Проги для ссд диска. Надёжность SSD: результаты ресурсных испытаний

При приобретении ноутбука или настольного компьютера целесообразно использовать твердотельные накопители (SSD). В сравнении с традиционными жесткими дисками (HDD), каждая проверка ssd диска показывает их преимущества. Достоинством твердотельных накопителей стала стабильная и быстрая работа, потребление меньшей мощности и превосходство во всех параметрах, кроме стоимости. Но это не означает, что SSD являются полностью безупречными.

Из-за устройства твердотельных накопителей, они имеют низкую продолжительность работы от 5 до 7 лет. Если знать, чего нужно остерегаться, и как защитить диск, можно существенно продлить время его работы.

В твердотельных накопителях, в отличие от жестких дисков, отсутствует физическое перемещение пластин. Данное свойство создает иммунитет от многих проблем старых жестких дисков. Несмотря на невосприимчивость к механическим разрушениям, иные компоненты SSD могут давать сбои.

Для твердотельных накопителей требуется источник питания и конденсатор, которые зачастую подвергаются неисправностям. Особенно это касается случаев со сбоем питания или скачками напряжения. При отключении электропитания могут быть повреждены данные на твердотельных накопителях даже в полностью исправном диске.

Другой возможной проблемой SSD стало ограниченное количество циклов по чтению или записи. Подобная проблема есть у всех видов флэш-памяти.

Средние показатели времени работы твердотельных накопителей измеряются многими годами, поэтому не стоит быть параноиком. Современные SSD стали менее восприимчивыми к проблемам чтения и записи, чем старые версии.

Если Вы хотите знать про ошибки и работоспособность SSD накопителя, чтобы успеть создать резервные копии важной информации, то можно провести его проверку.

Проверка ошибок и работоспособности с помощью программ

Для проверки работоспособности SSD диска используют специальные программы, функционал которых обеспечивает выполнение тестов на ошибки. Давайте рассмотрим данный софт.

CrystalDiskInfo

Бесплатная утилита CrystalDiskInfo проводит проверку скорости по считыванию и записи диска. Отображает данные про состояние температуры, здоровья. Поддерживается S.M.A.R.T технология по оценке состояния накопителя. Приложение CrystalDiskInfo имеет устанавливаемую и портативную версию. При работе с устанавливаемой версией в режиме реального времени производится мониторинг состояния твердотельных накопителей. В системном трее появляется значок используемой программы. Утилита CrystalDiskInfo эффективно проверит SSD на наличие битых секторов.

Проверка SSD:

Скачивание, установка и запуск программы CrystalDiskInfo.
Сканирование накопителя на оценку его состояния и наличие ошибок. Затем выдается результат.
Основные действия выполняются во вкладке «Сервис» в основном меню. Там есть функционал для задания пересканирования диска.

SSD Life

Ошибки и работоспособность SSD определяется с использованием программы SSD Life. Данная бесплатная утилита создана только для работы с ССД дисками. Она обеспечивает заблаговременное отслеживание понижения уровня работоспособности. Имеется портативная и инсталляционная версия. Второй вариант визуально отображает статус диска онлайн, чтобы у пользователя была возможность заблаговременно отследить ситуацию.

Рабочее окно приложения имеет крайне простой интерфейс. Там показывается прогнозируемое время работы накопителя, общее время работы, оценка состояния и т.д. Данные отчета обновляются специальными клавишами внизу.

SSDReady

Провести диагностику SSD можно с использованием программы SSDReady. Ее функциями стали:

Мониторинг состояния SSD диска.
Оценка потенциальной продолжительности работы.
Прочая соответствующая статистика.

Приложение проводит ежедневный анализ считываемых и записываемых на диск данных. Является отличным вариантом по проверке накопителей на общую работоспособность и ошибки.

DiskCheckup

Для тестирования жесткого диска SSD на работоспособность и скорость, можно использовать утилиту DiskCheckup. Данный софт обеспечивает мониторинг S.M.A.R.T атрибутов отдельного накопителя. Как и в вышеописанных программах, в этом приложении показывается статистика жесткого диска. Информация помогает отследить состояние работоспособности устройства. Функционал продукта почти ничем не отличается от описанных приложений.

HDDScan

HDDScan является свободной утилитой, которая диагностирует разные виды жестких дисков. Программа будет удобным инструментом, который поможет пользователю провести поиск на винчестере ошибок. Поддерживается показ атрибутов S.M.A.R.T и изменение определенных параметров.

Этот продукт можно применять для постоянного тестирования накопителя, чтобы предотвратить его деградацию. Приложение поможет избежать потерю важных файлов путем создания бекапов.

Предупреждающие знаки SSD

Тиканье или несмолкаемое жужжание диска считается верным признаком его поломки. В отличие от HDD, твердотельные накопители громко не шумят, но существуют определенные признаки неисправностей секторов диска. Давайте рассмотрим подобные неполадки и способы их исправления.

Повреждение секторов хранения SSD

Данные ситуации происходят при попытке компьютера сохранить или прочитать файл. Процесс длится слишком долго и заканчивается неудачно. В итоге система выдает сообщение о случившейся ошибке.

Общие симптомы повреждения bad blocks (секторов хранения):

Медленная работа системы, особенно при использовании файлов большого размера.
Наличие частых ошибок при переносе файлов.
Аварийное закрытие или зависание активных приложений.
Требование восстановить файловую систему компьютера.
Файл не может быть записан или прочитан на жестком диске.

При наблюдении подобных симптомом следует запустить любую из вышеописанных утилит для проверки наличия физических проблем с диском. Если ошибки подтвердятся, то требуется сразу создать резервные копии информации и задуматься про приобретение нового SSD накопителя для замены.

Файлы не могут быть записаны или прочитаны

Имеются два способа, при которых неисправность секторов хранения влияет на файлы:

Обнаружение системой плохого блока во время записи данных на накопитель. Это влечет за собой отказ системы записывать данные.
Обнаружение плохого блока системой после записи данных. Отказ прочтения этих данных.

При первом случае данные вообще не будут записываться, поэтому они не повредятся. Система в автоматическом режиме закрывает доступ к найденным неисправным блокам. В последующих записях они будут игнорироваться. Если это не осуществляется автоматически, то пользователю нужно сохранить файл в другую папку или скопировать его в облако. Затем проводится перезагрузка компьютера, а файл сохраняется в нужном месте.

Если проявится второй случай, то данные получить нелегко. Необходимо использовать несколько методов, чтобы восстановить данные с поврежденного SSD накопителя. Восстановить данные будет очень сложно. Наличие плохих блоков указывает на потерю данных навсегда.

Файловая система нуждается в восстановлении

Сообщение про данную ошибку всплывает на экране из-за неправильного отключения компьютера (не через «Завершение работы»). Раньше это означало развитие плохих блоков в SSD или проблему в разъеме или порте.

Сейчас подобные проблемы решаются достаточно просто. В Windows, Linux и Mac имеются встроенные инструменты, которые производят ремонт поврежденной файловой системы. После подобных ошибок операционная система предлагает пользователю произвести запуск с использованием соответствующих инструментов. Требуется следовать инструкции для восстановления файловой системы.

Во время данного процесса имеются шансы потерять какие-нибудь данные, а восстановление – довольно долгий процесс. Это является еще одной причиной, чтобы периодически производить резервное копирование файлов.

Частые вылеты при загрузке

Если компьютер вылетает при загрузочном процессе, но после перезапуска работает нормально, то виной этому жесткий диск. Связано это с повреждением секторов хранения или является признаком поломки диска. Лучше создать бекап прежде, чем файлы будут утеряны навсегда.

Проверка производится вышеупомянутыми диагностическими программами. При создании резервной копии данных, можно отформатировать диск и произвести переустановку ОС.

Диск доступен только для чтения

Это происходит не часто. Твердотельный накопитель отказывается выполнять операции, связанные с записью данных на диск. Накопитель продолжает работу в режиме только для чтения. Диск не осуществляет изменения файлов, а данные можно легко перенести в иное место хранения.

Не стоит сразу выбрасывать подобный SSD. Можно подключить его в виде дополнительного жесткого диска или внешнего жесткого диска к другим компьютерам. Нужно убедиться, что операционная система не загружается с твердотельного накопителя.

Если SSD будет по-прежнему работать в режиме только для чтения, то перед форматированием можно восстановить все файлы.

Для проверки твердотельного накопителя используется ряд диагностических приложений. В большинстве из них простой функционал, который в режиме онлайн отслеживает состояние SSD диска. Если в Вашем компьютере такой диск, то можете использовать функционал программ для осуществления регулярного мониторинга. Это позволит своевременную проверку состояния и убережет данные от нежелательных потерь.

Здравствуйте дорогие читатели, как-то я писал статью про , продолжаю эту тему, только на этот раз пойдет тема про новые SSD диски . А именно покажу бесплатную программу , которую можно будет бесплатно скачать и прочитать инструкцию по ней .

Программа для ssd дисков

Программа очень проста в использовании, только надо знать что нажимать.

Скачиваем бесплатно программу SSD Mini Tweaker :

В архиве находятся две версии программы для 32 и 64 битной системы. Чтобы посмотреть какая у вас система выберите свойство компьютера.

Запускаем и видим вот такое окно:

После установки галок нажимаем применить изменения.

Теперь подробнее о галочках в программе для управления жесткими дисками SSD.

Включить Trim — лучше оставьте, так как эта функция отвечает за очистку неиспользуемых блоков. Если вы отключите эту опцию, то может скопится гора мусора, что повлияет на .
Отключить Superfetch — функция для кэширования часто используемых файлов. Так как, отклик небольшой у SSD опцию можно отключить.
Отключить Prefetcher — опция для ускорения запуска операционной системы и программ. Так как SSD диски имеют отличную скорость, то опцию можно отключить, освободив при этом системную память.
Оставлять ядро системы в памяти — обычно в файл подкачки сбрасывается ядро системы. Чтобы ядро оставалось нужно поставить галочку. Тем самым можно уменьшить количество обращений к диску и ускорить работу системы. Но требуется минимум 2 ГБ оперативной памяти!
Увеличить размер кэша файловой системы — тоже требуется 2 гб оперативной памяти. Уменьшает физическое пространство памяти для служб и приложений, но улучшает производительность за счет уменьшения записи данных на диск, следовательно это хорошо влияет на файловую подсистему.
Снять лимит с NTFS в плане использования памяти — опять же необходимо достаточное количество оперативной памяти. Увеличивается число обновляемых данных в памяти, для записи и чтения файлов. После этой функции должно улучшится запуск нескольких приложений одновременно.

Отключить дефрагментацию системных файлов при загрузке — дефрагментация при загрузке хоть и полезная вещь, но не с SSD. При включенной дефрагментации при запуске, SSD диску можно даже навредить!

Отключить систему индексирования Windows — происходит отключение службы Windows Search, которая служит для индексирования папок и файлов на диске. В SSD Windows Search врятли улучшит производительность, так что отключаем.

Так же можно ускорить быстродействие, отключив вручную индексирование содержимого файлов .

Отключить режим гибернации — отключив режим гибернации можно освободить память на SSD диске, если он маленького размера. В крации гибернация нужна, чтобы сбрасывать данные в файл hiberfil.sys, а при включении восстанавливать информацию обратно в память. Подробнее об этом в статье

Отключить функцию защиты системы — так же можно отключить восстановление системы, что освобождает оперативную память и жесткий диск. Но функция восстановление системы будет не доступна. Если не пользуетесь отключайте. У меня она всегда отключена, мне она не нравится.

Отключить службу дефрагментации — говорят, что дефрагментация не нужна SSD диску. Но я посоветовал отключить и делать дефрагментацию по моей статье, под название дефрагментация на 5 балов.

Отключить очистку файла подкачки — для SSD диска рекомендуется отключать очистку файла подкачки при выключении системы. Из-за лишнего обращения к диску. Отключаем.

На этом все, теперь у вас есть программа для оптимизации SSD дисков =)

Т вердотельный накопитель, как и любой другой, подвержен ошибкам и сбоям. Пользователь может столкнуться с невозможностью записи или удаления файлов, уменьшением количества памяти или необходимостью узнать срок службы. Последний ограничен 3-5 тыс. циклом. В среднем мы получаем 7-13 лет активности.

В случае приобретения поддержанного хранилища, это одна из важнейших деталей. Узнать точную цифру и произвести проверку SSD-диска на ошибки можно с помощью специального софта.

Лучший софт для диагностики SSD на ошибки, скорость, время работы, оптимизация

На сегодняшний день существует большое количество программ для работы с SSD накопителями. В начале, рекомендуем установить фирменный софт от производителя.

Это позволит решить большинство ваших задач: проверить состояние диска, скорость работы, обновить прошивку, активировать RAID режим и другое. Его можно скачать на официальном сайте производителя вашего накопителя, как правило перейдя в раздел поддержки (support). Название программ от популярных производителей SSD.

Intel Solid-State Drive Toolbox
Samsung Magician
Kingston Manager
SanDisk Dashboard
ADATA ToolBox
Transcend Scope

Среди большого разнообразия софта выбрать лучшее не так просто. Одним из популярным приложением является SSDLife и Cristal Disk Info. Их часто можно встретить в обзорах на популярных YouTube каналах.

У нас на сайте уже были статьи про тестирование компонентов ПК рекомендуем ознакомиться с .

SSD Life

Это условно бесплатное приложение, способное рассчитывать срок «смерти» накопителя, отталкиваясь от интенсивности работы. Поддерживает почти все известные марки SSD. Программа отображает следующие параметры:

Логотип и название производителя
Наличие снижения работоспособности
Количество свободной и занятой памяти
Статистику использования за сегодня, вчера, последние 7 дней и все время

Crystal Disk Info

Бесплатное ПО, созданное в Японии. Поддерживает русский язык. С помощью Crystal Disk Info возможна проверка SSD-диска на скорость. Программа отображает температуру накопителя цифрами и цветной индикацией, а также следующие параметры:

Часы работы
Неисправности
Время раскрутки
График S.M.A.R.T.
Ошибки чтения и позиционирования

Всего присутствует свыше 25 видов данных, выводящихся на экран. Пользователю предлагается менять темы оформления. Программа также поддерживает внешние диски, может контролировать шумоподавление и энергосбережение. Она трижды награждалась известными изданиями.

SSD Ready

Удобное ПО с большим числом бесплатных функций. Продолжительность работы хранилища рассчитывается через онлайн-сервис с использованием постоянно обновляемых баз. Для получения максимально точной информации создатель рекомендует запустить приложение в начале дня, а в его конце нажать на кнопку Estimate SSD Life. Откроется страница сайта, где отобразятся ваши данные. В остальном набор возможностей схож с теми, что присутствуют в SSD Life.

Tweak SSD

Мощный инструмент, позволяющий оптимизировать накопитель и управлять его работой. Интерфейс предлагает удобного мастера по настройке. Вы сможете совершать следующие действия:

Менять размер кэша ФС
Преодолевать лимиты NTFS
Производить TRIM-оптимизацию
Отключать загрузку приложений и системы
Запрещать дефрагментацию, подкачку, индексацию и др. задачи

Бесплатная версия имеет практически полный набор функций. Доступ к вкладке оптимизации TRIM приобретается отдельно.

Disk Check up

Отслеживает атрибуты S.M.A.R.T. для расчета продолжительности службы диска. Есть автоматическая проверка SSD-диска на ошибки, после проведения которой вы сможете просмотреть подробные отчеты. Кроме этого, DiskCheckup умеет запускать самотестирование емкостей для выявления сбоев и изменений размеров областей HPA и DCO. Отображается следующая информация:

Номер модели
Тип интерфейса
Параметры геометрии
Вместительность накопителя
Время старта, остановки и т. д.

С приложением не могут работать диски, присоединенные с помощью SCSI или RAID, лишь хранилища, поддерживающие технологию S.M.A.R.T. Остальные попросту не будут отображаться в меню.

Проверка SSD диска на ошибки в Windows

В windows 8 и 10 предусмотрена проверка накопителей на наличие ошибок. Чтобы провести тестирование нам нужно зайти в этот компьютер, далее кликаем правой кнопкой мыши на локальный диск, который хотим проверить. В выпадающем списке переходим в свойства.

Зайдя в свойства переключитесь во вкладку «Сервис». В этой вкладке есть два пункта, выбрать первый «Проверка диска на наличие ошибок в файловой системе». Чтобы вам проще было разобраться, мы записали видео.

Выводы

В первую очередь, обязательно установите фирменное ПО. Если функций его оказалось недостаточно, можно выбрать сторонние приложение, о которых мы говорили выше. Выбирать подходящее приложение следует методом проб и ошибок.

Востребованным считается Crystal Disk Info и SSD Life. DiskCheckup довольно простой в использовании софт. У Tweak SSD и SSD Ready приятный интерфейс. Если вы обнаружили ошибок, исправлять их можно с помощью программы проверенной времени Victoria, стоит понимать, что исправлять ошибки вы будите на свой страх и риск. В противном случае накопитель может выйти из строя.

SSD - это запоминающее (записывающее) устройство, в основу работы которого входят различные микросхемы и контроллер. Такие устройства широко используются во множество современных устройствах: ноутбуках, смартфонах, планшетах и так далее. Что же это такое? Улучшенный жёсткий диск! Слыша термин SSD, многие представляют себе нечто сложное. Однако, это всего лишь записывающее устройство, которое присутствует, как уже было сказано, во многих устройствах.

В чём отличие SSD от жёсткого диска?

Если это записывающее устройство, тогда зачем нужны жёсткие диски и в чем разница между ними? Главное отличие - принцип работы. Жёсткий диск основан на магнитных дисках (пластинах), с которых происходит постоянное чтение и запись путём перемагничивания ячеек. SSD же работает на микросхемах, представляя собой флеш-карту увеличенного размера.

SSD диски имеют множество преимуществ, в частности: высокая скорость работы, низкий уровень шума, маленький вес. Есть и недостатки, как, пример: высокая стоимость, отсутствие возможности восстановить потерянные данные.

Так или иначе, SSD диски плотно закрепились в нашей жизни. При работе с ними, часто возникает необходимость в диагностике, тестировании, оптимизации. Для этого существуют специальные программы. Разберём их подробнее.

Программы для настройки и оптимизации ssd

SSD Mini Tweaker

Начнём с простого и лёгкого. Данная программа предназначена для быстрой и эффективной настройки вашего SSD диска. Располагает простейшим интерфейсом и занимает очень мало места на компьютера (около 3 мб).

После запуска программы перед нами появляется одно единственное окно:

В нём мы можем выбрать различные параметры, реализация которых собственноручно довольно затруднительна. Ставим галочки на то, что нам нужно и жмём «Применить изменения». Это всё, больше ничего не нужно. Очень неплохо для программы, которая занимает так мало места.

SSD Life

Также очень лёгкая и доступная программа для работы с SSD. В ней производится диагностика выбранного диска, с отображением процента его здоровья:

К просмотру доступно количество памяти, которое было записано и прочтено за всё время. Результаты можно сохранять, хотя это и не очень полезно. Куда более необходимая функция: автоматическая проверка каждые 4 часа. В случае, если с предыдущей проверки состояние изменилось, программа даст вам знать.

SSD Fresh

Довольно крупная программа, обладающая богатым функционалом. После установки вам будет предложено зарегистрировать бесплатную версию. Для этого достаточно ввести свои данные:

После запуска программы мы наблюдаем главное окно с тремя вкладками: обзор, оптимизация и настройки.

Во вкладке обзор представлена общая информация: объем, свободное и занятое место, файловая система. Разумеется, есть возможность просмотреть S.M.A.R.T данные. Для тех, кто не в курсе: smart - специальная технология оценки производительности жёсткого диска. Она представляет собой набор полей и значений.

Но главная функция SSD Fresh - оптимизация дисков. Здесь она реализована максимально качественно и удобно для пользователя:

В каждом разделе оптимизации наглядно представлен статус и всего две кнопки: Оптимизировать и Восстановить из резервной копии. После нажатия на первую из них, оптимизация производится автоматически. Также можно оптимизировать все параметры, нажав на кнопку в правом верхнем углу.

Tweak SSD

Программа, настолько же лёгкая в использовании, как SSD Life. Если задача последней - диагностировать устройство, то Tweak SSD оптимизирует работу диска после нажатия одной единственной кнопки.

Мы рассмотрели основные программы для диагностики и оптимизации SSD дисков. Бесспорно, накопители этого вида еще очень долго не потеряют своей актуальности из-за скорости работы и отсутствия ненужного шума.

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.

Контроллеры решают

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.

Полупроводниковая структура ячейки NAND

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.

Схема работы флеш-памяти твердотельного накопителя

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.

Методика тестирования

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:

(AGAMMIXS11-240GT-C, прошивка SVN139B);
ADATA XPG SX950 (ASX950SS-240GM-C, прошивка Q0125A);
ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт (ASU700SS-256GT-C, прошивка B170428a);
(ASU800SS-256GT-C, прошивка P0801A);
(ASU900SS-512GM-C, прошивка P1026A);
Crucial BX500 240 Гбайт (CT240BX500SSD1, прошивка M6CR013);
Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
(CT250MX500SSD1, прошивка M3CR010);
GOODRAM CX300 240 Гбайт (SSDPR-CX300-240, прошивка SBFM71.0 );
(SSDPR-IRIDPRO-240 , прошивка SAFM22.3);
(SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
(SSDSC2KW256G8, прошивка LHF002C);