O cuidado e a alimentação adequados do armazenamento SSD

Sua unidade de estado sólido fica lá em silêncio. É elegante. Elegante. Mais que um pouco misterioso. O disco rígido que substituiu foi fácil de entender: um zumbido suave garantiu que seus discos estavam girando. Um clique mecânico discreto informou sobre suas operações de leitura / gravação. Você prepararia com a desfragmentação ocasional. Os tempos foram bons.

Agora? Tudo parece pacífico. Mas você continua ouvindo histórias: o desempenho de um SSD se deteriora com o tempo. Eles têm períodos de vida perturbadoramente curtos. Se falhar, seus dados preciosos serão consignados ao esquecimento. Fatos Ou ficção de cérebro febril?

Um SSD high-end é o auge do armazenamento de computadores hoje. Abandonar seu disco rígido em busca de um dos modelos SSD mais recentes é como jogar seu kart e entrar em um carro de Fórmula 1. Não estou exagerando: os SSDs podem produzir um salto de quatro ou cinco vezes na velocidade. Eles não têm partes mecânicas para quebrar e emitem ruído zero. Os SSDs são o meio de armazenamento perfeito até as coisas ficarem em forma de pêra. Ou até que você busque informações concretas sobre as tecnologias envolvidas

[Leitura adicional: As melhores caixas NAS para streaming e backup de mídia]

Uma unidade veloz com alguns segredos profundos

Uma razão pela qual você ouve muita informação difusa Os SSDs são que as empresas que projetam e constroem um dos principais componentes - o controlador de memória - guardam seus segredos tecnológicos com mais cuidado do que a Coca-Cola protege sua fórmula de refrigerante. É um mercado muito competitivo e lucrativo, com apenas alguns players.

Há muito mais fabricantes de SSD do que fabricantes de controladores SSD.

E alguns dos fatos que são disponíveis são assustadores. Considere a longevidade de leitura / gravação da memória NAND SLC (Single-Level Cell) e MLC (Multi-Level Cell) de classe de consumidor, a mídia de armazenamento usada para construir SSDs: A primeira é tipicamente classificada para durar 100.000 ciclos, mas a última é avaliado por apenas 10.000. Relaxe - você precisaria escrever toda a capacidade da unidade todos os dias por 25 anos ou mais para desgastar todas as células. A última NAND TLC (Triple-Level Cell) que a Samsung está enviando é classificada apenas por alguns milhares de gravações, mas você ainda precisa gravar toda a capacidade da unidade por menos de dez anos para usar a unidade. Nenhum usuário médio jamais chegará remotamente próximo a isso

Técnicas de prolongamento de vida

Ter o controlador gravando em cada célula NAND uma vez antes de gravar em qualquer célula uma segunda vez - uma tecnologia conhecida como wear leveling - também ajuda estender a vida útil de uma unidade. O nivelamento do desgaste garante que nenhuma célula aguente o uso pesado enquanto outra fica virgem ao lado dele. Controladores mais recentes também compactam dados em tempo real antes de gravá-los no disco. Menos dados significam menos desgaste

O reforço final da longevidade é capacidade ociosa ou excesso de provisionamento. Todos os chips NAND têm mais memória do que sua capacidade declarada - cerca de 4%. Isso é usado pelo controlador para operações e para ocupar o lugar de células gastas e defeituosas. Se você já se perguntou por que alguns SSDs vêm em tamanhos arredondados, como 120 GB e 240 GB, quando outros SSDs e memória em geral são vendidos em capacidades com potência de dois (128, 256, 512 GB, etc.), é porque muitos fornecedores reservam ainda mais NAND para estender a vida útil da unidade. Por exemplo, uma unidade de 240 GB é na verdade uma unidade de 256 GB com 16 GB para provisionamento excessivo.

Capacidade mais alta pode significar melhor desempenho

Com discos rígidos, quanto mais rápida a velocidade do eixo, mais rápida será a unidade. A quantidade de cache também entra em jogo, mas, em geral, uma unidade de 10.000 rpm é mais rápida do que uma unidade de 7200 rpm, que, por sua vez, é mais rápida que as unidades de 5400 rpm e 4800 rpm. Essa é uma métrica fácil e intuitiva para comparação de compras.

Não há fuso em um SSD, mas há uma métrica comparativa diretamente relacionada à capacidade. Até o nível de 256 GB, os testes da PCWorld mostraram que uma unidade maior será mais rápida que uma unidade menor, com outros fatores (como o controlador e o tipo de NAND) sendo iguais. Para entender por que, você precisa entender como os dados são gravados em SSDs.

Os discos rígidos mecânicos possuem partes móveis que podem destruir seus dados se eles falharem.

Com um disco rígido, os dados são basicamente escritos em série, em um único canal. O fluxo pode ser interrompido pelos dados existentes, mas, idealmente, tudo é escrito em uma linha pura e ininterrupta. Dentro de um SSD, os dados são gravados de forma dispersa, paralela ao longo de vários canais para os múltiplos chips NAND de uma só vez. Quanto mais chips NAND um SSD tiver, mais canais ele terá para escrever / ler, e mais rápido será o drive.

Você pode encontrar um exemplo perfeito nas mais recentes unidades de 525 mSATA (Mini-SATA) da Intel. Leia as especificações e você verá que o modelo de 30 GB é classificado para 7000 operações de 4k (operações de leitura e gravação) por segundo e 200 MBps de leitura sustentada, enquanto a versão de 240GB é avaliada em 46.000 operações de 4k e 550 MBps, embora drives usam o mesmo NAND de 25nm e controladores SandForce idênticos.

A otimização de SSD é desnecessária

Até recentemente, a interface SATA de 3-gbps comum era adequada para qualquer tipo de armazenamento. Um moderno SSD SATA de 6 Gbps é compatível com versões anteriores desse padrão, mas requer uma interface SATA de 6 Gbps para realizar todo o seu potencial de desempenho. Em breve, mesmo esse padrão não será rápido o suficiente, já que os SSDs mais rápidos que testamos já podem gravar em velocidades próximas a 5 gbps.

Este é um SSD Intel Série 525 mSATA (Mini-SATA).

O senso comum indica que realmente não há como otimizar um SSD usando um utilitário de software. Quando você pensa na maneira como os dados são espalhados por toda a unidade - e a falta de um cabeçote de leitura / gravação que você deve se preocupar em posicionar, fica claro que as técnicas de otimização desenvolvidas para discos rígidos mecânicos não se aplicam a SSDs. Na verdade, a forma como um SSD apresenta dados ao sistema operacional do seu computador tem semelhança zero com a forma como ele é armazenado na unidade. Desperdiçar preciosos ciclos de gravação tentando otimizar um SSD é contraproducente

Como o TRIM evita a degradação do desempenho

Houve uma época em que o desempenho de um SSD degradaria lentamente. Isso porque gravar dados em uma célula NAND usada anteriormente é um processo de duas etapas: A célula deve ser apagada antes de poder ser reescrita. Para aumentar o desempenho de gravação, um controlador de SSD simplesmente marcaria uma célula usada como não mais ativa e gravaria dados apenas em células que nunca haviam sido usadas. Uma vez que todas as células fossem usadas uma única vez, o desempenho de gravação da unidade se deterioraria porque seu controlador tinha que apagar as células antes que pudesse escrever novamente.

Atualmente, temos o comando TRIM (não é um acrônimo, apesar da capital cartas). TRIM é uma ordem do sistema operacional que instrui o controlador do SSD a apagar preventivamente as células usadas que contêm dados desnecessários. O TRIM é suportado no Windows 7 e posterior, e garante que o desempenho do seu SSD permaneça no máximo ao longo do tempo.

Recuperar dados de SSDs com falha de SSD

e armazenamento de estado sólido em geral têm uma tendência preocupante para a funcionalidade binária. Uma falha de SSD geralmente é assim: Um minuto está funcionando, o segundo seguinte é emparelhado. As unidades mais recentes devem alertá-lo quando estiverem chegando ao fim de sua vida útil, mas o que acontece se o aviso aparecer e você não estiver lá para vê-lo? A solução, é claro, é fazer o backup do seu SSD com antecedência.

Ao contrário da crença comum, no entanto, os dados podem ser recuperados de um SSD com falha. A DriveSavers, uma empresa da Califórnia conhecida por recuperar dados de discos rígidos que sofreram as mais catastróficas falhas, pode executar o mesmo serviço em SSDs. Se a falha está no controlador ou na própria NAND, a empresa tem uma taxa de sucesso boa, embora não perfeita.

Essa unidade 'morta' pode estar aguardando o resgate

Como isso é possível? Muitas vezes, o que parece ser uma falha de hardware é, na verdade, uma falha de firmware. O controlador simplesmente encontra uma situação com a qual não consegue lidar e trava. Se o controlador for incorreto, você poderá substituí-lo, desde que você possa encontrar o modelo exato e correto. Lembra quando eu disse que apenas algumas empresas estão construindo controladores de memória para SSDs? Bem, alguns fabricantes de SSD usam o que pode parece como um controlador pronto para uso quando na verdade é construído de acordo com suas próprias especificações.

Os chips de soldagem são uma tarefa difícil. Eu sei, eu fiz sozinho. O DriveSavers tem um robô para esse trabalho, ou nunca seria capaz de operar de maneira econômica. A empresa também desenvolveu um software de recuperação patenteado que pode recriar dados apenas do próprio NAND, mesmo que esteja envolvido um chip defeituoso. Os representantes da empresa foram compreensivelmente vagos quando perguntei sobre as técnicas do DriveSavers, mas o ponto principal é que você pode recuperar dados de um SSD com falha.

Algumas dicas finais do SSD

SSDs são dispositivos de armazenamento maravilhosos, mas eles ' não são perfeitos e nem todos são iguais. Uma unidade de negócio sem nome pode não ser tão boa quanto você pensa, porque provavelmente usa NAND lento e um controlador desatualizado. Compre com cuidado. Aqui estão algumas dicas adicionais:

• Compre a maior capacidade que você pode pagar. Você obterá um desempenho melhor, embora o benefício diminua rapidamente para além de 256 GB.
• Se você estiver executando um sistema operacional que não tenha suporte a TRIM nativo, verifique no site do fabricante um driver que forçará a coleta de lixo. Você também pode procurar um utilitário que possa ser executado ocasionalmente para executar a mesma tarefa.
• Use seu SSD para o sistema operacional e o software do computador. Armazene seus filmes e a maioria de seus outros dados em um disco rígido mecânico. Os discos rígidos transmitem a mídia muito bem e geralmente são mais adequados para gravação e reprodução simultâneas. Eles também são pelo menos dez vezes mais baratos por gigabyte.

Os SSDs podem parecer exóticos e misteriosos, e ainda são bem caros. Mas eles têm vantagens significativas de desempenho em relação aos discos rígidos mecânicos tradicionais. Agora que você conhece os segredos deles, você pode comprar de forma mais inteligente para esses dispositivos de armazenamento elegantes e cuidar bem do que você leva para casa.