Kingston HyperX 3K: правда и заблуждения о долговечности SSD

⇡#Как долго живет Flash-память?

У Flash-памяти есть одно общеизвестное неприятное свойство: процесс записи данных в ячейку физически повреждает ее, поэтому количество циклов перезаписи, которые она может выдержать, конечно. Хуже того, чем тоньше техпроцесс, по которому производится чип, тем меньше его выносливость. Микросхемы MLC NAND от Intel с техпроцессом 50 нм выдерживали 10 тыс. циклов перезаписи. С переходом на норму 34 нм выносливость снизилась до 5 тыс. циклов. У 25-нм микросхем она составляет от 3 до 5 тыс. циклов.

Много это или мало? Посчитаем, сколько лет при десктопной нагрузке потребуется накопителю объемом 128 Гбайт, чтобы истощить все свои ячейки. Возьмем объем записываемых в день данных по максимуму — 10 Гбайт, хотя мало кто реально записывает столько на десктопе, а если записывает, то это, скорее всего, закачка из Интернета видео и подобных данных, которые нет смысла держать на SSD.

Большинство контроллеров увеличит объем 10 Гбайт еще в несколько раз за счет явления под названием write amplification. Write amplification складывается из нескольких факторов. Во-первых, SSD может записывать данные в ячейки только в виде так называемых страниц, типичный размер которых — 4 Кбайт. А стираются данные так называемыми блоками, как правило, по 512 Кбайт. К тому же контроллер постоянно перетасовывает данные в памяти, выполняя очистку от мусорных записей. Поэтому и может сложиться такая ситуация, когда вместо 10 Гбайт, отправленных на SSD хост-контроллером, в NAND-микросхемы записывается 100 Гбайт.

Итак, сколько в таких условиях протянет накопитель с чипами, выдерживающими 5 тыс. циклов перезаписи? Так как контроллер следит за тем, чтобы ячейки изнашивались равномерно, все они должны подойти к концу жизни одновременно, и это случится через 17,8 года (дотошные читатели могут повторить расчет). После этого последние записанные данные останутся в сохранности в течение еще 12 месяцев.

Как видите, даже в наименее благоприятной гипотетической ситуации десктопный SSD объемом 128 Гбайт с MLC-памятью на 5 тыс. циклов в состоянии проработать срок, за который можно вырастить ребенка. Соответственно, с памятью на 3 тыс. циклов продолжительность жизни накопителя составит 10,7 года, что тоже заведомо больше срока морального устаревания устройства. 128 Гбайт — много ли это будет через десять лет?

Кстати, жесткие диски, которые многие люди считают более надежным хранилищем данных по сравнению с SSD, тоже если и доживают до такого возраста, то за сохранность данных на них уже никто не поручится. В общем, хватит переживать по поводу износа ячеек SSD. Любой носитель данных имеет свой срок эксплуатации, и с этим придется смириться. Тем более что у SSD он весьма велик.

Ах да, серверы. В корпоративном сегменте на SSD падает уже совсем другая нагрузка, но на то есть SLC NAND, выносливость которой находится на несопоставимо более высоком уровне по сравнению с MLC. Скажем, чипы Intel 32 нм выдерживают до 100 тыс. циклов перезаписи.

Сроки жизни накопителей в нашем примере получены с расчетом на то, что NAND-контроллер работает честно, записывая в память всю информацию, полученную от хоста. Тем не менее сейчас огромное количество SSD производится на базе контроллеров SandForce, которые, как мы неоднократно упоминали, перед записью в память подвергают данные компрессии/дедубликации. Создатели контроллера утверждают, что таким образом удается снизить write amplification вплоть до 0,5. Однако этот трюк возможен только с хорошо сжимаемыми данными. При записи предварительно сжатого контента (в первую очередь, мультимедийные файлы), write amplification на SandForce встает в полный рост.

Если внести поправку на SandForce в наши расчеты, то получится, что накопитель с памятью на 5 тыс. циклов может прожить уже до 356 лет, а с памятью на 3 тыс. циклов — до 213,6 года. Ну все, теперь точно можно быть спокойными…

⇡#Kingston HyperX 3K: технические характеристики, комплект поставки

Если накопитель все равно морально устареет задолго до того, как износятся ячейки памяти, то почему бы не сэкономить часть стоимости за счет использования чипов памяти с меньшим ресурсом циклов перезаписи? Именно из таких соображений создан Kingston HyperX 3K. Число в названии означает, собственно, количество циклов перезаписи ячеек — 3 тысячи. Kingston не скрывает, что HyperX 3K — это экономичный вариант, который обходится дешевле именно благодаря менее выносливой памяти. Жаль, что при этом не ведется никакой разъяснительной работы по поводу реального срока жизни накопителя. Народ все еще трепетно относится к этому вопросу.

Официально по производительности между HyperX 3K и «простым» HyperX, который мы ранее тестировали, почти нет разницы. Скорости линейного чтения и записи точно такие же. Произвольное чтение/запись — плюс-минус пара тысяч операций в секунду. Как правило, чтобы получить более дешевый SSD на базе дорогой модели, сейчас используют другой рецепт: вместо синхронной памяти (интерфейс ONFi 2) от Intel или Micron берут асинхронную (ONFi 1). Как следствие, пропускная способность массива отличается уже существенно, и хотя контроллер SandForce компенсирует ущерб компрессией данных, он все равно проявляется при записи плохо сжимаемого контента.

В отличие от Kingston HyperX, в линейке HyperX 3K появился накопитель объемом 90 Гбайт.

Более дешевая память и вправду позволяет серьезно сэкономить. Модификации объемом 120 и 240 Гбайт в московских интернет-магазинах на момент написания статьи в среднем стотили на тысячу рублей меньше, чем соответствующие «полноценные» HyperX: 5 500 и 9 500 р. соответственно. Именно их нам прислали на тест. Вот на модели по 480 Гбайт средняя цена в Москве примерно одна и та же.

Устройства продаются как по отдельности, так и в комплекте с коробочкой для внешнего подключения по интерфейсу USB 2.0 (увы, не 3.0). Помимо неё, в набор входит адаптер для установки в отсек 3,5 дюйма, кабель SATA и отвертка со сменными насадками.

⇡#Конструкция

HyperX 3K обладает таким же прочным металлическим корпусом, как «простой» HyperX, только пластиковые вставки — черные, а не синие. Kingston по-прежнему использует для соединения половинок корпуса хитрые винты, поэтому взглянуть на печатную плату нам не удалось. Известно, что здесь тоже используется синхронная память 25 нм производства Intel.