить внимание на параметр 05 (Percentage Used), который отражает степень износа массива флеш-памяти по представлениям контроллера. Он достиг 105 процентов, и такая «некруглая» величина наработки вряд ли может являться программным триггером.
Достигнутый объём перезаписей тоже вряд ли можно расценить как какую-то заранее установленную границу. Он превышает объявленный в спецификациях предел более чем в полтора раза. Поэтому окончание жизненного цикла Optane SSD 900P мы скорее склонны относить на общую деградацию накопителя.
Если же говорить о том, насколько выносливыми оказались в конечном итоге ячейки 3D XPoint, то под конец теста они были перезаписаны 26 тысяч раз.
Главное тут то, что современная качественная MLC 3D NAND может лучше. В нашем тестировании побывало уже несколько традиционных накопителей, в которых память смогла отработать большее число циклов перезаписи. Это и ADATA Ultimate SU900 на базе памяти Micron, и Samsung 850 PRO или 960 EVO на базе собственной самсунговской памяти.
Иными словами, несмотря на всю поднятую маркетинговую шумиху и высокий заявленный ресурс, Optane SSD 900P 280 Гбайт звание эпически накопителя не оправдывает. Увы.
Intel SSD 545s – один из накопителей, в котором используется новая 64-слойная TLC 3D NAND производства Intel второго поколения. Эта память аналогична 64-слойной TLC 3D NAND авторства Micron, а значит, её практическая выносливость сможет указать на потенциальную надёжность целого класса накопителей, которые постепенно завоёвывают позиции на рынке. Прошлая версия трёхмерной памяти, которую разработали Intel и Micron, отличалась очень хорошей выносливостью. По этому параметру её вполне можно было сопоставлять с планарной MLC NAND, несмотря на то, что в ней использовались не только двухбитовые, но и трёхбитовые ячейки. Новая 64-слойная память, судя по результатам тестирования Intel SSD 545s, имеет несколько меньший практический ресурс. Однако произошедшее с ростом числа слоёв по вертикали сокращение жизненного цикла не слишком серьёзно. Например, Crucial MX300 на базе TLC 3D NAND первого поколения в нашем тесте показал выносливость в 2,7 Пбайт, а Intel SSD 545s с памятью второго поколения до выхода из строя смог принять 2,3 Пбайт данных.
Intel SSD 545s 256 Гбайт
|
Память |Intel 64-слойная 3D TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2259
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |144 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2334 Тбайт
Накопители, которые обеспечили выносливость свыше 2 Пбайт записи, мы относим к числу добротных, надёжных и рекомендуемых к приобретению. Intel SSD 545s – именно такая модель. В практическом тесте выносливости она подтвердила свой высокий класс.
Стоит упомянуть и то, что накопители ведущих производителей выгодно отличаются от безродных моделей ещё и тем, что они предлагают развёрнутую S.M.A.R.T.-диагностику, по которой можно легко понять, в каком состоянии находится массив флеш-памяти, и не пора ли озаботиться вопросом замены SSD. Intel SSD 545s в этом плане – образцово-показательный продукт. Вот как выглядело состояние S.M.A.R.T. в тот момент, когда мы приняли решение закончить его тестирование из-за того, что накопитель оказался неспособен читать без ошибок сохраняемые на нём в процессе теста файлы.
Тут отражены ошибки записи и стирания, плюс, активное использование блоков флеш-памяти из резерва. Тем не менее, в своём финальном состоянии SSD остался условно работоспособен даже несмотря на явные проблемы с флеш-памятью. Он нормально определялся в системе и позволял безошибочно читать те файлы, которые были записаны на нём в самом начале испытаний.
В процессе тестирования память смогла пережить чуть более 10 тысяч циклов перезаписи. Похоже что это – типичное значение выносливости для 3D NAND производства Intel и Micron.
Тем не менее, первые ошибки в массиве флеш-памяти стали возникать после записи на накопитель 1,4 Пбайт данных. К этому моменту износ памяти составлял где-то 6 тысяч циклов перезаписи.
С возникновением ошибок стала активно использоваться и резервная флеш-память.
В то же время, если исходить из параметра Media Wearout Indicator, то ресурс Intel SSD 545s предполагается на уровне 360 Тбайт перезаписи. К этому моменту флеш-память была перезаписана ровно 1500 раз.
Долгое время считалось, что Intel при падении параметра Media Wearout Indicator до нуля включает в своих накопителях защиту от записи. Однако в процессе нашего практического тестирования ничего подобного не произошло. То есть, Intel SSD 545s – это весьма достойный по параметрам выносливости потребительский накопитель, который можно смело порекомендовать использовать в условиях высоких нагрузок. Данная модель чуть проиграла Samsung 850 EVO (на 48-слойной V-NAND) и Crucial MX300, но всё равно заслуживает внимания.
Времена, когда Intel SSD 600p был одним из самых популярных накопителей, давно прошли. Тем не менее, этот SSD стоит у многих пользователей в системе, ведь это был первый NVMe-продукт компании Intel, который к тому же продавался по очень выгодной цене. Правда, при этом производительность 600p вызывала серьёзные нарекания, поскольку Intel сделала ставку на достаточно слабый контроллер SMI SM2260, который использовался вместе с медленной TLC 3D NAND первого поколения производства Intel. Но в данном случае мы ведём речь о надёжности, а с этой точки зрения такая флеш-память, напротив, неплоха.
Intel SSD 600p 256 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x4
|
Память |Intel 32-слойная 3D TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2260
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |144 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
3 851 Тбайт
Показанный в тесте выносливости накопителем Intel SSD 600p результат составил 3 851 Тбайт, что позволяет назвать его очень хорошим по надёжности вариантом. Очень редкие накопители, основанные на TLC 3D NAND, способны на большее. Но у предложения Intel есть и ещё одно важное преимущество. При окончании ресурса лавинообразный рост числа ошибок во флеш-памяти не полностью вывел его из строя, унеся с собой все хранившиеся данные. Вместо этого SSD просто перешёл в режим только для чтения, позволяя пользователю спасти хотя бы часть информации, которая осталась в работоспособных блоках флеш-памяти.
Несмотря на продолжительный жизненный цикл Intel SSD 600p, показатель использованного ресурса в S.M.A.R.T. достиг 100-процентного значения уже при записи 350 Тбайт данных.
Первые же ошибки во флеш-памяти, отображаемые в S.M.A.R.T., возникли в самом конце тестирования, когда на SSD уже было записано 3,76 Тбайт.
За время испытаний массив флеш-памяти Intel SSD 600p был перезаписан 15 тысяч раз, что для TLC 3D NAND является отличным показателем.
Впрочем, рекомендовать Intel SSD 600p мы бы всё равно не стали из-за его крайне скромной производительности.
Intel SSD 760p – это очень неплохая с точки зрения производительности NVMe-модель среднего уровня, основанная на контроллере Silicon Motion SM2262 и флеш-памяти TLC 3D NAND второго поколения с 64 слоями. Формально этот накопитель является дальнейшим развитием Intel SSD 600p, однако на деле разрыв между этими продуктами огромен, по крайней мере в том, что касается производительности. В то же время перевод флеш-памяти на 64-слойный дизайн мог оказать влияние и на надёжность, которая раньше выглядела весьма достойно. Поэтому к тестированию Intel SSD 760p мы подошли с большим интересом.
Intel SSD 760p 256 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x4
|
Память |Intel 64-слойная 3D TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2262
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |144 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
3 442 Тбайт
И накопитель не разочаровал. Его выносливость оказалась почти такой же, как и у 600p – на Intel SSD 760p до его отказа удалось записать 3 442 Тбайт данных. Причём, здесь тоже сработала фирменная интеловская особенность – при окончании жизненного цикла накопитель не пропал из системы, а просто перешёл в состояние только для чтения, несмотря на возникшие дефекты в массиве флеш-памяти. Иными словами, существенная часть пользовательских данных на SSD сохранились даже тогда, когда он исчерпал весь свой ресурс.
Расход ресурса в процессе тестирования по данным S.M.A.R.T. отображён на следующем графике.
Переменная 05 (Percentage Used) достигла значения в 100 процентов уже после записи 362 Тбайт информации. Массив флеш-памяти на этот момент был перезаписан 2000 раз.
Тем не менее, 64-слойная TLC флеш-память Intel в конечном итоге выдержала более 17 тысяч циклов перезаписи. В то же время первые ошибки стали детектироваться контроллером при прохождении границы в 12 тысяч циклов перезаписи, когда на накопитель было записано 2,3 Пбайт данных.
Почти до самой смерти Intel SSD 760p каким-то образом удавалось не прибегать к подменному фонду. Его полный расход согласно переменной S.M.A.R.T. 03 (Available Spare) произошёл лишь на самом последнем этапе тестирования, когда до отказа накопителя оставалось записать лишь несколько десятков Тбайт данных.
В целом Intel SSD 760p произвёл впечатление очень достойного с точки зрения надёжности варианта. По итогам испытаний есть все основания говорить о том, что TLC 3D NAND второго поколения компании Intel правомерно сопоставлять по выносливости с планарной MLC-памятью.
Накопитель локального китайского производителя KingDian был включён в тестирование главным образом из любопытства, какие характеристики надёжности может предложить доступный на интернет-площадках вроде AliExpress ультрабюджетный SSD с флеш-памятью неясного происхождения. Тем более что в тестах производительности он показал себя не хуже дешёвых предложений именитых фирм.
KingDian S280 240 Гбайт
|
Память |Toshiba (?) 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2256
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |Н/д
|
Выносливость по результатам тестов |
664 Тбайт
Несмотря на то, что KingDian S280 – это весьма сомнительное предложение как по начинке, так и по своему происхождению, выносливость этот накопитель продемонстрировал весьма достойную. Безусловно, во многом помог этому контроллер Silicon Motion SM2256, на который не поскупился китайский производитель. К счастью, этот контроллер поддерживает продвинутые методы коррекции ошибок, что и позволило KingDian S280 пережить более 600 Тбайт перезаписей.
При этом нужно отметить присущий этой модели функциональный и содержательный мониторинг S.M.A.R.T. Местами он не очень понятен, но параметры 05 (Reallocated Sectors Count), A9 (Percentage Lifetime Remaining) и C4 (Reallocation Event Count) позволяют неплохо воссоздавать картину происходящего с массивом флеш-памяти.
Самая простая для понимания характеристика – это оставшийся ресурс, процентное выражение которого описывается атрибутом A9 (Percentage Lifetime Remaining). Однако на самом деле это значение высчитывается арифметически исходя из того, что массив флеш-памяти рассчитан на 1000 циклов перезаписи.
Поэтому жизнеспособность по мнению самого накопителя упала до нуля при перезаписи лишь 235 Тбайт данных. На самом же деле установленная в нашем экземпляре SSD память смогла протянуть гораздо больше. Среднее число перезаписей ячеек к моменту выхода накопителя из строя достигло 2800 раз.
Надо сказать, что такое финальное число перезаписей TLC-памяти существенно ниже, чем в накопителях ведущих производителей. И это косвенно указывает на то, что память в KingDian S280 использована действительно далеко не самая лучшая. Например, в Plextor M7V массив TLC-памяти до отказа накопителя удалось перезаписать 4800 раз, а в Samsung 750 EVO – почти 8000 раз.
Если же говорить не о предельной выносливости KingDian S280, а о том, до каких пор его массив флеш-памяти работает без сбоев, то посмотреть стоит на значение параметра C4 (Reallocation Event Count), в котором аккумулируется число ошибок, потребовавших переносить данные на новое место из имеющегося резерва.
Лавинообразное нарастание проблем с памятью наблюдается после записи 650 Тбайт данных, а до этого момента состояние накопителя опасений вообще не вызывает. Аналогичную картину можно получить, если посмотреть на изменение параметра 05 (Reallocated Sectors Count), в котором отображается число выведенных из обращения секторов.
Из последних двух графиков нетрудно сделать вывод о том, что начинать активно беспокоиться о скорой кончине KingDian S280 стоит после того, как у него появляются первые ошибки. С момента задействования первого сектора из резерва и до того, как накопитель становится полностью негодным, проходит очень небольшой промежуток времени. При этом после окончания жизненного цикла KingDian S280, как и большинство других потребительских SSD, просто пропадает из системы и перестаёт нормально функционировать. Впрочем, в нашем случае он умер не полностью: накопитель определялся в BIOS, но как SSD ёмкостью 100 Мбайт, что в практическом плане совершенно бесполезно.
И ещё одно интересное наблюдение. Несмотря на то, что флеш-память, установленная в KingDian S280, показала худшую работоспособность по сравнению с памятью в других TLC-накопителях, продолжительность жизни этой модели оказалась вполне «на уровне». Обеспечить такой результат смог контроллер Silicon Motion SM2256, благодаря которому коэффициент усиления записи остаётся близким к единице, чему помогает имеющаяся в накопителе технология SLC-кеширования.
Вывод же из всего этого напрашивается такой: современные контроллеры позволяют получать сравнительно неплохие по надёжности SSD даже в том случае, если в них использована не слишком качественная память. И KingDian S280 – это отличная иллюстрация этого факта.
Kingspec NE-240 появился в нашем тестировании по простой причине: этот накопитель доступен на Aliexpress, и это – самый дешёвый NVMe-накопитель из всех имеющихся сейчас вариантов. Честно говоря, аппаратная конфигурация данного SSD не вызывает особого доверия, так как он собран на безбуферном контроллере SMI SM2263XT и второсортной флеш-памяти, но с точки зрения многих покупателей привлекательная цена перекрывает эти недостатки. К тому же в тестах производительности Kingspec NE-240 показывает очень даже неплохо, что только подогревает интерес к этой модели.
Однако практические испытания выносливости этого SSD только подтвердили наши опасения. Дешевизна и высокое качество редко пересекаются в одном продукте, и Kingspec NE-240 – не исключение. Накопитель смог перенести запись всего лишь 379 Тбайт данных, что в несколько раз меньше тех результатов, которые мы наблюдаем у качественных продуктов ведущих производителей.
Kingspec NE 240 Гбайт
|
Память |Micron 64-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2263XT
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |Н/д
|
Выносливость по результатам теста |
379 Тбайт
В этом накопителе используется 64-слойная TLC 3D NAND второго поколения компании Micron, промаркированная суббрендом SpecTek, через который этот производитель «сливает» свои второсортные полупроводниковые изделия. Но похоже, что в случае с Kingspec NE-240 подвела не память, а контроллер. По крайней мере, никаких ошибок в процессе тестирования в S.M.A.R.T.-мониторинге не обнаруживалось до самого финала. Кончина же Kingspec NE-240 выглядела так: в один прекрасный момент он просто пропал из системы, а при дальнейших перезагрузках материнская плата больше не обнаруживала его во время начальной инициализации устройств.
Именно по этой причине мы не можем привести финального скриншота CrystalDiskInfo. Один же из последних скриншотов выглядел так:
За время жизни Kingspec NE-240 его флеш-память была перезаписана всего лишь 2100 раз. Кстати обратите внимание, у купленного нами для тестов нового накопителя счётчик циклов программирования-стирания изначально не был установлен в нулевое значение, а сразу показывал 180 перезаписей флеш-памяти.
С таким быстрым выходом из строя неудивительно, что показатель израсходованного ресурса Kingspec NE-240 не успел дойти до 100 процентов. По мнению контроллера накопителя, возможности массива флеш-памяти были выработаны всего на 79 процентов.
Перед тем, как SSD бесславно умер, в S.M.A.R.T. произошёл необъяснимый скачок параметра израсходованного ресурса: он уменьшился с 79 до 49 процентов. Это тоже похоже на сбой контроллера или микропрограммы.
В целом Kingspec NE-240, несмотря на все свои плюсы, не смог завоевать репутацию надёжного решения. И это значит, что покупку дешёвых SSD на Aliexpress можно посоветовать только рисковым парням (и девушкам), которые не страшатся внезапных поломок и утраты данных.
Несмотря на то, что накопители, лишённые DRAM буфера, предлагают достаточно сомнительный уровень производительности, они остаются востребованы из-за своей дешевизны. По просьбам читателей мы добавили в тесты ещё одну подобную модель SSD, которая примечательна тем, что она выпускается одним из популярных в России производителей, компанией Kingston. Накопитель A400 являет собой торжество экономии: он основывается на двухканальном безбуферном контроллере Phison S11 и использует трёхмерную TLC-память первого поколения, производимую компанией Micron. Такие же по аппаратной начинке модели есть у многих поставщиков из второго и третьего эшелонов, но Kingston – это достаточно именитая фирма, и она работает с поставщиками контроллеров и памяти напрямую и на специальных условиях.
Kingston A400 240 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Phison PS3111-S11
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |80 Тбайт
|
Выносливость по результатам теста |
613 Тбайт
Однако на практике хорошая родословная Kingston A400 ничего не дала. Даже более того: в то время как раньше Kingston относился к подбору добротной начинки для своих с большим вниманием, в A400 мы видим явное пренебрежение качеством. Этот накопитель выступил даже хуже аналогичных SSD производителей третьего эшелона вроде GOODRAM. Иными словами, переплачивать за торговую марку Kingston в надежде на повышенную надёжность сегодня нет никакого смысла.
По итогам испытаний практический пробег, после которого Kingston A400 240 Гбайт, пришёл в неработоспособное состояние, составил 613 Тбайт, что для накопителя, где используется контроллер с LDPC-кодированием и TLC 3D NAND с 32 слоями – крайне мало. Отсюда следует вывод о практике закупки производителем удешевлённых второсортных кристаллов NAND.
Причём, отказ накопителя оказался полностью внезапным. Никакие из параметров S.M.A.R.T. не показывали проблем до самой смерти SSD. Именно поэтому финальный скриншот CrystalDiskMark снят не в самом конце жизненного цикла накопителя, а немного заранее. Отказ же Kingston A400 выглядел так: накопитель просто исчез из системы во время работы и при последующих перезагрузках уже не определялся.
Таким образом, наблюдение за параметрами S.M.A.R.T. в модели Kingston A400 имеет не слишком много смысла. Мы можем поделиться лишь двумя содержательными графиками, отражающими изменение переменных телеметрии. Во-первых, зависимостью параметра «здоровья» от количества записанных данных.
По этому графику видно, что формальный показатель здоровья Kingston A400 240 Гбайт снизился до нуля после записи 209 Тбайт данных.
Во-вторых, зависимостью числа перезаписей флеш-памяти от количества записанной на SSD информации.
Как видно, Kingston A400 отличается коэффициентом усиления записи в районе 1,17, и к окончанию жизненного цикла его флеш-память была перезаписана всего 2900 раз. Это – очень низкий результат для 32-слойной TLC 3D NAND производства Micron даже с учётом, что рассмотренный накопитель основывается на платформе Phison S11 без DRAM-буфера. В качестве примера напомним, что память с той же архитектурой в составе накопителя Crucial MX300 смогла перенести более 10 тысяч циклов перезаписи.
Иными словами, Kingston A400 – это типичный дешёвый ширпотреб в плохом смысле этого слова как и по параметрам производительности, так и по надёжности. Проблемы и в том, и в другом случае обусловлены очевидно случайно или намеренно небрежным подбором аппаратных компонентов.
Добавить в тестирование Kingston HyperX Savage нас попросили читатели. Его испытания были интересны как минимум по двум причинам. Во-первых, это – достаточно популярная в настоящее время модель на базе MLC-памяти. Во-вторых, по аппаратной конфигурации, объединяющей контроллер Phison S10 и планарную 15-нм MLC-память Toshiba, этот накопитель аналогичен целому классу устройств, которые активно продаются под различными торговыми марками. Правда нужно учитывать, что компания Kingston при этом использует схемотехнический дизайн и прошивку, которые отличаются от эталонной версии.
Kingston HyperX Savage 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3110-S10
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |306 Тбайт
|
Выносливость по результатам теста |
3 562 Тбайт
Результаты тестирования оказались не совсем типичными: они позволяют построить предположение о том, что Kingston использует в своём SSD память лучшего качества по сравнению с другими накопителями на той же аппаратной платформе. Например, эталонный GOODRAM Iridium PRO 240 Гбайт, построенный по формуле «Phison S10 + MLC NAND», смог перенести лишь порядка 1 Пбайт перезаписей. Kingston HyperX Savage 240 Гбайт в этом плане оказался гораздо лучше: он смог прослужить более чем в три раза дольше и обслужить 3 562 Тбайт перезаписей. И кстати, это – весьма впечатляющее значение. Накопители, которые способны на большее, среди потребительских моделей встречаются нечасто.
В финале накопитель повёл себя совершенно типично: он просто пропал из системы и перестал определяться даже в BIOS материнской платы. Поэтому конечный скриншот S.M.A.R.T.-диагностики был снят не в самом конце жизни SSD, а немного до этого.
Тем не менее, накопитель умер достаточно предсказуемо, и если следить за телеметрией, то Kingston HyperX Savage вряд ли преподнесёт неприятный сюрприз своим внезапным отказом.
Наблюдать за состоянием Kingston HyperX Savage лучше всего по количеству блоков, переназначенных за счёт резервной области. Это число доступно в переменными S.M.A.R.T. 0x05 или 0xC4 (Reallocation Event Count).
Как следует из приведённого графика, резерв был распечатан накопителем после записи 2,5 Пбайт данных, а к концу жизненного цикла число дефектных блоков достигло 362.
В переменной 0xAA также в закодированном виде ведётся их учёт, но эта переменная в первую очередь представляет интерес своим нормализованным значением, по которому можно судить о том, как контроллер SSD оценивает состояние массива флеш-памяти.
До нуля этот параметр упал после переноса в резервную область 62 блоков. Записано на SSD на этот момент было уже 3000 Тбайт данных.
А вот переменная 0xE7 (SSD Life Left), в которой по идее отображается информация об оставшемся ресурсе, обнулилась очень быстро – после записи 747 Тбайт данных.
Странно в этом ничего нет. Данная характеристика рассчитывается по числу циклов перезаписи ячеек флеш-памяти. Как только в процессе использования SSD они были перепрограммированы 3 тысячи раз, а это – типичное значение ресурса планарной MLC-памяти, значение этой переменной упало до нуля.
В целом же 15-нм MLC-память компании Toshiba, которая трудится в Kingston HyperX Savage, оказалась способна на значительно большее. Реальное число пройденных ей циклов программирования-стирания сохраняется в переменной 0xF4 (Average Erase Count), и под конец испытаний её значение достигло 14 с лишним тысяч.
Как бы то ни было, Kingston HyperX Savage оказался в числе качественных и надёжных потребительских SSD, а установленная в нём планарная MLC по своей выносливости практически не уступает 3D TLC NAND компании Samsung.
Kingston KC1000 – это NVMe-накопитель, который является представителем большого класса однотипных продуктов, использующих платформу Phison E7. Все такие SSD базируются на планарной MLC NAND, выпускаемой компанией Toshiba по техпроцессу с нормами 15 нм. Данная память имеет неплохую репутацию в смысле надёжности, и результаты тестов Kingston KC1000 только подтверждают наши старые выводы: он смог перенести более 3 Пбайт перезаписей. В итоге KC1000 вполне правомерно включить в число действительно надёжных решений: его выносливость сравнима с выносливостью Kingston HyperX Savage, который тоже находится у нас на хорошем счету.
Kingston KC1000 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Phison PS5007-E7
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |300 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
3 157 Тбайт
Наш опыт общения с продукцией Kingston показывает, что этот производитель стабильно закупает качественные микросхемы флеш-памяти, поэтому его SSD нередко оказываются даже выносливее аналогов, продающихся под другими торговыми марками. По итогам ресурсного теста на KC1000 удалось записать 3 157 Тбайт информации. Благодаря этому результату данный SSD попал в число лучших в смысле выносливости вариантов.
Окончание жизненного цикла Kingston KC1000 оказалось вполне предсказуемым. После исчерпания всего имеющегося резерва запись стала происходить с ошибками, но файлы, сохранённые на SSD до того, остались вполне доступны для чтения. Конечный скриншот S.M.A.R.T.-диагностики приведён ниже.
Наработка флеш-памяти за время тестирования Kingston KC1000 достигла 22 тысячи циклов перезаписи.
Первые ошибки в массиве флеш-памяти стали возникать после записи на накопитель 2,3 Пбайт данных. К этому моменту средняя нагрузка на ячейки флеш-памяти составляла 17 тысяч циклов программирования-стирания.
Забавно, что показатель расхода ресурса в S.M.A.R.T. у KC1000 достиг 100 процентов уже после того, как мы сохранили на него 1,1 Пбайт данных. Флеш-память к этому моменту была перезаписана «всего лишь» 4500 раз.
Накопителей на базе планарной MLC-памяти на рынке остаётся всё меньше. В большинстве случаев качественная трёхмерная память может предложить надёжность не хуже, поэтому жалеть о постепенном исчезновении MLC-накопителей нет особого резона. Но с Kingston KC1000 история особая. Производитель этого SSD закупает у Toshiba наиболее качественные чипы флеш-памяти. Поэтому на сегодняшний день KC1000 – это один из тех потребительских накопителей с интерфейсом NVMe, которому можно смело доверять свою информацию.
Kingston SSDNow V300 – это, пожалуй, самый долгоживущий накопитель на рынке. Сейчас его поставки наконец-то прекратились, но именно эта модель не давала нам забыть о существовании в прошлом такого разработчика контроллеров SSD, как SandForce. В своё время чип SF-2281 предлагал неплохие характеристики и очень простую интеграцию, поэтому подобных V300 накопителей было выпущено огромное количество. Но мы добавили в тесты SSDNow V300 главным образом потому, что под конец своего пребывания на рынке этот накопитель стал одним из самых дешёвых вариантов, основанных на старой доброй планарной MLC-памяти. В частности, та версия V300, которая прошла через наши испытания, использовала планарную MLC NAND компании Toshiba, которую та выпускала по 15-нм техпроцессу. Как показали тесты других SSD, где применялась подобная память, это – один из самых надёжных вариантов начинки, который уступает по реальному ресурсу лишь самсунговской MLC 3D V-NAND, в результате чего V300 имел все шансы стать недорогим, но высоконадёжным SSD.
Kingston SSDNow V300 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |SandForce SF-2281
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |128 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
4 245 Тбайт
И в конечном итоге так и получилось. Накопитель смог перенести запись более 4 Пбайт информации, а на такие подвиги способны очень немногие. Правда тут стоит иметь в виду, что изначально накопители, основанные на контроллере SandForce SF-2281, имели многочисленные проблемы на уровне микропрограммы. Из-за этого основанные на нём SSD часто выходили из строя из-за программных ошибок, а не по вине износа памяти. Поэтому действительно надёжным SSDNow V300 стал лишь под конец своего жизненного цикла, когда номера версий прошивок перевалили за 5xxxxxxx.
Большой плюс SSDNow V300 заключается в развёрнутой телеметрии S.M.A.R.T., которая позволяет достаточно точно контролировать состояние флеш-памяти накопителя. Поэтому отказ V300 под конец тестирования никаким сюрпризом не стал, и тот момент, когда этот SSD пропал из системы и перестал определяться на этапе загрузки, был полностью предсказуем. Скриншот CrystalDiskInfo, снятый незадолго до того, как мы распрощались с этим накопителем, выглядит так.
О том, что массив флеш-памяти близок к выходу из строя, говорит, например, параметр 05 (Retired Block Count), который сообщает о количестве блоков NAND, выведенных из обращения из-за износа. При этом в процессе теста первый забракованный контроллером блок появился только записи 4 Пбайт.
После прохождения отметки в 4 Тбайт проблемы фиксировались и в других переменных S.M.A.R.T. Например, AB (Program Fail Count) и AC (Erase Fail Count) демонстрировали нарастание ошибок программирования и очистки флеш-памяти.
Число циклов перезаписей ячеек MLC NAND в конце тестирования достигло 18 тысяч. Это – достаточно типичная наработка для двухбитовых устройств флеш-памяти Toshiba, произведённых по 15-нм технологии. Однако уместно будет напомнить, что сейчас такая память уже не выпускается.
Любопытно, что показатель E7 (SSD Life Left), отображающий информацию об оставшемся ресурсе, у SSDNow V300 изменялся не совсем привычным образом. Оценка контроллером жизнеспособности накопителя линейно падала со 100 до 10 процентов на отрезке наработки до 600 Гбайт записей, а окончательное снижение этого значения до нуля произошло на финальном этапе тестирования, когда ошибки флеш-памяти стали нарастать лавинообразно.
В целом Kingston SSDNow V300 оказался весьма надёжным решением, которое по своему практическому ресурсу превосходит любые современные SSD, основанные на TLC 3D NAND. Так что расхожее мнение о том, что разновидности флеш-памяти, распространённые в прошлом, могли обеспечивать более высокую практическую надёжность, не лишено оснований.
Kingston SSDNow UV400 был интересен тем, что в нём используется контроллер Marvell 88SS1074, поддерживающий наиболее прогрессивные методы цифровой обработки сигналов и благодаря этому обладающий способностью продлевать время жизни TLC-памяти. Накопители с планарной TLC-памятью, которые основываются на этом контроллере, обычно служат заметно дольше, чем прочие TLC-модели. Kingston SSDNow UV400 240 Гбайт подтвердил эту теорию, и это даже позволяет назвать его наиболее выносливым SSD среди дешёвых моделей с планарной трёхбитовой памятью. В частности, принявший в тестировании экземпляр UV400 смог перенести перезапись существенно более 1 Пбайт данных.
Kingston SSDNow UV400 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1 342 Тбайт
В конечном итоге на Kingston SSDNow UV400 удалось записать 1 342 Тбайт – и это лучший результат среди всех SSD с 2D TLC NAND. Справедливости ради стоит отметить, что такой рекорд обеспечивается не только контроллером, но и использованием 15-нм TLC памяти компании Toshiba, которая более вынослива, чем иные разновидности планарной флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. Впрочем, к настоящему моменту это уже не столь важно, поскольку на первый план выходит TLC 3D NAND, выносливость которой заведомо лучше, чем у планарной памяти.
Похвалить Kingston SSDNow UV400 можно не только за достаточно удачную в плане надёжности начинку. Также этот накопитель обладает весьма информативным мониторингом S.M.A.R.T., который позволяет хорошо понимать, в каком состоянии находится флеш-память, и чего можно ждать от неё в дальнейшем. Например, в нашем случае о том, что жизненный цикл SSD подходит к концу, стало ясно задолго до того, как у SSDNow UV400 возникли проблемы с сохранением информации. Поэтому отказ этого SSD сюрпризом не стал.
На финальном этапе S.M.A.R.T. выглядел следующим образом:
Здесь накоплена информация о большом числе разнообразных проблем. Поэтому, когда файлы с SSD начали читаться с ошибками, удивления это не вызвало. Кстати сказать, тестирование Kingston SSDNow UV400 мы завершили именно из-за того, что он стал некорректно читать данные из флеш-памяти, искажая информацию в хранимых файлах. Сам же накопитель при этом в «кирпич» не превратился и сохранил условную работоспособность.
Интересно и ещё одно обстоятельство. Если говорить о полностью безошибочной работе накопителя, то она продлилась лишь до записи на него 450 Тбайт данных. После этого в переменной S.M.A.R.T. 01 (Read Error Rate) начали накапливаться сведения о внутренних ошибках чтения.
Однако большинство из этих ошибок снаружи никак не ощущалось. Контроллер «прозрачно» исправилял их благодаря технологии LDPC ECC. В результате, некорректируемые ошибки стали появляться лишь после записи на накопитель 1 100 Тбайт данных. Об этом можно было судить по переменной S.M.A.R.T. С9 (Uncorrectable Read Error Rate).
В этот же момент стали задействоваться блоки данных из подменного фонда. Числа переадресаций блоков отображается в переменной 05 (Reallocated Sector Count) и оно очень наглядно само по себе.
Если приведённые данные сопоставить с числом циклов программирования-стирания, которые перенесли ячейки флеш-памяти, то окажется, что первые ошибки чтения начали появляться после 1800 перезаписей ячеек, что выглядит весьма высоким показателем для планарной TLC NAND. Более того, за счёт собственных схем коррекции ошибок контроллер смог без труда продлить ресурс массива флеш-памяти в 2,5 раза – до 4500 циклов перезаписи, до этого же использовать страницы из резерва не требовалось. К окончанию же тестирования ячейки были перезаписаны почти 5500 раз.
Несмотря на достаточно бережную работу контроллера с флеш-памятью, параметр S.M.A.R.T. E7 (SSD Life Left), в котором отображается «здоровье» накопителя, упал до нулевого значения уже при среднем числе перезаписи ячеек 450 раз. На SSD к этому моменту было сохранено всего 110 Тбайт данных, что в очередной раз говорит об отсутствии смысла в наблюдении за этим показателем.
В конечном итоге Kingston SSDNow UV400 – это неплохое в смысле надёжности решение, но планарная TLC-память всё же накладывает свой отпечаток. Зато несомненным плюсом этой модели является информативный S.M.A.R.T., позволяющий следить за состоянием флеш-памяти.
Поначалу Lite-On MU3 ROCK (ECE-240NAS) казался нам очень многообещающим носителем информации в смысле выносливости. Он выступает носителем уникальной аппаратной платформы, которая, согласно заявлениям производителя, попала в потребительскую модель прямо из серверных решений. Мало того, что Lite-On MU3 ROCK основывается на старом контроллере Marvell 88SS9187, который в своё время завоевал репутацию одного из лучших вариантов для потребительских SSD, так ещё и в его массиве памяти заявлены 19-нм чипы eMLC-памяти компании Toshiba «серверного класса». Благодаря этому к Lite-On MU3 ROCK сформировалось отношение как чуть ли ни к лучшему с точки зрения надежности накопителю, который можно сегодня купить в магазине. И действительно, ассортимент MLC SSD редеет с каждым днём, а в Lite-On MU3 ROCK предлагает даже не MLC, а отборную eMLC, которая должна без проблем переносить более 10 тысяч циклов перезаписи. Но это только в теории.
Lite-On MU3 ROCK 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 19-нм eMLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS9187
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |н/д
|
Выносливость по результатам тестов |
1604 Тбайт
Результаты практических испытаний категорически не сошлись с тем, что обещал производитель. Достоверно проверить, действительно ли в Lite-On MU3 ROCK устанавливается eMLC NAND невозможно: маркировка микросхем у обычной MLC и серверной eMLC-памяти не различается. Реальный же ресурс Lite-On MU3 ROCK оказался примерно таким, будето это обычная потребительская MLC-модель, причём далеко не самого лучшего качества. Впрочем «грешить» в данном случае можно на контроллер или микропрограмму, а не на массив памяти. Вполне возможно, что поломка накопителя стала следствием какого-либо сбоя в логике внутренних алгоритмов, а не результатом износа чипов флеш-памяти.
Действительно, полученные в реальном тесте выносливости результаты совершенно не сходятся с заявлениями производителя про особую память и повышенный ресурс. Lite-On MU3 ROCK смог перенести лишь запись 1604 Тбайт информации, что даже не позволило ему войти хотя бы в пятёрку лидеров наших испытаний.
Кроме того, достаточно неприятное впечатление осталось от того, как повёл себя Lite-On MU3 ROCK при завершении своего жизненного цикла. Он попросту перестал как-либо отзываться на внешние воздействия, не предварив это никакими сообщениями о проблемах в S.M.A.R.T. Из-за этого посмертный слепок диагностики мы смогли получить лишь через Linux – в Windows накопитель внезапно перестал определяться вообще. И это можно считать ещё одним указанием на то, что проблемы с надёжностью Lite-On MU3 ROCK скорее всего связаны с ошибками в микропрограмме.
Чего-то кроме S.M.A.R.T. добиться от Lite-On MU3 ROCK оказалось невозможно даже в Linux. Доступ к любым данным был полностью утрачен, что означает полную и необратимую потерю всей хранившейся на накопителе информации. Весьма печально, что никаких предварительных сигналов о приближающемся выходе из строя MU3 ROCK не подавал, и даже показатель здоровья массива флеш-памяти (переменная B1 – Wear Leveling Count) к моменту смерти указывал на 29 процентов оставшегося ресурса.
Никаких сведений об ошибках чтения или программирования в S.M.A.R.T. накопителя Lite-On MU3 ROCK не отображалось до самого момента его выхода из строя.
Стоит отметить, что до полной выработки ресурса массив флеш-памяти был перезаписан всего лишь 7241 раз. Это – существенно меньше декларируемых возможностей eMLC NAND. И более того, число циклов перезаписи ячеек флеш-памяти в добротных моделях потребительских SSD, основанных на обычной планарной MLC NAND, к концу жизненного цикла запросто может быть вдвое больше.
То есть, Lite-On MU3 ROCK не является особенно выносливым накопителем даже по меркам SSD на базе обычной планарной MLC NAND. Например, в испытаниях Kingston HyperX Savage или Transcend SSD370S ячейки флеш-памяти выдерживали до 14 тысяч циклов перезаписи. Таким образом, мы не можем отнести Lite-On MU3 ROCK к сколь-нибудь интересным предложениям, а заявления производителя про выдающуюся надёжность – голословная реклама, которая не находит практического подтверждения. Возможно, полученный результат связан и не с качеством использованной флеш-памяти, а с проблемами в контроллере или ошибками в микропрограмме, но нам, как конечным пользователям, от этого не легче: Lite-On MU3 ROCK рассматривать в качестве высоконадёжной модели нельзя.
Участие в тестировании выносливости OCZ Trion 150 обуславливается тем, что, с одной стороны, это –достаточно популярный массовый SSD на базе TLC-памяти, а с другой – он базируется на не слишком жалуемом нами контроллере Phison S10, который не обладает современными средствами исправления ошибок.
OCZ Trion 150 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3110-S10
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |60 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
734 Тбайт
Несмотря на то, что контроллер Phison S10 для коррекции ошибок флеш-памяти использует простой алгоритм BCH EСС, OCZ Trion 150 смог продемонстрировать достаточно хороший результат. На протяжении жизненного цикла мы смогли перезаписать на него в общей сложности 734 Тбайт данных, что на самом деле не намного меньше практического ресурса накопителей на базе планарной TLC-памяти, основанных на контроллерах с поддержкой LDPC. Связано это скорее всего с тем, что Toshiba, владеющая торговой маркой OCZ, отбирает для собственных накопителей более качественную память, которая оказывается способна перенести на практике порядка 3 тысяч циклов перезаписи.
При этом OCZ Trion 150 оказался любопытным продуктом не только из-за своей выносливости. Неожиданным оказалось поведение этого SSD при окончании жизненного цикла. В отличие от прочих протестированных накопителей Trion 150 не сразу безвозвратно «выпал» из системы во время работы, превратившись в бесполезный «кирпич». Вместо этого он переключился в режим «только для чтения», что нашло отражение в изменении атрибута S.M.A.R.T. A7 (SSD Protect Mode), который вышел из обычного нулевого состояния и принял значение 3. В таком состоянии прочитать данные с SSD было возможно, но любая запись блокировалась контроллером.
Однако не стоит думать, что данные, которые хранились на OCZ Trion 150 остаются доступны даже после окончания его жизненного цикла. Как выяснилось, режим «только для чтения» действует только до первой перезагрузки. После первого же выключения израсходовавший свой ресурс SSD безвозвратно пропадает из системы и перестаёт определяться как операционной системой, так и BIOS материнской платы. Иными словами, за параметром S.M.A.R.T. A7 нужно пристально следить, и, если он становится отличным от нуля, данные, хранящиеся на накопителе, надо срочно спасать. Причём, не прибегая к перезагрузкам.
Немало претензий во время ресурсных испытаний OCZ Trion 150 вызвала содержательность его S.M.A.R.T.-мониторинга. Сведения, которые сообщает о себе накопитель, весьма скупы: в S.M.A.R.T. не содержится ровным счётом никакой информации о состоянии массива флеш-памяти. Среди доступных атрибутов нет ни переменных, говорящих о числе перезаписей ячеек флеш-памяти, ни данных о возникающих ошибках. Поэтому судить о том, на какой стадии жизненного цикла находится SSD, практически невозможно.
Сколь-нибудь полезные сведения сообщаются лишь нормализованным параметром AD (Erase Count), по которому можно судить о степени износа флеш-памяти, и нормализованным атрибутом A9 (Bad Block Count), который играет роль триггера, указывающего на скорую кончину SSD. У нашего тестового экземпляра OCZ Trion 150 эти величины в процессе тестирования менялись следующим образом.
По параметру Erase Count о жизнеспособности накопителя строит предположения фирменная сервисная утилита Toshiba (OCZ) SSD Toolbox. До тех пор, пока значение этого атрибута не упадёт до нуля, процентная оценка оставшегося ресурса считается равным его значению, разделенному на два. Однако более надёжно о приближающейся смерти позволяет судить переменная Bad Block Count. Её падение до нуля – верный признак того, что жить накопителю осталось недолго.
Plextor M7V был включён в тестирование, так как это TLC-накопитель с одним из самых высоких заявленных ресурсов. При этом в нём используется обычная TLC-флеш-память Toshiba, производимая по тонкому 15-нм техпроцессу. Живучесть же обеспечивается контроллером, ведь в Plextor M7V применён продвинутый чип Marvell 88SS1074, имеющий на вооружении полный набор современных алгоритмов коррекции ошибок.
Plextor M7V 256 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |160 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1137 Тбайт
Честно говоря, Plextor M7V немало удивил своей надёжностью. В процессе тестирования нам удалось записать на него более 1 Пбайт данных, что более чем вшестеро превышает заявленный производителем ресурс. Отличное подтверждение того факта, что качественные современные TLC-накопители гораздо надёжнее, чем кажутся на первый взгляд.
Надо сказать, что при этом до последнего S.M.A.R.T. Plextor M7V почти не показывал ошибок. Число сбойных блоков держалось на единичных значения, так что можно сказать, что умер он практически внезапно. Ниже приведён один из скриншотов CrystalDiskInfo, снятый незадолго перед кончиной этого накопителя. Как видите, никакого значительно числа нарастающих ошибок он не отображает.
К сожалению, это скорее плохо, чем хорошо. Получается, что заранее предсказать выход Plextor M7V из строя достаточно проблематично. В один прекрасный момент накопитель попросту перестанет отзываться на какие-либо внешние воздействия, что и будет означать окончание его жизненного цикла. Именно так и произошло в нашем случае. SSD попросту пропал из системы во время работы, и перестал определяться при последующих перезагрузках.
Любопытно, что атрибут 05 (Reallocated Sector Count) до самого конца сохранял нулевые значения. И это значит, что многие из параметров S.M.A.R.T. у Plextor M7V попросту показывают некорректные величины. Судя по нашему опыту, ориентироваться можно лишь на некоторые параметры: AA (Grown Bad Blocks), B3 (Used Reserved Block Count) и C4 (Reallocation Event Counts). Они хоть как-то предупреждают о приближающейся кончине SSD. В нашем случае все эти переменные содержали одинаковые значения, которые к концу жизни достигли 8.
В виде графика это выглядит так.
Получается, что как только S.M.A.R.T. у Plextor M7V начинает показывать хоть какие-то проблемы, это признак того, что накопитель одной уже сделал первый шаг в сторону своей смерти. В нашем случае этот шаг был совершён после записи на него примерно 1000 Тбайт информации.
Также достоверная информация отображается в атрибуте AD (Average Program/Erase Count). Из него можно почерпнуть сведения о том, сколько раз в среднем были перезаписаны ячейки TLC NAND.
Под конец жизненного цикла среднее число перезаписей дошло до 4800. Это, кстати, далеко не рекорд. Планарная TLC-память Samsung, например, показала в наших практических испытаниях вдвое более высокий ресурс.
Зато Plextor M7V может похвастать близким к единице коэффициентом усиления записи, в чём ему, вне всяких сомнений, хорошо помогает технология SLC-кеширования PlexNitro.
В итоге, несмотря на недостатки в выдаче диагностической информации, Plextor M7V подтвердил репутацию TLC-накопителя с феноменально высокой надёжностью.
Постепенно в наше сводное тестирование надежности различных накопителей стали проникать модели, подключающиеся к шине PCI Express и работающие по протоколу NVMe. Один из таких накопителей – популярный высокопроизводительный SSD Plextor M8Pe. Продукция Plextor отлично зарекомендовала себя с точки зрения максимального ресурса, а M8Pe – это модель верхнего уровня, которая построена на планарной MLC-памяти Toshiba. Значит, что по всем признакам она должна быть не только быстрой, но и надёжной.
Plextor M8Pe 256 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1093
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |384 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1 785 Тбайт
Однако реальность оказалась не столь радужной. Нет, никаких претензий к надёжности Plextor M8Pe у нас нет. Он смог проработать гораздо больше, чем обещал для него производитель и показал очень неплохой результат. Но вот рекордов выносливости поставить ему не удалось. Объём перезаписей до того момента, как у накопителя стали возникать критические проблемы, составил 1 785 Тбайт. Это значительно больше, чем удаётся записать на SSD, в которых применяется планарная TLC NAND, но заметно меньше практической наработки основанного на трёхмерной TLC-памяти Samsung 850 EVO, который в процессе нашего тестирования перенёс почти 3 Пбайт перезаписей.
При этом Plextor M8Pe удивил несколько нетипичным окончанием своего жизненного цикла. На тот момент, когда мы приняли решение вывести его из теста, работоспособности, если судить по формальным признакам, он не утратил. Накопитель продолжал нормально детектироваться в BIOS системной платы и в операционной системе, на него можно было продолжать записывать файлы. Однако чтения файлов происходили с ошибками. Причём, это касалось как тех файлов, которые были сохранены на накопителе в самом начале теста, так и файлов, которые записывались на него в процессе создания нагрузки. Иными словами, к концу тестирования флеш-память в M8Pe попросту утратила свою способность сохранять информацию в неизменном виде.
Нашло отражение это и в S.M.A.R.T.-статистике. Её финальное состояние выглядит следующим образом.
Атрибут 0x0E (Media and Data Integrity Errors), в котором контроллер накапливает информацию о неисправимых ошибках (например, ошибках ECC, CRC и проч.) вышел из нулевого состояния и стал показывать огромное и постоянно нарастающее число проблем. Однако, что странно, в атрибуте 0x01 (Critical Warning) никакие флаги, указывающие на критическое состоянии SSD, подняты не были.
Параметр Media and Data Integrity Errors вышел из ненулевого состояния незадолго до того момента, как проблемы с чтением пробились из недр логики накопителя наружу и распространились на файловую систему. 1 744 Тбайт на Plextor M8Pe было сохранено без каких бы то ни было намёков на приближающееся окончание жизненного цикла. Это хорошо видно по графику изменения параметра Media and Data Integrity Errors.
К сожалению, в данном случае S.M.A.R.T.-мониторинг не дал никакой возможности заранее предсказать приближающуюся кончину накопителя. Даже атрибут 0x03 (Available Spare), который должен отображать долю неиспользуемых подменных страниц флеш-памяти, сохранил к концу жизни M8Pe первоначальное 100-процентное значение.
Ориентироваться можно было разве только на переменную 0x05 (Percentage Used), в которой отображается заложенная производителем оценка ресурса накопителя.
Как показывает график, к концу теста «план» по выработке ресурса оказался перевыполнен в два с половиной раза. 100-процентное же значение параметра Percentage Used было пройдено ещё при записи 720 Тбайт информации.
Впрочем, расчёт значения параметра Percentage Used делается не на основании каких-то данных о реальном состоянии флеш-памяти, а из расчёта, что она способна перенести до 3 тысяч циклов перезаписи.
К концу же теста число циклов программирования/стирания достигло 7900.
Подытоживая полученный результат, Plextor M8Pe стоит признать накопителем с хорошим, но не лидирующим уровнем выносливости. Используя MLC NAND компании Toshiba, он гарантирует заведомо лучшую надёжность, чем продукты на базе TLC NAND, однако на рынке есть варианты, которые могут предложить и явно лучшую выносливость.
Ещё совсем недавно накопители с интерфейсом NVMe были как на подбор флагманскими продуктами. Да, они стоили заметно дороже SATA-собратьев, но переплата была гарантией не только скорости, но и высокой надёжности таких изделий. Сегодня же всё изменилось. Многие NVMe-накопители своей производительностью радуют уже совсем не так, как их предшественники. Сильно различаться стала и ситуация с надёжностью. Главным образом это объясняется тем, что в NVMe SSD стала активно внедряться TLC 3D NAND, которая может быть совсем разной по качеству.
Plextor M9Pe мы брали для теста выносливости с большим интересом, ведь это – один из немногих SSD, где используется 64-слойная BiCS3-память компании Toshiba. И данный накопитель только подтвердил все наши опасения. Несмотря на то, что Plextor M9Pe основан на проверенном временем контроллере Marvell Eldora, продержался в тестах он совсем недолго.
Plextor M9Pe 256 Гбайт
|
Память |Toshiba 64-слойная TLC 3D NAND (BiCS3)
|
Контроллер |Marvell 88SS1093
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |160 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
591 Тбайт
Достигнутый результат – 591 Тбайт перезаписей. Это, безусловно, больше обещанного производителем ресурса, но при этом – один из худших показателей для SSD, основанных на трёхмерной памяти. Иными словами, Plextor M9Pe стал ещё одним практическим подтверждением правила о том, что 64-слойная TLC 3D NAND компаний Toshib и Western Digital – худшая на рынке по параметрам выносливости.
Впрочем, можно предположить, что кончина Plextor M9Pe была отчасти связана со сбоем контроллера или багами микропрограммы. По крайней мере, накопитель отказал совершенно неожиданно. В какой-то момент он просто прекратил читаться и перестал обнаруживаться в BIOS материнской платы и в операционной системе. Никаких же изменений параметров, указывающих на расход резерва или возникновение ошибок флеш-памяти, в S.M.A.R.T. на протяжении тестирования не фиксировалось.
Именно по этой причине вместо финального скриншота CrystalDiskInfo мы приводим картинку, снятую за несколько суток до отказа накопителя.
Тем не менее можно заметить, что в атрибуте 0x01 (Critical Warning) поднят флаг во втором бите. Согласно спецификации NVMe это означает, что «надёжность устройства деградировала вследствие значительных внутренних ошибок». Этот бит был установлен после записи на накопитель примерно 400 Тбайт данных, когда показатель выработки ресурса превысил 90 процентов.
На конец тестирования переменная 0x05 (Percentage Used), в которой отображается заложенная производителем оценка ресурса накопителя, смогла достичь показателя в 126 процентов. В целом же изменение этого параметра представлено ниже.
Контроллер в Plextor M9Pe считает, что BiSC3-флеш-память в состоянии перенести 2000 циклов программирования-стирания, и это недалеко от истины. В течение теста в среднем память накопителя была перезаписана 2600 раз.
Таким образом, надёжность Plextor M9Pe оказалась не слишком высокой, особенно по меркам NVMe-решений.
Данный недорогой накопитель компании Plextor имеет очень оригинальную начинку. В нём используется новый контроллер SMI SM2258 и планарная TLC-память производства SK Hynix. Аналогов у этого SSD нет, но другой TLC-накопитель Plextor, M7V, смог порадовать нас своей относительно высокой выносливостью. Тем не менее, Plextor S2C оказался не столь удачной в части выносливости моделью даже несмотря на то, что в нём реализована коррекция ошибок на основе LDPC-кодов. В конечном итоге нам удалось записать на тестовый образец Plextor S2C 256 Гбайт только 573 Тбайт данных, что несколько ниже среднего результата для современных TLC-накопителей.
Plextor S2C 256 Гбайт
|
Память |SK Hynix 16-нм TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |150 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
573 Тбайт
Впрочем, надёжность Plextor S2C всё равно оказалась на вполне приемлемом уровне. В конечном итоге мы записали на него более чем в три раза больше заявленного производителем ресурса, что позволяет поставить S2C по параметрам выносливости в один ряд с популярными моделями класса Samsung 750 EVO.
На момент окончания жизненного цикла Plextor S2C его слепок S.M.A.R.T. выглядел следующим образом.
Телеметрия, которой делится Plextor S2C, оказывается достаточно полезна. В ней в параметрах AC (Total Erase Fail Count), B0 (Worst Case Erase Fail Count) и B6 (Total Erase Fail Count) аккумулируются сведения об ошибках, возникающих при очистке блоков флеш-памяти, по числу которых можно следить за здоровьем накопителя.
До того момента, как у Plextor S2C начали возникать первые проблемы, на него было записано 500 Тбайт данных, и до этих пор о состоянии массива флеш-памяти можно было не беспокоиться. Затем же количество ошибок начало нарастать экспоненциально, что прямо говорит о том, что флеш-память с нагрузкой справляться уже перестала.
Любопытно, что число циклов стирания-записи, которые смогла перенести применённая в Plextor S2C TLC-память Hynix, оказалось сравнительно небольшим. Две тысячи циклов перепрограммирования, похоже, для такой памяти являются пределом, даже несмотря на применённую в контроллере SMI SM2258 сильную коррекцию ошибок на основе LDPC-кодов. В плане же практического ресурса планарная TLC NAND производства Toshiba или Samsung смотрится куда лучше. И это значит, что накопители с такой памятью и контроллерами без поддержки LDPC могут оказаться недостаточно надёжными.
Фактически, сравнительно высокую наработку Plextor S2C показал во многом благодаря контроллеру и прошивке, которые смогли обеспечить сравнительно невысокий коэффициент усиления записи, который к концу тестирования приблизился к единице.
Стоит отметить, что усиление записи инженеры Plextor смогли понизить только в прошивке версии 1.03. Именно её появление обусловило падение соответствующего коэффициента, которое хорошо прослеживается на начальной части графика. Это явно показывает, что не стоит пренебрегать обновлением микропрограммы SSD: новые версии могут повысить в том числе и надёжность.
Накопитель Plextor S3C представляет собой дальнейшее развитие модели S2C в сторону удешевления. По сравнению с S2C в нём используется видоизменённая аппаратная платформа. С одной стороны, это – новый контроллер SMI SM2254, а с другой – новая планарная TLC NAND компании SK Hynix, которая выпускается по ещё более тонкому 14-нм техпроцессу. В результате, Plextor S3C стал накопителем на базе планарной TLC-памяти с самыми миниатюрными на данный момент ячейками. А это значит, что от такой модели не стоит ожидать высокой выносливости, что находит отражение и в заявленном производителем ресурсе, который для S3C установлен на сравнительно небольшом уровне.
Plextor S3C 256 Гбайт
|
Память |SK Hynix 14-нм TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2254
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |70 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
192 Тбайт
Практические испытания надёжности Plextor S3C показали, что беспокойство о его реальной выносливости было не напрасным. Максимальный объём информации, который оказалось возможным записать на этот SSD, составил всего лишь 192 Тбайт данных, что является одним из худших результатов среди всех накопителей, побывавших в нашем тестировании.
Выявленный в тестах невысокий ресурс S3C дополнительно усугубился и тем, каким образом этот накопитель вышел из строя. До самого конца жизненного цикла используемой флеш-памяти S.M.A.R.T.-диагностика Plextor S3C приближение проблем никоим образом не отображала. Даже у полностью изношенного накопителя, уже неспособного к нормальной работе, индикаторы числа ошибок в массиве флеш-памяти так и остались на нулевых показателях. В самом же конце своей жизни Plextor S3C просто стал выборочно отказываться читать сохраняемые на нём файлы, что в условиях практической эксплуатации означало бы утрату пользовательских данных.
На финальном скриншоте CrystalDiskInfo, который был снят в самом конце теста Plextor S3C, уже после того, как накопитель стал неспособен хранить записываемые на него файлы, все переменные S.M.A.R.T., отражающие состояние флеш памяти, ничего подозрительного так и не демонстрируют.
Этим и плох Plextor S3C. В отличие от S2C более новая модель оказалась не только гораздо менее выносливой, но и гораздо менее предсказуемой.
Нежелание Plextor S3C сообщать о себе в S.M.A.R.T. какие-либо подробности приводит к тому, что интересные для анализа данные можно почерпнуть лишь из переменной AD (Average Program/Erase Count), где сохраняется число перезаписей ячеек флеш-памяти.
К концу жизненного цикла S3C установленная в нём планарная TLC NAND перенесла всего лишь 818 циклов перезаписи, что однозначно указывает на крайне низкую надёжность 14-нм памяти производства SK Hynix. В качестве иллюстрации можно напомнить, что аналогичная память, но выпущенная по 16-нм технологии, в составе накопителя Plextor S2C смогла продемонстрировать втрое более высокий ресурс.
Весь наш опыт общения с накопителями, построенными на флеш-памяти SK Hynix, однозначно указывает на то, что качество полупроводниковой продукции этого производителя заметно ниже, чем у конкурентов. Основываясь на данном наблюдении, мы бы рекомендовали стараться не приобретать SSD, в основе которых используется память SK Hynix, особенно если речь идёт о планарной памяти с трёхбитовыми ячейками.
Samsung 750 EVO 250 Гбайт был включён в тестирование в связи с тем, что компания Samsung, выступающая ведущим производителем твердотельных накопителей, недавно решила обратить своё внимание на нижний ценовой сегмент и специально для него спроектировала SSD на базе планарной TLC NAND с удивительно хорошими скоростными характеристиками.
Samsung 750 EVO 250 Гбайт
|
Память |Samsung 16-нм TLC NAND
|
Контроллер |Samsung MGX
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |70 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
592 Тбайт
Для Samsung 750 EVO 250 Гбайт ресурсные испытания завершены. Накопитель выработал весь свой ресурс, и за это время нам удалось записать на него 592 Тбайт данных. Это более чем в 8 раз больше, чем было обещано производителем, что можно считать отличным показателем для SSD, который основан на планарной TLC-памяти, произведённой по одному из «тонких» техпроцессов последнего поколения.
Снять «посмертный» скриншот с показаний S.M.A.R.T. для Samsung 750 EVO 250 Гбайт нам не удалось, но сохранилась выдача фирменной утилиты Magician после записи на накопитель 500 Тбайт данных.
Когда же объём записи превысил 592 Тбайт, SSD просто пропал из системы и перестал как бы то ни было определяться даже BIOS материнской платы. Такое поведение накопителя опровергает утверждение о том, что при исчерпании ресурса накопитель переходит в режим «только для чтения». Подобная функциональность реализуется программно лишь в некоторых продуктах Intel, а в потребительских накопителях других производителей её нет. Поэтому ради сохранности собственных данных следить за состоянием здоровья твердотельных накопителей при высокой нагрузке на них нужно обязательно.
В случае Samsung 750 EVO 250 Гбайт это наверняка бы помогло: назвать его кончину внезапной или скоропостижной совершенно невозможно. Если проанализировать изменения в S.M.A.R.T.-статистике, то момент смерти накопителя окажется вполне предсказуемым. Ведь это произошло ровно в тот момент, когда стал заканчиваться пул резервных блоков флеш-памяти, что было хорошо заметно по изменению нормализованного значения атрибута 05 (Reallocated Sector Count).
Наблюдение за отображаемым этим параметром числом изношенных и нуждающихся в подмене блоков естественным образом разбивает жизненный цикл Samsung 750 EVO 250 Гбайт на три фазы. Первая – когда состояние массива флеш-памяти остаётся безупречным и число сбойных блоков держится на нулевой отметке. В таком состоянии тестовый образец пребывал до тех пор, пока на него не было записано 411 Тбайт данных. После этого началась вторая фаза жизненного цикла, на протяжении которой в массиве флеш-памяти стали появляться единичные проблемы, которые успешно исправлялись контроллером подменой сбойных блоков. Так продолжалось до отметки в примерно 540 Тбайт записей, а затем началась финальная фаза – период лавинообразного нарастания числа ошибок, закономерным итогом чего и стал окончательный отказ накопителя с полной потерей всех сохранённых на нём данных.
Как нетрудно заметить, параметр 05 (Reallocated Sector Count), указывающий на число изношенных и нуждающихся в подмене блоков, нарастает по экспоненте. Поэтому его сдвиг с нулевой отметки – первый звоночек к тому, что вскоре накопитель может умереть. К моменту окончания тестирования образца Samsung 750 EVO 250 Гбайт число подменённых блоков флеш-памяти достигло 1613, что, по всей видимости, очень близко к полному объёму пула резервных блоков, которым он изначально располагает. По крайней мере, нормализованное значение атрибута 05 к концу жизни Samsung 750 EVO упало до 8-процентного уровня.
Сделанное наблюдение позволяет с хорошей достоверностью предсказывать скорую кончину самсунговских накопителей. Правило простое: если нормализованное значение атрибута 05 (Reallocated Sector Count) опускается ниже 90-процентного уровня, пора задумываться о необходимости скорой замены SSD.
S.M.A.R.T.-статистика содержит и другие характеристики, которые должны давать общее представление о состоянии здоровья SSD. Однако трактовать их столь однозначно несколько труднее. Например, нормализованное значение атрибута B1 (Wear Leveling Count), которое по идее должно указывать на уровень износа массива флеш-памяти, на деле несёт мало полезной информации. У тестового Samsung 750 EVO это значение упало до единицы уже после записи 40 Тбайт данных, когда усреднённое число перезаписей флеш-памяти достигло 500.
Между тем чистое значение параметра B1 (Wear Leveling Count), в котором считается среднее число перезаписей флеш-памяти, продемонстрировало, что к концу жизни ячейки памяти были перепрограммированы порядка 8 тысяч раз, и на эту величину уже вполне можно ориентироваться.
Впрочем, способность планарной TLC NAND перенести восемь тысяч циклов перезаписи выглядит не слишком правдоподобно, так что, возможно, к абсолютному значению данного параметра стоит относиться с определённой долей скепсиса. Однако если принять его достоверность, то нетрудно подсчитать коэффициент усиления записи на протяжении всей жизни накопителя.
Для Samsung 750 EVO он оказывается близок к 3, и это говорит о не самой эффективной работе контроллера. Впрочем, если бы инженеры Samsung поработали над дополнительным снижением усиления записи, Samsung 750 EVO получил бы реальный ресурс в петабайт или даже больше, чего для модели такого уровня совершенно не требуется.
В итоге же Samsung 750 EVO оказался очень неплохим по выносливости накопителем. Использование в его основе 16-нм флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками прекрасно компенсируется интеллектуальными алгоритмами, заложенными в контроллере и прошивке. И в результате мы получили вполне надёжную бюджетную модель SSD, которая с лёгкостью может перенести те объёмы записи, которые характерны для привычных персональных компьютеров.
Накопитель Samsung 850 EVO 250 Гбайт был включён в ресурсные испытания после того, как представители этой серии получили в своё распоряжение TLC 3D V-NAND третьего поколения – с 48 слоями и более тонкими нормами производства. И проверка выносливости этого многообещающего SSD наконец-то завершилась. В итоге он смог проработать под непрерывной нагрузкой в виде записи 279 суток, то есть более 9 месяцев.
Samsung 850 EVO v2 250 Гбайт
|
Память |Samsung 48-слойная TLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung MGX
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |75 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 671 Тбайт
За это время на накопитель было сохранено 2671 Тбайт данных. Это – рекордный объём, который характерный скорее для серверных, нежели для потребительских моделей SSD, но факт остаётся фактом: реальная выносливость Samsung 850 EVO в десятки раз выше, чем обещает производитель в паспортных характеристиках. Таким образом, мы получили очередное подтверждение того факта, что трёхмерная флеш-память компании Samsung, даже в 48-слойном варианте с трёхбитными ячейками работает значительно лучше любой планарной памяти.
Незадолго перед выходом накопителя из строя его S.M.A.R.T. выглядел следующим образом.
Стоит отметить, что отказ Samsung 850 EVO оказался для нас достаточно неожиданным. В один прекрасный момент накопитель завесил нашу тестовую систему и затем просто прекратил определяться, превратившись в «кирпич». Впрочем, если вспомнить, какой объём перезаписей он смог перенести, простить ему это вполне возможно.
При этом первые сбойные сектора, которые были переназначены контроллером, у Samsung 850 EVO появились уже очень давно – после записи на него 1980 Тбайт. Тогда в S.M.A.R.T. образовалось упоминание о 12 перенесённых секторах, но с тех пор оно не росло до самой смерти накопителя, непосредственно перед которой соответствующий параметр S.M.A.R.T. (05 – Reallocated Sector Count) дополнительно вырос на единицу.
Впрочем, отказ Samsung 850 EVO в тот момент, когда его подменный фонд только начал расходоваться, несколько удивил. Тем не менее, нормализованное значение параметра Reallocated Sector Count успело снизиться со ста лишь до 98 процентов. В итоге, поведение Samsung 850 EVO в конце жизненного цикла нельзя назвать предсказуемым, и при работе с этими накопителями появление уже первых сбойных секторов следует считать весьма тревожным симптомом.
Нельзя не упомянуть, что Samsung 850 EVO страдает явно заниженной самооценкой. Если посмотреть на то, как менялся параметр B1 (Wear Leveling Count), то окажется, что к концу жизненного цикла среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти доросло до 15 с лишним тысяч.
Но производитель накопителя считает, что допустимый предел – это 2100 перезаписей, и после этого нормализованное значение B1 (Wear Leveling Count) падает до нижнего значения, показывая, что ресурс массива флеш-памяти выработан. Что, как мы увидели на практике, ошибочная и чрезмерно пессимистичная оценка.
Интересно посмотреть и на коэффициент усиления записи. Для основанного на планарной TLC-памяти Samsung 750 EVO и контроллере Samsung MGX он доходил до трёх, но у похожего по внутренней логике Samsung 850 EVO его значение более чем вдвое ниже.
В течение жизненного цикла коэффициент усиления записи Samsung 850 EVO находится в районе 1,4-1,45. Это – несколько выше, чем у большинства современных накопителей на базе контроллеров независимых разработчиков, но не настолько, чтобы вызывать какие-то вопросы. Тем более, что ресурс 3D V-NAND позволяет вообще не беспокоиться об этом параметре.
Вслед за второй версией Samsung 850 EVO, основанной на 48-слойной памятью, прошла через испытания выносливости и третья версия, где уже используется более новая память с 64 слоями. Если коротко, то вывод таков: рост кристаллов флеш-памяти в высоту сокращает надёжность. Однако пока это не вызывает опасений: ресурс даже 64-слойной Samsung TLC 3D V-NAND весьма высок, и такая память позволяет накопителю беспрепятственно переносить очень высокие нагрузки. Даже самые последние экземпляры Samsung 850 EVO с 64-слойной памятью с трёхбитовыми ячейками могут соревноваться по надёжности с накопителями на базе планарной MLC NAND.
Samsung 850 EVO v3 250 Гбайт
|
Память |Samsung 64-слойная TLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung MGX
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |75 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 015 Тбайт
За время испытаний третья версия смогла перенести запись 2 015 Тбайт данных. Это – достаточно серьёзный объём, вновь свидетельствующий о хорошей практической надёжности Samsung 850 EVO, которая на полтора порядка превышает заявленный ресурс. Никаких сомнений нет: владельцам накопителей Samsung беспокоиться о сохранности данных из-за возможного окончания жизненного цикла памяти явно не следует.
Впрочем, испытания накопителя на 64-слойной памяти прошли не по совсем типичному сценарию. В первую очередь стоит заметить, что смерть накопителя случилась в достаточно неожиданный момент. Число переназначенных секторов к моменту выхода из строя было относительно небольшим, а отказ произошёл без каких-либо предварительных симптомов: в один прекрасный момент накопитель просто пропал из системы и вообще перестал как-либо определяться даже в UEFI BIOS материнской платы. Поэтому в нашем распоряжении не осталось финального скриншота утилиты CrystalDiskInfo, и в качестве иллюстрации мы можем привести лишь скриншот, снятый за несколько суток до отказа.
Как видите, к моменту окончания жизненного цикла контроллером было задействовано лишь 23 % от имеющего резерва блоков флеш-памяти. При этом первые проблемы в массиве TLC 3D V-NAND возникли уже очень давно: резервный фонд был распечатан после записи на SSD 1 222 Тбайт данных. После этого прирост числа переназначенных секторов происходил весьма размеренными темпами и к моменту отказа отнюдь не ускорился.
О расходе резерва (в процентах) можно судить по изменению нормализованной переменной Reallocated Sector Count в S.M.A.R.T.
Если интерполировать этот график, можно было бы предположить, что наш экземпляр Samsung 850 EVO мог бы прослужить ещё очень долго. Но по всей видимости ориентироваться на значение этого параметра следует с большой осторожностью. Он подводит нас уже во второй раз: при тестировании прошлой версии 850 EVO накопитель отказал при ещё большем оставшемся резерве.
По значению переменной B1 (Wear Leveling Count) можно сделать вывод о том, что число перезаписей ячеек флеш-памяти в Samsung 850 EVO за всё время его работы превысило 11 тысяч. При этом 48-слойная TLC 3D V-NAND в прошлой версии накопителя смогла перенести 15 тысяч циклов перезаписи.
Это гораздо больше обещанного производителем ресурса. Согласно нормализованному значению этой переменной, контроллер ожидает от памяти беспроблемной работы лишь в течении 2100 циклов перезаписи. За это время на накопитель успевает записаться менее 400 Тбайт информации.
Несмотря на то, что третья версия Samsung 850 EVO оказалась в плане надёжности ощутимо слабее прошлой, данный накопитель можно продолжать относить к числу относительно выносливых моделей. Впрочем, судя по накопленной нами к настоящему моменту информации, 64-слойная TLC 3D NAND производства Intel/Micron способна лучше противостоять износу, нежели память Samsung.
Народная молва наделила Samsung 850 PRO званием самого надёжного накопителя. Ещё бы, ведь он базируется на редкой трёхмерной памяти с двухбитовыми ячейками с 32 слоями. Такая память для 850 PRO выпускалась по сравнительно крупному технологическому процессу с разрешением 40 нм, что наделяло ячейки хорошей способностью противостоять износу. И в конечном итоге Samsung 850 PRO оправдал возложенные на него надежды. По продолжительности работы под нагрузкой он установил сразу несколько рекордов. Тестирование, в течение которого мы непрерывно записывали файлы, растянулось на два года, за это время на SSD было записано более 7,5 Пбайт данных, а флеш-память, применённая в 850 PRO, смогла выдержать 50 с лишним тысяч циклов программирования-стирания.
Samsung 850 PRO 256 Гбайт
|
Память |Samsung 32-слойная MLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung MEX
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |150 Тбайт
|
Выносливость по результатам теста |
7 500 Тбайт
MLC 3D V-NAND компании Samsung – очень достойная по производительности и выносливости флеш-память. Основанный на ней накопитель не только превзошёл по фактическому максимальному ресурсу любой другой из протестированных SSD на базе NAND, но и почти дотянул до того уровня надёжности, который показал интеловский Optane 900p, где используется память с другими физическими принципами, рекламируемая как «вечная». Результат Samsung 850 PRO в 7,5 Пбайт записей позволяет заключить, что такой накопитель при обычном использовании вряд ли вообще сможет выйти из строя по причине выработки заложенного ресурса.
В то же время, окончание жизненного цикла Samsung 850 PRO стало для нас неприятным сюрпризом. Дело в том, что до самого конца S.M.A.R.T.-телеметрия не показывала никаких проблем с флеш-памятью. Выход накопителя из строя произошёл совершенно внезапно: в один прекрасный момент он попросту завесил систему и после перезагрузки перестал как-либо определяться в операционной системе и в BIOS материнской платы.
Скриншот CrystalDiskInfo, снятый незадолго до окончания теста, демонстрирует отсутствие ошибок.
В связи с минимальной информативностью S.M.A.R.T. мы можем поделиться лишь одним содержательным графиком – зависимостью среднего числа циклов перезаписи флеш-памяти от объёма записанных на накопитель данных.
Число циклов перезаписи ячеек MLC 3D V-NAND к моменту окончания теста составило 54 тысячи. При этом, если ориентироваться на нормализованное значение параметра Wear Leveling Count, изначально предполагалось, что память перенесёт только 6 тысяч перезаписей. Но практика показала, что реальная выносливость MLC-памяти Samsung почти на порядок выше.
Ещё одно интересное наблюдение касается того, что запись у Samsung 850 PRO происходит с достаточно высоким коэффициентом усиления. Если бы при разработке этого накопителя внимание было бы уделено оптимизации данного показателя, то вполне возможно, что в конечном итоге мы смогли бы зафиксировать значительно более высокий показатель реального ресурса.
Именно поэтому мы с большим интересом тестируем обновлённую модификацию 850 PRO – накопитель Samsung 860 PRO.
Наиболее актуальной на данный момент массовой моделью SATA SSD компании Samsung выступает 860 EVO. Эта сравнительно недавно появившаяся новинка является дальнейшим развитием 850 EVO и по внутренней начинке похожа на самую последнюю, третью версию предшественницы. Конкретнее, в 860 EVO применяется точно такая же 64-слойная трёхмерная TLC-память. Однако это совсем не значит, что различий между 850 EVO и 860 EVO нет. В более новых накопителях использован иной контроллер MJX, в котором инженеры Samsung реализовали улучшенную фирменную схему коррекции ошибок Extreme ECC. И этот должно было сделать 860 EVO более надёжным вариантом, что на самом деле было бы очень кстати, поскольку 850 EVO на 64-слойной TLC 3D V-NAND по выносливости оказался слабее модификаций с 32-слойной и 48-слойной памятью.
Samsung 860 EVO 250 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Samsung 64-слойная TLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung MJX
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |150 Тбайт
|
Выносливость по результатам теста |
3 004 Тбайт
И в целом возложенные надежды оправдались. Образец Samsung 860 EVO смог перенести до выхода из строя 2,9 Пбайт перезаписей, что почти в полтора раза выше результата последней версии Samsung 850 EVO. А это значит, что новый вариант массового накопителя Samsung действительно стал лучше предшественника не только по производительности, но и по заложенному ресурсу.
Правда, момент, когда Samsung 860 EVO закончил свой жизненный цикл, оказался несколько неожиданным. Дело в том, что накопитель отказал при сравнительно небольшом числе ошибок в массиве флеш-памяти, и показатель использования блоков из резервной области указывал на расход лишь 6 % запасных ячеек.
Тем не менее, после того, как число переопределённых секторов дошло до 42, накопитель перестал определяться в вообще как-то реагировать на внешние воздействия. Иными словами, до самого выхода накопителя из строя состояние его S.M.A.R.T.-диагностики не вызывало никаких особых опасений.
Кстати говоря, такая картина, когда SSD перестаёт работать достаточно быстро после появления первых ошибок, у Samsung встречается нам не впервые. Поэтому мы бы советовали начинать с настороженностью относиться к SSD этого производителя как только переменная 05 (Reallocation Sector Count) в диагностике S.M.A.R.T приобретает ненулевое значение.
По значению переменной B1 (Wear Leveling Count) можно сделать вывод о том, что число перезаписей ячеек флеш-памяти в Samsung 860 EVO за всё время его работы почти дошло до 14 тысяч. Это – достаточно типичный результат для современной TLC 3D V-NAND южнокорейского производителя.
Это гораздо больше обещанного производителем ресурса. Согласно нормализованному значению этой переменной, контроллер ожидает от памяти беспроблемной работы лишь в течении 1800 циклов перезаписи. За это время на накопитель успевает записаться менее 350 Тбайт информации.
В целом тестирование 860 EVO подтвердило высокое качество накопителей Samsung. Через наше тестирование прошло уже несколько разных SSD этого производителя, и они всегда демонстрируют надёжность существенно выше среднего.
Предшественник Samsung 860 PRO, 850 EVO продемонстрировал лучшую надёжность в нашем тесте. Теперь же в ассортименте компании появился более новый 860 PRO, построенный на свежем контроллере MJX с улучшенными внутренними алгоритмами и уплотнённой в вертикальном измерении 64-слойной MLC 3D V-NAND. Такой продукт был фаворитом по надёжности, но практическое испытание показало, что новое не всегда лучше старого. Практический ресурс обновлённой версии MLC-накопителя оказался более чем втрое хуже, чем у предшественника. Это значит, что сейчас производство MLC 3D NAND строится у южнокорейского производителя по каким-то другим принципам, что делает её выносливость совсем не выше, чем у актуальной 64-слойной TLC 3D NAND.
Samsung 860 PRO 256 Гбайт
|
Интерфейс |SATA
|
Память |Samsung 64-слойная MLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung MJX
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |300 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
2 706 Тбайт
В тестировании на выносливость на образец Samsung 860 PRO 256 Гбайт удалось записать лишь 2706 Гбайт данных, что примерно соответствует выносливости накопителей Samsung 860 EVO и 850 EVO.
Столь невысокий результат не связан с проблемами в прошивке. Он действительно показывает, что MLC 3D NAND «уже не та». Так, первые ошибки при записи на Samsung 860 PRO стали возникать после того, как наработка этого SSD превысила 2,3 Пбайт.
К концу тестирования в массиве флеш-памяти насчитывалось 67 перенесённых в резервную область секторов. В S.M.A.R.T. накопителя это было отражено как расход 7 % резерва, однако SSD в конечном итоге стал попросту неработоспособен, перестав определяться в BIOS материнской платы и в операционной системе.
Число циклов перезаписи ячеек флеш-памяти под конец теста составило 11607, что сопоставимо с ресурсом TLC 3D NAND ведущих производителей: Micron и самой Samsung.
Правда, если ориентироваться на показания S.M.A.R.T., в этом нет ничего удивительного. Используемая в Samsung 860 PRO двухбитовая 64-слойная память была изначально рассчитана на 2000 циклов перезаписи, в то время как в Samsung 850 PRO контроллер классифицировал память как способную перенести 6000 циклов перезаписи. Соответственно, уже после записи на накопитель 500 Тбайт информации его показатель оставшегося ресурса упал до нуля.
В целом мы вынуждены констатировать, что Samsung 860 PRO уже не может считаться таким же «особенным» SSD, каким был Samsung 850 PRO. Теперь это – достаточно ординарный и похожий на Samsung 860 EVO накопитель с увеличенным сроком гарантии и стабильной скоростью записи.
Скоростные твердотельные накопители с интерфейсом NVMe постепенно набирают популярность, поэтому мы достаточно давно начали понемногу включать их и в тестирование надёжности. Samsung 960 EVO – одна из наиболее интересных и популярных новинок такого рода. Данный SSD базируется на трёхмерной трёхбитовой памяти третьего поколения (с 48 слоями) компании Samsung, которая уже хорошо проявляла себя в протестированном нами SATA-накопителе Samsung 850 EVO. Но Samsung 960 EVO – продукт немного иного рода: в нём управлением флеш-памятью занимается более производительный и продвинутый в технологическом плане контроллер Polaris, который обращается с памятью заметно более бережно. Поэтому результаты ресурсного испытания Samsung 960 EVO в сравнении с Samsung 850 EVO оказались значительно лучше.
Samsung 960 EVO 250 Гбайт
|
Память |Samsung 48-слойная TLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung Polaris
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
6 089 Тбайт
Samsung 960 EVO перенёс запись почти 6 Пбайт информации, и это не просто превосходная выносливость, а рекорд, превосходящий результаты наиболее удачных SSD на базе планарной MLC-памяти чуть ли не в два раза. Это позволяет отнести Samsung 960 EVO к числу наиболее надёжных на данный момент предложений.
В подтверждение достигнутого результата приведём скриншот CrystalDiskMark, который был снят незадолго до выхода накопителя из строя из-за полного износа флеш-памяти.
К сожалению, финальный результат показаний S.M.A.R.T. мы запечатлеть не смогли, так как при окончании жизненного цикла накопитель попросту прекратил как-либо определяться и операционными системами, и BIOS материнских плат.
Тем не менее, назвать кончину Samsung 960 EVO скоропостижной было бы несправедливо. Его отказ произошёл ровно в тот момент, когда параметр S.M.A.R.T. 0x03 (Available Spare), в котором отображается расход подменного фонда, достиг нулевого значения.
Стоит заметить, что первое обращение контроллера накопителя к резервной области произошло после записи 1788 Тбайт информации. То есть, две трети жизненного цикла Samsung 960 EVO пришлось на то время, когда ячейки изначальной части массива флеш-памяти уже начали выходить из строя. Тем не менее, никакой опасности это в себе не таит: контроллер Polaris прекрасно справляется с менеджментом старых и нестабильных ячеек NAND. И в этом 960 EVO категорически отличается от SATA-накопителя 850 EVO – там появление переназначенных секторов свидетельствует о приближении полной выработки ресурса.
Принципиальный скачок в состоянии массива флеш-памяти Samsung 960 EVO, после которого SSD «посыпался» произошёл после записи 5,4 Пбайт данных – именно тогда число подменённых секторов стало прирастать не линейно, а лавинообразно.
Показатель S.M.A.R.T. 0x05 (Percentage Used), в которой отображается заложенная производителем оценка ресурса накопителя, как это обычно и бывает, у Samsung 960 EVO весьма далёк от реальной жизни.
Он достиг максимального значения после записи 700 Тбайт данных, хотя на самом деле в этот момент износ накопителя находился лишь в начальном состоянии. Кроме того, обращает на себя внимание тот факт, что из-за каких-то ошибок в микропрограмме этот параметр периодически сбрасывается. Отчего это происходит, выяснить так и не удалось.
За время тестирования Samsung 960 EVO его флеш-память была перезаписана более 25 тысяч раз. И это значит, что 48-слойная TLC 3D V-NAND компании Samsung при правильном обслуживании может показывать просто феноменальную выносливость, которая выше, чем у современной планарной MLC NAND.
В итоге, на данный момент Samsung 960 EVO представляется не только выгодным по соотношению цены и производительности, но и одним из самых надёжных NVMe SSD (Samsung 960 PRO мы пока не тестировали). Причём, такой характеристики он удостаивается даже несмотря на повышенные температуры, которые присущи этой модели при интенсивном использовании, что наглядно подтверждает отсутствие отрицательного влияния нагрева SSD во время работы на его долговечность.
Как ни крути, но по результатам тестов получается, что накопители Samsung – это эталон выносливости. Какую бы мы модель не добавляли в тесты, не важно основывается она на MLC 3D V-NAND или TLC 3D V-NAND, неизменно получается, её ресурс неминуемо оказывается выше, чем у подавляющего большинства конкурирующих накопителей. Samsung 970 EVO продолжил эту традицию и оказался сравним по итоговой наработке с Samsung 960 EVO.
Samsung 970 EVO 250 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x4
|
Память |Samsung 64-слойная TLC 3D V-NAND
|
Контроллер |Samsung Phoenix
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |150 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
4958 Тбайт
В конечном итоге на Samsung 970 EVO удалось записать 4958 Тбайт данных, и лишь после этого накопитель вышел из строя. Этот результат перекликается с результатом Samsung 960 EVO, но на этот раз в массиве флеш-памяти применяется 64-слойная TLC 3D V-NAND, которая у южнокорейского производителя получается не хуже 48-слойной памяти.
К сожалению, финальный результат показаний S.M.A.R.T. мы запечатлеть не смогли, так как при окончании жизненного цикла накопитель прекратил как-либо определяться и операционными системами, и BIOS материнских плат. Тем не менее, незадолго до кончины его диагностика выглядела следующим образом.
Обратите внимание, параметр 0x03 (Available Spare), в котором отображается расход подменного фонда, равен на скриншоте 98 %. И именно в таком состоянии произошёл отказ SSD: это значит, что подменный фонд накопителя вполне мог бы позволить ему проработать ещё некоторое время, но какие-то проблемы возникли в системной области флеш-памяти, где хранятся критически важные для работы контроллера данные.
Интересно, что распечатан подменный фонд был уже после записи на SSD 900 Тбайт данных, но после этого число ошибок во флеш-памяти резко расти не стало. На момент выхода накопителя из строя число проблем не превысило и десятка, то есть, флеш-память даже после записи почти 5 Пбайт не была «заезжена до дыр».
Показатель S.M.A.R.T. 0x05 (Percentage Used), в котором отображается заложенная производителем оценка ресурса накопителя, как это обычно и бывает, у Samsung 970 EVO весьма далёк от реальной жизни. 100-процентный износ в этой переменной показывался уже после записи 320 Тбайт информации. К тому же, из-за каких-то ошибок в микропрограмме временами он почему-то «откатывается» назад.
За время тестирования Samsung 970 EVO его флеш-память была перезаписана более 35 тысяч раз.
И это значит, что задумываться о том, что 64-слойная TLC 3D V-NAND компании Samsung может иметь конечную выносливость, в практическом использовании накопителей на её основе попросту нет никакого смысла.
SanDisk Ultra II – очень древняя модель накопителя, в которой TLC NAND начала использоваться ещё в 2014 году. За время своего пребывания на рынке этот накопитель неплохо зарекомендовал себя, и потому возник немалый интерес к проверке его надёжности по нашей методике. За время пребывания SanDisk Ultra II на рынке его начинка несколько раз менялась, и сейчас этот накопитель переведён на единую аппаратную платформу с Western Digital SSD Blue. В нём тоже применяется контроллер Marvell 88SS1074 в сочетании с SanDisk 15-нм TLC NAND, но существенные отличия есть на уровне прошивки. Например, сразу бросается в глаза, что ёмкость членов модельного ряда SanDisk Ultra II кратна 120, а не 128 Гбайт.
SanDisk Ultra II 240 Гбайт
|
Память |SanDisk 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |н/д
|
Выносливость по результатам тестов |
555 Тбайт
Несмотря на то, что SanDisk Ultra II очень похож на WD Blue SSD, в практическом ресурсе этих накопителей обнаружилось достаточно существенное различие, достигающее 25-процентного уровня. Причём вариант, продающийся под маркой Western Digital, оказался выносливее, а предельная выносливость SanDisk Ultra II составила всего 555 Тбайт. И это – не очень хороший результат даже по меркам накопителей, основанных на TLC-памяти.
Отказ же накопителя при этом произошёл полностью внезапно, и никакие параметры S.M.A.R.T. о приближающемся окончании ресурса массива флеш-памяти не предупреждали. В какой-то момент часть файлов, сохранённых на SSD, просто перестала читаться, но накопитель при этом продолжал нормально определяться в BIOS материнской платы и в операционной системе. Это значит, что при окончании жизненного цикла флеш-памяти поведение SanDisk Ultra II может запросто стать причиной утери пользовательской информации.
Финальный скриншот CrystalDiskInfo выглядит следующим образом.
Можно заметить, что параметр S.M.A.R.T. BB (Reported Uncorrectable Errors), в котором происходит накопление информации о некорректируемых ошибках чтения, содержит ненулевое число. Однако рост этой величины произошёл в течение последних минут работы накопителя, поэтому отследить по нему тот факт, что накопитель находится «на последнем издыхании», в реальных условиях возможным не представляется.
Получается, что несмотря на достаточно обширный список параметров, который возвращается в S.M.A.R.T.-статистике SanDisk Ultra II, полезного из них можно почерпнуть не так уж и много.
Число циклов перезаписи, которое смогла перенести 15-нм планарная трёхбитовая флеш-память производства SanDisk, к концу тестирования достигло примерно 2300.
Показатель здоровья (Media Wearout Indicator) достиг 100-процентного значения уже при 700-кратном перепрограммировании ячеек флеш-памяти. Объём записи на этот момент составил 166 Тбайт.
S.M.A.R.T.-мониторинг в SanDisk Ultra II устроен таким образом, что переменная Media Wearout Indicator может расти и выше 100 процентов. Максимального значения 254 она достигла, когда на SSD было записано 421 Тбайт информации.
В целом же остаётся констатировать, что SanDisk Ultra II в его сегодняшнем виде относится к числу накопителей, плохо подходящих для высоких нагрузок. Несмотря на то, что в нём применяется хороший контроллер разработки Marvell с LDPC-коррекцией ошибок, выносливого TLC-накопителя из SanDisk Ultra II не получилось. Можно предположить, что после того, как SanDisk перешла в собственность компании Western Digital, наиболее качественная память стала реализовываться в составе тех моделей, которые продаются под маркой материнской компании. Продукты же вроде SanDisk Ultra II автоматически отошли на задний план и стали предлагать несколько худшую надёжность.
Твердотельный накопитель WD Blue 3D NAND, основанный на 64-слойной TLC 3D-памяти производства SanDisk, продемонстрировал в тестировании ресурса один из самых печальных результатов, скончавшись от износа ячеек после записи нескольких десятков терабайт данных. SanDisk Ultra 3D – это его родной брат, в котором используется точно такой же контроллер и точно такая же память. И тестирование подтвердило: в аппаратной конфигурации WD Blue 3D NAND и SanDisk Ultra 3D действительно есть какая-то проблема, из-за чего такие SSD уступают по надёжности конкурирующим предложений. Проблема эта, судя по всему, кроется в архитектуре BiCS3-памяти. Весь наш опыт показывает, что накопители, использующие такие чипы, плохо переносят интенсивные перезаписи и оказываются даже в среднем менее надёжны, чем SSD на базе планарной TLC NAND.
SanDisk Ultra 3D 250 Гбайт
|
Память |SanDisk 64-слойная TLC 3D NAND (BiCS3)
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
514 Тбайт
Впрочем, определённые плюсы в том, как отработал в процессе тестирования SanDisk Ultra 3D 250 Гбайт, найти всё-таки можно. Как и WD Blue 3D NAND, этот накопитель обладает содержательной S.M.A.R.T.-диагностикой, предсказать по которой окончание жизненного цикла достаточно просто. Например, показатели основных параметром мониторинга SanDisk Ultra 3D 250 Гбайт в тот момент, когда нам пришлось изъять его из тестирования, выглядели следующим образом.
Когда же жизненный цикл SanDisk Ultra 3D подошёл к концу, и накопитель начал записывать новые файлы со сразу же обнаруживаемыми ошибками, работоспособность не была утрачена полностью. SSD не только продолжал нормально определяться в BIOS и операционной системе, но даже позволял без ошибок читать записанные на него в начале тестирования данные.
За время испытаний на SanDisk Ultra 3D 250 Гбайт было записано 514 Тбайт данных. Причём, при записи первых 406 Тбайт никаких проблем во флеш-памяти не обнаруживалось. Правда, после этого число сбойных секторов стало нарастать экспоненциально.
К концу тестирование число перенесённых в резервную область секторов достигло 155. Это количество добавилось к 226 проблемным блокам, которые были выведены из обращения на этапе производства.
Любопытно, что показатель расхода ресурса SSD в S.M.A.R.T. достиг 100-процентной величины лишь после записи 350 Тбайт данных. Получается, что по мнению контроллера ресурс BiCS3-памяти составляет 1500 циклов перезаписи.
Но уже после 1600 циклов перезаписи в массиве флеш-памяти начали появляться ошибки, а на отметке 2100 циклов перезаписи накопитель сломался.
В целом, SanDisk Ultra 3D – это ещё один SSD, в котором используется BiCS3-память производства Toshiba или SanDisk, и который демонстрирует сравнительно слабую выносливость. Именно поэтому мы вынуждены записать и WD Blue 3D NAND, и SanDisk Ultra 3D в число не самых удачных в плане надёжности моделей.
Smartbuy Climb – это родственник ADATA Ultimate SU800 и Transcend SSD230, которые, можно сказать, провалили ресурсное тестирование. Эти накопители, основанные на комбинации контроллера SMI SM2258 и 3D TLC NAND производства Micron первого поколения, по каким-то причинам демонстрировали удручающую надёжность. Однако Smartbuy Climb по формальным показателям оказался лучше своих собратьев: он смог проработать значительно дольше, отказав лишь после записи 1334 Тбайт данных.
Smartbuy Climb 256 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |120 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1 334 Тбайт
Результат Smartbuy Climb кажется достаточно неплохим, но есть нюанс. После возникновения первых ошибок накопитель начал вести себя очень подозрительно: его производительность упала в несколько раз, а контроллер стал греться настолько сильно, что под конец тестирования наклейка на лицевой поверхности корпуса SSD почернела от постоянного воздействия высокой температуры.
Тем не менее, незадолго до конца своего жизненного цикла Smartbuy Climb возвращал S.M.A.R.T., отнюдь не пестрящий какими-либо указаниями на проблемы.
Информация о вводе в оборот резервных ячеек флеш-памяти и о появлении переназначенных секторов так и не появилась в соответствующей переменной S.M.A.R.T. Непосредственно же перед выходом накопителя из строя ненулевое значение принял параметр BB (Reported Uncorrectable Errors).
До этого о существовании каких-то проблем в структуре флеш-памяти можно было судить лишь по значениям переменной B6 (Erase Fail Count), которая накапливает информацию о ошибках при очистке блоков памяти.
Первые, и по-видимому критичные для функционирования накопителя ошибки возникли после записи на рассматриваемый SSD чуть более 900 Тбайт данных. После этого алгоритмы работы контроллера с памятью как-то изменились, что нашло отражение даже на графике зависимости использования флеш-памяти от объёма записанных данных.
В целом к окончанию тестирования 32-слойная TLC 3D NAND компании Micron, которая работает в составе Smartbuy Climb, смогла перенести почти 10 тысяч циклов программирования-стирания. И это закономерно – такая память действительно обычно не разочаровывает своим ресурсом.
Однако обратить внимание хочется на другой аспект – изменение скорости расхода ресурса после записи 900 Тбайт данных. Более наглядно это можно проиллюстрировать кривой интегрального значения коэффициента усиления записи.
В конечном итоге Smartbuy Climb не кажется столь же неудачным решением, как ADATA Ultimate SU800 или Transcend SSD230, однако, судя по полученному опыту, от такого накопителя можно ожидать чего угодно. Поэтому мы не считаем его достойным внимания решением, по крайней мере с точки зрения надёжности.
Накопители на базе планарной MLC-памяти постепенно покидают рынок. Одно из немногих оставшихся предложений такого рода – недорогой референсный накопитель Smartbuy Ignition PLUS на базе бюджетной платформы Phison S11. Нам попался вариант этого SSD, основанный на планарной 15-нм MLC-памяти компании Toshiba, и он неожиданно проявил себя не хуже флагманских моделей многих именитых производителей.
Smartbuy Ignition PLUS 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3111-S11
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |262 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
3 314 Тбайт
Накопитель смог без проблем перенести запись 3,3 Пбайт данных, что является отличным результатом даже среди флагманских моделей на планарной MLC NAND. По всей видимости, за высокую выносливость Smartbuy Ignition PLUS мы должны благодарить контроллер Phison PS3111-S11, в котором реализована не обычная BCH ECC, а более «сильная» коррекция ошибок на основе LDPC-кодов. Иными словами, конфигурация Smartbuy Ignition PLUS оказалась в плане надёжности весьма удачной.
Финальный скриншот CrystalDiskInfo со слепком S.M.A.R.T. выглядит следующим образом.
В конце жизненного цикла Smartbuy Ignition PLUS остался не только виден в системе, но и условно работоспособен, правда, хранящиеся на нём файлы стали читаться с ошибками. Параметр S.M.A.R.T. 0x01 (Read Error Rate) говорит именно об этом: в финале число ошибок чтения стало резко расти.
Незадолго до возникновения многочисленных ошибок чтения SSD также начал рапортовать и о выявлении единичных выработанных блоков флеш-памяти и их подмене за счёт имеющегося резерва.
Тем не менее, информация о первых проблемах появилась в S.M.A.R.T. появилась лишь после записи достаточно большого количества данных – 3,1 Пбайт. До этого состояние массива флеш-памяти выглядело безупречно. В то же время, если верить параметру 0xE7 (SSD Life Left), то ресурса Smartbuy Ignition PLUS должно было бы хватить лишь на запись 665 Тбайт информации.
Эта величина, очевидно, определена из расчёта, что ресурс применённой в накопителе MLC NAND составляет лишь 3 тысячи циклов перезаписи. В реальном же тестировании память была перезаписана в среднем 15 тысяч раз, и это ещё раз подтверждает, что современная планарная MLC NAND может предложить отличную устойчивость к множественным перезаписям.
Результаты испытаний говорят о том, что Smartbuy Ignition PLUS можно смело включать в число лучших вариантов по отношению выносливости к цене, и если вы подыскиваете доступный SSD с высоким ресурсом, то вариант Smartbuy вполне достоин рассмотрения. Как нам подтвердили представители компании, поставки Ignition PLUS будут продолжаться как минимум до середины 2018 года несмотря на то, что MLC NAND в потребительских накопителях повсеместно уступает место памяти с трёхбитовыми ячейками.
Накопитель Smartbuy Puls интересен тем, что совместил в себе новую 64-слойную TLC 3D-память компании Toshiba и весьма старый контроллер Phison PS3110-S10, который не обладает прогрессивными методами коррекции ошибок, разработанными специально для трёхмерной памяти. Тем не менее, Smartbuy Puls смог продержаться в тесте на износ сравнительно долго. До сих пор мы считали, что BiSC3-память имеет более низкую надёжность в сравнении с трёхмерной памятью Samsung или Micron. Результат Smartbuy Puls в целом подтверждает этот вывод, но указывает на то, что различия в выносливости многоуровневых ячеек разных производителей не столь драматичны.
Smartbuy Puls 256 Гбайт
|
Память |Toshiba 64-слойная TLC 3D NAND (BiCS3)
|
Контроллер |Phison PS3110-S10
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |817 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1 824 Тбайт
Иными словами, контроллер Phison PS3110-S10 пока ещё не совсем утратил свою актуальность. В комбинации с BiCS3-памятью он вполне может продолжать использоваться. Надёжность такой платформы, несмотря на отсутствие в ней поддержки LDPC ECC, оказывается вполне приемлемой для бытового использования. Более того, если судить по результату Smartbuy Puls, комбинация из Phison S10 и TLC 3D NAND как минимум вдвое живучее, чем старые накопители на том же контроллере, но с планарной флеш-памятью с трёхбитовыми ячейками.
Финальный этап тестирования ресурса Smartbuy Puls был несколько необычен. В конце накопитель смог намертво «завесить» тестовую систему, а после перезагрузки он перестал определяться как в операционной системе, так и в BIOS материнской платы. По этой причине мы не смогли снять окончательный слепок S.M.A.R.T.-диагностики, и приводим скриншот, сделанный немного заранее.
Тем не менее, накопитель умер достаточно предсказуемо, и если следить за телеметрией, то Smartbuy Puls вряд ли преподнесёт неприятный сюрприз своим внезапным отказом.
При этом нужно иметь в виду тот факт, что признаки деградации массива флеш-памяти у Smartbuy Puls начали проявлятсья очень рано. Ввиду использования стандартной, а не усиленной схемы коррекции ошибок начинать обращаться к подменному фонду накопителю приходится чуть ли ни с самого начала.
Первое обращение к подменному фонду произошло после записи на накопитель всего лишь 19 Тбайт данных. А после того, как SSD перенёс примерно 500 Тбайт перезаписей, такие обращения стали носить массовый характер. Впрочем, половина резервной области была израсходована лишь тогда, когда наработка достигла порядка 1,5 Пбайт перезаписей.
В течение жизненного цикла Smartbuy Puls нам пришлось столкнуться и с таким редким явлением как некорректируемые ошибки чтения. У накопителей на контроллере Phison S10 они действительно случаются. Правда, происходит это лишь тогда, когда массив флеш-памяти находится в предсмертном состоянии.
До того, как выйти из строя, ячейки BiCS3-флеш-памяти, использованные в Smartbuy Puls, смогли отработать чуть более 9 тысяч циклов перезаписи.
Если судить по тому, как оценивал «уровень здоровья» контроллер накопителя, расчёт был на то, что их ресурс составит 1000 циклов программирования-стирания. Когда соответствующий показатель упал до нуля, на накопитель было записано примерно 225 Тбайт данных.
В конечном же итоге с результатом 1824 Тбайт Smartbuy Puls занял место неплохого по надёжности SSD. Он однозначно лучше, чем SSD на планарной TLC-памяти, но качественным SSD ведущих производителей на базе 3D NAND он всё-таки немного уступает.
Smartbuy Splash 2 стал одним из первых накопителей, в который попала 32-слойная TLC 3D NAND компании Micron первого поколения. И хотя для этого SSD была выбрана ультрабюджетная аппаратная платформа в лице двухканального безбуферного контроллера Marvell 88NV1120, Splash 2 продемонстрировал более чем достойную выносливость. Во многом помогла в этом поддержка современных методов коррекции ошибок, которые Marvell не гнушается добавлять даже в свои самые дешёвые чипы. Впрочем, это всё равно не делает из Smartbuy Splash 2 привлекательный продукт, уж очень он медленный.
Smartbuy Splash 2 240 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Marvell 88NV1120
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |120 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
1 753 Тбайт
Накопитель без каких-либо проблем смог осилить запись 1,7 Пбайт данных, что позволяет отнести его к числу вполне надёжных SATA SSD. И такой результат стал ещё одним аргументом в пользу того, что трёхмерная флеш-память первого поколения Intel/Micron весьма удачна в смысле своей выносливости. Продукты, построенные на её основе (если речь идёт не о накопителях на базе контроллера SMI SM2258) оказываются способны перенести примерно такую же нагрузку, как многие модели на базе планарной MLC NAND.
Скриншот CrystalDiskInfo, который нам удалось снять за некоторое время перед отказом Smartbuy Splash 2, выглядит так:
Как видите, в S.M.A.R.T. нет никаких признаков приближающейся выработки всего ресурса. К сожалению, диагностика в Splash 2 откровенно «хромает». В один прекрасный момент накопитель попросту перестал читаться, а при последующей перезагрузке ни материнская плата, ни операционная система его уже не опознали. Однако ни о каких проблемах с массивом флеш-памяти в S.M.A.R.T. не сообщалось вплоть до выхода SSD из строя. Более того, среди диагностической информации Splash 2 нет даже показателя исрасходованного ресурса.
Поэтому данных для анализа того, как протекал жизненный цикл Splash 2, у нас очень немного.
К моменту кончины накопителя его флеш-память была перезаписана 8 600 раз. Заметим, что для 32-слойной TLC 3D NAND компании Micron это – вполне типичный результат. Например, при испытании Crucial MX300 такая память смогла перенести тоже чуть больше 10 тысяч циклов программирования-стирания.
Наличие на графике зависимости количества циклов перезаписи памяти от объёма записанной информации точки перегиба подсказало нам проанализировать коэффициент усиления записи. Результаты оказались более чем наглядны.
Можно сделать вывод, что в хорошем состоянии массив флеш-памяти пребывал лишь до тех пор, пока в него было записано не более 1,2 Тбайт данных. Далее контроллер приступил к каким-то ожесточённым сражениям за целостность информации в деградирующей памяти, что привело к кратному росту коэффициента усиления записи и, соответственно, к дополнительному снижению производительности и без того небыстрого SSD. Следовательно, наблюдение за коэффициентом усиления записи может позволить в случае Splash 2 предсказать приближение окончания жизненного цикла SSD.
Тем не менее, в наших испытаниях Smartbuy Splash 2 провёл под нагрузкой в виде практически постоянной записи различных файлов в общей сложности более 400 суток, и это говорит о том, что владельцы этого накопителя могут быть спокойны относительно долговечности. Правда, не стоит забывать, что данная модель – безбуферная и бюджетная, что сильно отражается на её скоростных характеристиках.
Первая версия Smartbuy Revival завоевала немалую популярность на российском рынке благодаря тому, что долгое время это был один из самых дешёвых SSD. Теперь же производитель обновил прошлое решение. Новый Revival 2 перешёл на планарную TLC-память производства SK Hynix и новый контроллер Phison S11 с поддержкой прогрессивного алгоритма коррекции ошибок. В итоге, от Smartbuy Revival 2 можно было ожидать, что он окажется достаточно выносливым накопителем.
Smartbuy Revival 2 240 Гбайт
|
Память |SK Hynix 16-нм TLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3111-S11
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |Нет данных
|
Выносливость по результатам тестов |
214 Тбайт
Однако конфигурация из чипа Phison PS3111-S11 и 16-нм TLC NAND производства SK Hynix оказалась не слишком надёжной. В конечном итоге Smartbuy Revival 2 объёмом 240 Гбайт смог принять лишь 214 Тбайт данных, что является достаточно скромным результатом даже по меркам TLC-накопителей.
Здесь уместно напомнить, что накопители, которые продаются под маркой Smartbuy, изготавливаются самой Phison, так что не слишком удачное выступление Revival 2 вряд ли можно списать на его частично российское происхождение. Напротив, налицо системная проблема, которой, очевидно, будут подвержены любые подобные решения вне зависимости от того, под какой торговой маркой они продают. И виноват в ней скорее всего контроллер Phison S11, поскольку тестирование иных SSD с планарной TLC NAND производства SK Hynix низкой выносливости такой памяти не выявило.
Кстати, умер Smartbuy Revival 2 тоже несколько нетипичным (и даже в чём-то забавным) образом. По окончании жизненного цикла он, подобно многим другим SSD, не окирпичился и даже остался ограниченно работоспособен. Но с ним произошли занятные метаморфозы. Во-первых, накопитель забыл о своём оригинальном имени, и стал определяться как SATAFIRM S11.
Во-вторых, данные, записанные на него, частично уцелели. Правда, значительная часть файлов начала читаться с ошибками. И в-третьих, накопитель приобрёл полную защиту от записи, которая перестала позволять сохранять на нём какие-либо новые файлы.
Зато то, как отработал в процессе тестирования Smartbuy Revival 2 его S.M.A.R.T.-мониторинг, можно оценить положительно. Например, параметр E7 (SSD Life Left) почти точно предсказал момент выхода SSD из строя.
Переменная AA (Bad Blocks Count) исправно рапортовала о появлении у накопителя сбойных блоков, которое началось после записи на SSD более 160 Тбайт данных.
Нормализованное значение этой переменной стартовало с 89 процентов, поскольку часть блоков была помечена как дефектные ещё на этапе производства, и к концу жизненного цикла SSD упало до 36 процентов.
В целом, в процессе испытаний флеш-память в Smartbuy Revival 2 перенесла почти тысячу циклов программирования-стирания, что вдвое меньше, чем такая же TLC-память производства SK Hynix смогла перенести при тестировании выносливости накопителя Plextor S2C.
Коэффициент усиления записи в процессе тестирования был близок к 1,13 – это неплохой результат, который, впрочем, нисколько не объясняет, почему Smartbuy Revival 2 вышел из строя столь рано.
В любом случае испытания показали, что накопители на контроллере Phison PS3111-S11 с планарной TLC-памятью, и Smartbuy Revival 2 в частности, нельзя отнести к числу выносливых и надёжных моделей. Многие иные SSD, относящиеся к той же самой бюджетной ценовой категории, демонстрируют в нашем тесте результат в разы лучше.
Контроллер Phison PS3111-S11 – одна из популярных платформ для построения недорогих SSD. Поэтому мы постарались собрать в тестах выносливости сразу несколько её вариантов. Toshiba OCZ TL100 – одна из самых распространённых версий такого рода, где бюджетный контроллер Phison работает с планарной 15-нм TLC-памятью компании Toshiba. Аналогами этого накопителя являются Corsair Force LE 200, GOODRAM CX300, Kingston A400, Patriot Spark, Toshiba A100 и проч.
Надо сказать, что контроллер Phison S11 характерен тем, что позволяет производителям SSD создавать безбуферные конфигурации, в которых для удешевления не устанавливается DDR3 SDRAM-память. Однако такая схема не слишком хороша с точки зрения надёжности. DRAM-буфер позволяет заметно снизить количество мелкоблочных обращений к флеш-памяти, и уменьшить её износ. И это не просто теоретическое предположение. Мы уже видели, что накопители на контроллере Phison S11 могут достаточно рано выходить из строя даже по меркам SSD с TLC-памятью, но такой вывод был сделан по тестированию продукта с планарной TLC-памятью SK Hynix. В Toshiba OCZ TL100 же установлена память авторства Toshiba, а она, как показывает практика, более вынослива. Но это не помешало нам увериться в выводах, сделанных ранее: накопители на платформе Phison S11 – это ультрабюджетные решения, экономия в которых затрагивает и аспект надёжности. Практический ресурс решений на ней заметно хуже, чем у прочих вариантов на аналогичной TLC-памяти.
Toshiba OCZ TL100 240 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Phison PS3111-S11
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |60 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
482 Тбайт
В среднем, накопители на 15-нм трёхбитовой планарной памяти компании Toshiba позволяют записать 700-800 Тбайт данных. Toshiba OCZ TL100 не дотянул до этой величины более 250 Тбайт: максимальный объём записи, осиленный им, составил 482 Тбайт.
Не порадовало и то, каким образом произошло окончание жизненного цикла. Ошибки стали возникать не при записи новых файлов, а при чтении старых. То есть, при исчерпании ресурса флеш-памяти Toshiba OCZ TL100 попросту теряет пользовательские данные.
Причём, можно сказать, что происходит это практически без предупреждения. У накопителей, предлагаемых Toshiba, дело со S.M.A.R.T.-диагностикой обстоит очень плохо. Не стала исключением и модель Toshiba OCZ TL100: список отображаемых ей переменных сильно ограничен, да и изменяются они по каким-то малопонятным законам. Вот, например, как выглядит финальное состояние S.M.A.R.T. накопителя после того, как его ресурсные испытания пришлось прекратить.
Ничего, что бы свидетельствовало о критическом состоянии, тут нет. О том, что происходит в жизни накопителя, фактически можно следить лишь по объёму записанных данных и нормализованному параметру AD (Erase Count). У нового накопителя значение AD установлено в 200 и по мере износа массива флеш-памяти оно уменьшается до 100.
Впрочем, в нашем случае до минимума эта величина опустилась уже после записи 87 Тбайт данных. Поэтому совсем не похоже, что она имеет какое-то отношение к реальному износу TLC-памяти.
Никаких же данных о возникновении ошибок в массиве NAND накопитель Toshiba OCZ TL100 в процессе эксплуатации не возвращал. Единственное, что хоть как-то ознаменовало выход SSD из строя – это появление единственной ошибки, зафиксированной в параметре S.M.A.R.T. A9 (Total Bad Block Count). Однако изменение произошло непосредственно перед отказом накопителя, так что предупредить о приближающихся проблемах данный параметр вряд способен.
В конечном итоге наша рекомендация по возможности избегать накопителей на контроллере Phison S11 остаётся в силе. Они не только отличаются крайне низкой производительностью из-за безбуферной конструкции, но и в целом менее надёжны по сравнению с прочими SSD, даже если их сравнивать с другими бюджетными моделями на TLC-памяти.
Массовых SSD, основанных на MLC NAND, становится всё меньше и меньше даже несмотря на то, что многие потребители считают их гораздо лучшим выбором, чем модели на базе памяти с трёхбитовой ячейкой. Одна из последних новинок такого рода – Toshiba OCZ VX500, который на самом деле представляет собой переименованную версию Toshiba Q300 Pro. Этот накопитель интересен тем, что в нём используется сделанный в содружестве с Marvell проприетарный контроллер Toshiba TC358790, в котором реализована фирменная технология коррекции ошибок QSBC. Согласно заверениям производителя, она имеет очень хорошую эффективность.
Toshiba OCZ VX500 256 Гбайт
|
Память |Toshiba 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Toshiba TC358790
|
Алгоритм коррекции ошибок |QSBC
|
Заявленный ресурс |148 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
408 Тбайт
Однако полученные в практическом тестировании Toshiba OCZ VX500 результаты позволяют усомниться не только в эффективности технологии QSBC, но и в том, что Toshiba устанавливает в этот накопитель действительно качественную MLC NAND. Дело в том, что реальная выносливость этого SSD оказалась хуже, чем у большинства накопителей на базе планарной трёхбитовой памяти, не говоря уже о более продвинутых продуктах. Фактически, в ресурсных испытаниях Toshiba OCZ VX500 показал один из самых слабых результатов, что ещё раз свидетельствует о том, что использование в накопителе MLC NAND не стоит считать точным и безошибочным критерием надёжности.
Окончание ресурса у Toshiba OCZ VX500 привело к зависанию и перезагрузке системы, после которой накопитель продолжал определяться в BIOS и в ОС, но не позволял получить какой-либо доступ к его содержимому. Финальный слепок S.M.A.R.T. представлен на следующем скриншоте.
Заметьте, в конце жизни Toshiba OCZ VX500 перешёл в некий режим Protect Mode, который возможно и несёт какой-то смысл для сервисной службы, но для пользователей совершенно бесполезен. Возможности «спасти» сохранённые на SSD данные он не даёт.
Помимо установления антирекорда по практической выносливости Toshiba OCZ VX500 стал и победителем в номинации «самый неинформативный S.M.A.R.T.». Накопитель, к сожалению, не сообщает почти никаких сведений о состоянии собственного массива флеш-памяти. Поэтому собранные нами данные телеметрии весьма скудны.
Помимо общего объёма записанной информации, который составил всего лишь 408 Тбайт, мы можем лишь показать, каким образом изменялся нормализованный параметр AD (Erase Count), который каким-то образом характеризует общее здоровье массива флеш-памяти.
Как видно из графика, по мнению контроллера накопитель Toshiba OCZ VX500 может перенести лишь около 340 Тбайт перезаписей, что недалеко от истины. То есть, в данном случае на значение этого атрибута S.M.A.R.T. вполне можно ориентироваться.
Второй значимый параметр S.M.A.R.T., изменение которого было зафиксировано в тестировании, – A9 (Total Bad Block Count).
Впрочем, изменение этой величины произошло лишь в самом конце жизненного цикла, буквально за несколько минут до выхода SSD из строя. Так что если параметр A9 (Total Bad Block Count) и предупреждает о чём-то, то вряд ли такое предупреждение можно назвать своевременным.
В итоге же история испытаний Toshiba OCZ VX500 показывает, что слепо гоняться за MLC-памятью не всегда целесообразно. Качественные накопители с хорошим контроллером, грамотной прошивкой и планарной TLC-памятью порой могут предложить в разы более высокую надёжность.
Transcend SSD 110S – один из очень любопытных NVMe-накопителей последнего времени. Интерес к нему обусловлен не только тем, что это – весьма доступное решение среди SSD, работающих через шину PCIe 3.0 x4, но и тем, что в его основе лежит новый контроллер SMI SM2263XT, проповедующий технологию HMB (Host Memory Buffer). Это значит, что сам 110S лишён собственного DRAM-буфера, а вместо этого он пользуется небольшой частью оперативной памяти основной системы. Подобных по архитектуре SSD в тестировании пока не было.
Transcend SSD 100S 256 Гбайт
|
Интерфейс |NVMe, PCI Express 3.0 x4
|
Память |Micron 64-слойная 3D TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2263XT
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |Н/д
|
Выносливость по результатам тестов |
543 Тбайт
Однако по факту результат Transcend SSD 110S оказался достаточно слабым. Что странно, ведь в его основе используется 64-слойная TLC флеш-память компании Micron, которая неплохо зарекомендовала себя в тестах других накопителей. Видимо, отсутствие полноценного DRAM-буфера каким-то образом повышает износ флеш-памяти, либо Transcend для своего бюджетного решения закупает у Micron память не самого высокого качества, а может быть и то, и другое. Но факт остаётся фактом, отказ Transcend SSD 110S произошёл после записи 543 Тбайт данных, что характерно скорее для накопителя на базе планарной, а не трёхмерной TLC-памяти.
Финальный скриншот CrystalDiskMark снять не удалось, но за некоторое время до выхода из строя состояние S.M.A.R.T. у Transcend SSD 110S выглядело так.
Тут не отображается никаких ошибок, но на самом деле в конце жизни SSD начал интенсивно расходовать запас резервных ячеек, и его отказ произошёл после того, как показатель S.M.A.R.T. 0x03 (Available Spare), в котором отображается расход подменного фонда, сначала достиг нулевого значения, а потом стал выдавать какие-то рандомные числа.
Стоит заметить, что первое обращение контроллера накопителя к резервной области произошло после записи 477 Тбайт информации.
Показатель S.M.A.R.T. 0x05 (Percentage Used), в котором отображается заложенная производителем оценка израсходованного ресурса накопителя, достигла 100-процентного значения после записи 490 Тбайт. Получается, что эта переменная выдаёт достаточно правдоподобную информацию.
Правда, в конце жизненного цикла этот параметр, как и показатель использования резервного фонда, тоже отличился демонстрацией неправдоподобных значений.
За время тестирования Transcend SSD 110S его память была перезаписана чуть менее 3 тысяч раз. Что для 64-слойной TLC флеш-памяти компании Micron – очень мало.
Получается, что накопители на базе такой памяти могут сильно отличаться по качеству и решения на базе безбуферного контроллера SMI SM2263XT находятся в «красной зоне». В качестве противоположного примера можно привести построенный на аналогичной памяти накопитель ADATA XPG Gammix S11 с контроллером SMI SM2262, который уже прослужил в два с половиной раза больше, и продолжает проходить тестирование.
Твердотельный накопитель Transcend SSD230 воплощает собой популярную конфигурацию из контроллера Silicon Motion и 32-слойной 3D TLC NAND компании Micron. В теории такая начинка позволяет делать недорогие и быстродействующие SSD, что обуславливает её широкое распространение. Однако надёжность таких решений вызывает некоторые вопросы, поскольку некоторые протестированные нами ранее модели, построенные на этой платформе, умирают от износа флеш-памяти значительно раньше ожидаемого. Transcend SSD230, к сожалению, тоже оказался подвержен общей болезни, и с точки зрения практической выносливости он недостижимо далёк от накопителей, построенных на такой же 32-слойной TLC NAND компании Micron, но с контроллерами Marvell или Phison.
Transcend SSD230 256 Гбайт
|
Память |Micron 32-слойная TLC 3D NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |182 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
306 Тбайт
Самый низкий практический ресурс в нашем тестировании продемонстрировал накопитель ADATA Ultimate SU800 – он смог перенести лишь 176 Тбайт перезаписей. Transcend SSD230 – его близкий аналог, но результат ресурсного теста у этого накопителя оказался в полтора раза выше: он смог перенести 306 Тбайт перезаписей. Видимо, компания Transcend отнеслась к закупкам флеш-памяти несколько ответственнее, но в целом это не спасло SSD230 от явно преждевременного выхода из строя. Очевидно, что какая-то недоработка есть в алгоритмах контроллера, из-за чего накопители на чипе SMI SM2258 оказываются не слишком надёжны при высоких нагрузках на запись данных.
Всё выглядит так, как будто контроллер SM2258 чрезмерно нагружает флеш-память: без каких-либо проблем в процессе тестирования Transcend SSD230 смог принять лишь 287 Тбайт, затем же в массиве памяти начали появляться разнообразные ошибки. В результате ко времени окончания тестирования S.M.A.R.T. этого накопителя оказался полон сообщений о переназначенных блоках и ошибках при проведении операций.
Такой исход очень удивляет на фоне того, что построенные на той же 32-слойной 3D TLC NAND компании Micron накопители Crucial MX300 и Smartbuy Splash 2 можно считать очень надёжными моделями: их практический ресурс в тесте намного превысил 2 Пбайт. Низкая же надёжность Transcend SSD230 явно не случайна: его поведение на протяжении жизненного цикла качественно повторяет картину, которую мы видели при тестировании похожего накопителя ADATA Ultimate SU800.
В первую очередь ошибки начинают возникать при стирании данных в ячейках флеш-памяти. Об этом можно судить по состоянию переменной B6 (Erase Fail Count).
Также о проблемах можно судить по нарастанию значения атрибута 05 (Reallocated Sectors Count), в котором сохраняется информация о переносе секторов, которые контроллер не смог правильно считать или записать.
Оба графика показывают, что относительно ранний выход из строя Transcend SSD230 произошёл вследствие исчерпания резерва подменных блоков и был закономерен. В самом конце своей жизни SSD230 просто пропал из системы и перестал каким-либо образом детектироваться в операционной системе и UEFI BIOS материнской платы.
К концу жизни ячейки флеш-памяти были перезаписаны порядка 1300 раз, и это очень низкий результат для трёхмерной флеш-памяти Micron, которая при аккуратном с ней обращении может прослужить на порядок дольше.
Правда, следует учитывать то, что в накопителях на базе контроллера SMI SM2258 реализована очень агрессивная технология SLC-кеширования. Из-за её действий массив флеш-памяти постоянно переписывается в однобитном режиме. Например, за время тестирования Transcend SSD230 число таких перезаписей ячеек превысило 50 тысяч. Возможно, именно эта особенность и привела к тому, что SSD на контроллере SM2258 оказываются столь неудачны по своему практическому ресурсу.
Использованная в Transcend SSD230 аппаратная конфигурация вызывает немало вопросов. Это уже второй случай, когда SSD на контроллере SMI SM2258 и трёхмерной флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками, достаточно быстро выходит из строя (первый был ADATA Ultimate SU800), хотя саму такую память в низком ресурсе упрекнуть невозможно. По всей видимости, что-то не так в контроллере авторства Silicon Motion или в его микропрограмме. Впрочем, Transcend SSD230 в отличие от того же ADATA Ultimate SU800 всё же смог проработать больше, чем обещает в спецификациях производитель.
Значительная часть накопителей, принимающих участие в тестах надёжности, основывается на флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. И это совсем неудивительно – переход на TLC-память – основополагающая тенденция рынка потребительских SSD. Однако среди всего многообразия накопителей встречаются и модели, основанные на MLC-памяти. Это – либо дорогие флагманские продукты с NVMe-интерфейсом, где такая память ставится ради достижения высокой производительности, либо модели вроде Transcend SSD370S – специальные SATA-предложения для тех потребителей, которые гоняются за надёжностью. И пусть Transcend SSD370S – достаточно возрастной SSD, его популярность благодаря этому продолжает оставаться высокой.
Transcend SSD370S 256 Гбайт
|
Память |SanDisk 15-нм MLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2246EN
|
Алгоритм коррекции ошибок |BCH
|
Заявленный ресурс |280 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
3 202 Тбайт
Надо сказать, что в процессе практических испытаний Transcend SSD370S не подвёл. По реальному ресурсу он оказался в группе лидеров по выносливости. Шутка ли, наработка этого SSD превысила 3 Пбайт и достигла величины в 3202 Гбайт. Это позволяет включить Transcend SSD370S в число тех вариантов, которые имеет смысл рассматривать покупателям, желающим получить дополнительную уверенность в сохранности своих данных.
Финальное состояние S.M.A.R.T. накопителя приведено на скриншоте.
Следует отметить, что завершение жизненного цикла накопителя не ознаменовалось его полным выходом из строя. Transcend SSD370S продолжал нормально определяться в BIOS материнской платы, был виден в операционной системе и даже формально позволял выполнять файловые операции. Однако целостность данных, записанных на накопитель, при этом нарушалась – информация читалась с ошибками. Контрольные суммы перестали сходиться как при чтении файлов, записанных на накопитель в начале тестирования, так и при доступе к свежим файлам. Таким образом, это прямо опровергает расхожее мнение о том, что при исчерпании ресурса SSD информацию с него можно прочесть. Как раз напротив, сохранённая информация полностью искажается, причём это касается даже тех файлов, которые были перемещены на накопитель задолго до выработки ресурса.
Поэтому, отслеживание состояния S.M.A.R.T. имеет большое значение для предотвращения критических инцидентов, благо Transcend SSD370S сообщает о себе вполне достаточно информации для того, чтобы получить картину относительно его ресурса. Так, какие-то опасения должны начинать возникать при отходе от нулевых значений переменных 05 (Reallocated Sectors Count) и A0 (Uncorrectable Sector Count), в которых фиксируется число секторов флеш-памяти с возникшими ошибками.
В нашем случае они начали изменяться после записи на накопитель 2 858 Тбайт информации.
Рассчитываемый же контроллером показатель ресурса, который содержится в переменной A9 (Percentage Lifetime Remaining), оказался малополезен. По мнению контроллера, флеш-память накопителя исчерпала свои возможности после записи 724 Тбайт данных.
Впрочем, откуда взялось это число, совершенно понятно. Контроллер считает, что используемая в накопителе MLC-память рассчитана на 3 тысячи циклов перезаписи. И к моменту записи 724 Тбайт оно как раз достигается.
На деле же флеш-память, установленную в Transcend SSD370S, удалось перезаписать более 13 тысячи раз. Дело в том, что флеш-память сильно отличается по качеству в рамках одно и того же типа. Transcend же относится к числу производителей, который не экономит на памяти, и закупаемые им микросхемы закономерно оказываются весьма выносливы.
Впрочем справедливости ради стоит отметить, что 48-слойная 3D TLC V-NAND компании Samsung, устанавливаемая в накопители семейства 850 EVO, в рамках тестирования показала ещё большую выносливость: она смогла перенести более 15 тысяч циклов перезаписи. Однако у накопителя Transcend SSD370S ниже коэффициент усиления записи, из-за чего в конечном итоге он оказался более живуч.
Компания Western Digital вышла на рынок потребительских SSD сравнительно недавно, но её первые модели накопителей сразу же приковали к себе внимание пользователей в том числе и благодаря тому, что производитель делает особый акцент на надёжности. Средняя модель в линейке, WD Blue SSD, основается на планарной TLC-памяти, но по аппаратной начинке она аналогична SanDisk X400 – чуть ли не единственному TLC-накопителю с пятилетней гарантией. Именно поэтому WD Blue SSD был включён в тест: посмотреть, насколько вынослив SSD, предложенный одним из старейших игроков на рынке носителей информации, безумно интересно.
Western Digital Blue SSD 250 Гбайт
|
Память |SanDisk 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
748 Тбайт
Надо сказать, что WD Blue SSD основывается на контроллере Marvell 88SS1074, который ранее уже проявил себя наилучшим вариантом для планарной TLC-памяти. Другой накопитель на данной платформе – Plextor M7V – стал лидером по практической выносливости среди недорогих SSD с трёхбитовой памятью. Не сильно отстал от него и WD Blue SSD. В практическом тестировании ресурса нам удалось записать на 250-гигабайтную версию этого накопителя 748 Тбайт данных.
Однако то, как выглядела кончина WD Blue SSD, произвело на нас не самое благоприятное впечатление. Накопитель попросту пропал из системы, перестав каким-либо образом проявлять себя даже в BIOS материнской платы. При этом никакие параметры S.M.A.R.T. о приближающемся окончании ресурса массива флеш-памяти не предупреждали. Именно поэтому финальный скриншот CrystalDiskInfo, который мы имеем возможность продемонстрировать, снят за некоторое время до окончания тестирования.
Несмотря на достаточно обширный список параметров, который возвращается в S.M.A.R.T.-статистике WD Blue SSD, полезного здесь можно почерпнуть не так много.
Число циклов перезаписи, которое смогла перенести 15-нм планарная трёхбитовая флеш-память производства SanDisk, к концу тестирования достигло более трёх тысяч.
Показатель здоровья (Media Wearout Indicator) достиг 100-процентного значения уже при 700-кратном перепрограммировании ячеек флеш-памяти. Объём записи на этот момент составил 168 Тбайт.
Но S.M.A.R.T.-мониторинг в WD Blue SSD устроен таким образом, что переменная Media Wearout Indicator может расти и выше 100 процентов. Максимального значения 254 она достигла, когда на SSD было записано 427 Тбайт информации.
Коэффициент усиления записи у WD Blue SSD в процессе тестирования оказался слегка меньше единицы, что обусловлено работой технологии nCache 2.0, которая осуществляет предварительное SLC-кеширование записываемых данных.
По итогам испытаний WD Blue SSD можно назвать удачной в плане выносливости моделью, несмотря на то, что в её основе лежит планарная TLC-память. И это вполне закономерно, ведь WD Blue SSD очень похож на SanDisk X400 – твердотельный продукт, который давно находится у пользователей на хорошем счету.
⇡#Western Digital Blue 3D NAND
Производители SSD планомерно переходят на использование 64-слойной флеш-памяти и WD Blue 3D NAND отражает эту тенденцию. Данная модель выступает последовательницей WD Blue SSD, переехавшей с планарной на трёхмерную TLC-память – разработанные совместным предприятием Toshiba и Western Digital чипы BiSC3. Впрочем, смена начинки пошла накопителю Western Digital явно не на пользу. Выносливость новой версии Western Digital Blue 3D NAND оказалась драматически низка: этот накопитель не только не смог перенести запись заявленного в условиях гарантии объёма, но и установил новый антирекорд надёжности – 82 Тбайт. И кстати сказать, это уже не первый пример, когда 64-слойные чипы BiSC3 вызывают нарекания. Похоже, что данный тип флеш-памяти не слишком-то и подходит для работы в твердотельных накопителях для ПК, и компании Toshiba и Western Digital несколько поторопились с повсеместным внедрением своей трёхмерной NAND.
Правда, BiCS3-память, которая установлена в WD Blue 3D NAND, произведена SanDisk, а не Toshiba. Формально оба этих производителя пользуются одинаковыми технологиями, но SanDisk тестирует и упаковывает чипы по-своему, что в теории может быть причиной иной надёжности WD Blue 3D NAND по сравнению с SSD на базе 64-слойной TLC 3D NAND авторства Toshiba.
Western Digital Blue 3D NAND 250 Гбайт
|
Память |SanDisk 64-слойная TLC 3D NAND (BiCS3)
|
Контроллер |Marvell 88SS1074
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |100 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
82 Тбайт
Катастрофический результат проверки ресурса WD Blue 3D NAND не получится списать на контроллер, виновата в нём именно память. Во-первых, этот накопитель базируется на чипе Marvell 88SS1074, который обладает мощными алгоритмами коррекции ошибок и ранее проявлял себя исключительно положительно. Во-вторых, кончина WD Blue 3D NAND была предварена возникновением множественных проблем в массиве флеш-памяти, которые начали проявляться уже после записи на накопитель 54 Тбайт данных.
В момент выхода из строя слепок S.M.A.R.T.-телеметрии выглядел следующим образом.
После этого SSD перестал читаться, его нельзя было отформатировать, и даже выполнение операции Secure Erase не давало никакого результата.
Среднее число циклов перезаписи флеш-памяти, которое смогла перенести BiCS3-память в WD Blue 3D NAND в течение жизненного цикла, составило всего лишь 345.
К моменту выхода из строя показатель износа накопителя (Media Wearout Indicator) достиг лишь отметки в 34,5 %. Это значит, что изначально наивно предполагалось, что WD Blue 3D NAND может принять порядка 240 Тбайт.
В итоге же остаётся только подивиться тому, как такой ненадёжный продукт, как WD Blue 3D NAND, смог попасть на рынок. Протестировав ресурс более четырёх десятков различных SSD, ни с чём подобным мы до сих пор не сталкивались.
В тестирование выносливости попал и младший SSD компании Western Digital, WD Green SSD, который к тому же является близким родственником SanDisk SSD Plus. Основывается WD Green SSD на такой же памяти, как и его старший собрат, но в данном случае управляет ей более простой контроллер SMI, и этим мог бы быть обусловлен иной практический ресурс накопителя. К тому же, по паспортным спецификациям надёжность WD Green SSD ниже, чем у Blue SSD. Однако всё это оказалось не столь важно. В испытаниях на износ WD Green SSD продемонстрировал очень похожие результаты.
Western Digital Green SSD 240 Гбайт
|
Память |SanDisk 15-нм TLC NAND
|
Контроллер |Silicon Motion SM2258XT
|
Алгоритм коррекции ошибок |LDPC
|
Заявленный ресурс |80 Тбайт
|
Выносливость по результатам тестов |
745 Тбайт
Как и WD Blue SSD, WD Green SSD оказалась достаточно выносливой по меркам продуктов на базе планарной TLC-памяти моделью. На испытуемый SSD мы смогли записать 745 Тбайт данных.
Надо сказать, что после того, как WD Green SSD принял такое количество информации, повёл он себя не совсем типично. Накопитель не отключился и не перестал определяться, как это бывает в большинстве случаев. Он частично сохранил свою работоспособность, но данные с него стали читаться с ошибками. Это касается как файлов, сохранённых на SSD в самом начале теста, так и свежезаписанных файлов: для них перестали сходиться рассчитываемые нами в процессе теста контрольные суммы.
Скриншот CrystalDiskInfo в состоянии, которое было признано для WD Green SSD финальным, выглядит следующим образом.
Здесь стоит обратить внимание на параметр BB, который под конец тестирования стал резко нарастать. В данной переменной S.M.A.R.T. фиксируется число ошибок контрольных сумм, которые контроллеру не удалось скорректировать. И в данном случае именно это сигнализирует, что жизненный цикл накопителя завершился.
График же изменения переменный BB (Reported UECC Errors) выглядит следующим образом.
Как видите, проблемы с чтением данных у WD Green SSD возникли резко и на самом последнем этапе испытаний. Никаких же иных признаков деградации массива флеш-памяти у накопителя в течение тестирования не проявлялось.
Число циклов перезаписи ячеек флеш-памяти к окончанию теста превысило 3 тысячи.
Планарная TLC-память SanDisk, выпущенная по 15-нм техпроцессу, как и аналогичная память Toshiba, отличается неплохой выносливостью. Как показывают тесты, по сравнению с TLC-памятью SK Hynix, она способна перенести гораздо большее число циклов программирования-стирания.
Тем не менее, показатель S.M.A.R.T. Media Wearout Indicator, который показывает оценку израсходованного накопителем ресурса, для WD Green настроен из расчёта, как будто память этого накопителя может пройти только через 800 циклов перезаписи.
В процессе тестирования WD Green SSD отличился не только высоким ресурсом, но и низким коэффициентом усиления записи, который оказался меньше единицы. Связано это, очевидно, с высокой эффективностью фирменной технологии SLC-кеширования nCache 2.0.
По итогам теста надёжности WD Green SSD можно смело отнести к числу лучших вариантов по этому параметру в бюджетном ценовом сегменте. Когда Western Digital только представляла свои SSD, много говорилось о том, что компания уделяет особое внимание надёжности. И во многом это оказалось правдой.
На данный момент тестирование выносливости потребительских SSD далеко от своего завершения. Более того, мы планируем по мере возможности добавлять в него новых участников: интересные аппаратные решения, заслуживающие практического анализа ресурса, продолжают появляться. Тенденция ближайшего времени заключается в развороте индустрии в сторону TLC 3D NAND, и мы определённо не останемся в стороне. Данный материал будет пополняться не только за счёт систематических обновлений информации по уже тестируемым моделям SSD, но и благодаря включению в испытания новых накопителей.
Что же касается тех результатов, которые получены на данный момент, то по ним уже можно сделать два важных вывода. Во-первых, заявляемая производителями выносливость SSD – параметр, не имеющий никакого отношения к реальной надёжности. Эта характеристика касается лишь условий гарантийного обслуживания, но в действительности даже самые дешёвые потребительские SSD способны перенести перезапись такого количества данных, которое в разы превышает задекларированный в спецификациях ресурс. Во-вторых, современные накопители, по крайней мере если говорить о свежих и качественных моделях ведущих производителей, больше не подвержены внезапной и необъяснимой гибели. Раньше из-за ошибок в контроллерах и микропрограммах такое случалось повсеместно, но теперь, похоже, подобные детские болезни если и возникают, то очень редко. А это значит, что анализ текущего состояния массива флеш-памяти, проводимый при помощи интерпретации S.M.A.R.T.-статистики, стал вполне осмысленной и содержательной процедурой.
На данный момент полностью прошли испытания надёжности более четырёх десятков накопителей, которые отработали весь свой ресурс до выхода из строя. Сведения о полученных результатах сведены на диаграмме:
Как видите, выносливость разных моделей SSD одного и того же потребительского класса может отличаться в разы. На то, какое количество информации можно записать на SSD, влияет выбор контроллера, памяти и оптимизация прошивки. Однако определяющее значение оказывает всё-таки производитель и тип флеш-памяти. Вне всяких сомнений наилучшие по надёжности накопители на данный момент получаются у компании Samsung, которая применяет 3D V-NAND собственного производства. Весьма неплохую жизнестойкость также показывают и те SSD, в которых используется планарная MLC NAND компании Toshiba. А вот любая планарная TLC NAND, как и TLC 3D NAND производства Toshiba и SanDisk — это потенциальная проблема.
На следующем графике мы приводим усреднённую практическую выносливость SSD в зависимости от типа памяти, на котором они построены.
За время тестирования через наши руки прошло в общей сложности пять десятков различных SSD, и накопился достаточно большой объём информации о том, какие потребительские модели следует считать более надёжными, а каких следует сторониться. Так, из числа SSD, которые уже полностью завершили процедуру ресурсного тестирования, мы можем выделить сразу несколько наиболее выносливых вариантов. Оказались способны принять объём информации более 2 Пбайт перезаписей (а в тестах участвуют накопители объёмом 240–256 Гбайт) следующие SSD:
Способность накопителя безболезненно перенести запись более 2 Пбайт информации означает, что на него можно записывать более терабайта данных ежедневно в течение пятилетнего срока — более чем достаточная выносливость для потребительских сценариев.
К перечисленным выше наиболее удачным моделям следует добавить ещё несколько качественных накопителей, которые в течение испытаний уже перешагнули через рубеж в 2 Пбайт перезаписей, но пока ещё не завершили свой жизненный цикл и продолжают работать в нашей тестовой системе:
Однако это далеко не финальные данные, и по мере появления новых результатов диаграмма будет обновляться.