Dlaczego TBW ma znaczenie w dyskach SSD

Szybkość ma znaczenie. To podstawowe założenie każdego komputera PC.

Niezależnie od tego, czy chcesz renderować najnowsze gry AAA, czy obsługiwać duże zestawy danych arkuszy kalkulacyjnych. Bez szybkich komponentów możesz odczuć brak satysfakcji. Długowieczność jest rzadko omawiana tym samym tchem. Zwłaszcza, że za kilka lat i tak możesz dokonać modernizacji. Ale jeśli chodzi o pamięć masową, jest to ważniejsze, niż mogłoby się wydawać. To właśnie tutaj kluczowy staje się całkowity zapis bajtów, czyli TBW. (Więcej na ten temat poniżej).

Nikt nie lubi, gdy jego sprzęt zawodzi. Płyty główne narażone na ataki tanich zasilaczy lub nadgorliwe podkręcanie procesorów oznacza wymianę komponentu, która może być dość kosztowna. Ale poza uszczerbkiem na portfelu, nie ma w tym nic stałego. Inaczej jest jednak z pamięcią masową. Gdy dysk twardy lub SSD ulegnie awarii, jeśli nie masz przygotowanej kopii zapasowej, możesz stracić bezcenne dane. Fotografie, filmy i dokumenty robocze, których nie da się odtworzyć, mogą zniknąć bez śladu.

Po części dlatego kopie zapasowe są tak ważne, ale również dlatego warto zwrócić uwagę na trwałość dysku. W dobie szybkich dysków SSD SATA i PCIExpress, które są bardziej przystępne niż kiedykolwiek (i bardziej potrzebne niż kiedykolwiek, gdy konsole nowej generacji wykorzystują je do nowych funkcji gier), trwałość i stabilność dysku SSD ma kluczowe znaczenie. Dlatego należy rozważyć jego współczynnik TBW.

Co to jest współczynnik TBW?

TBW, czyli całkowita liczba zapisanych bajtów, to metryka (zazwyczaj w terabajtach) przypisana do dysków pamięci masowej, która określa, ile terabajtów można zapisać na dysku w okresie gwarancji, zanim komórki pamięci w nim zawarte zaczną ulegać degradacji i wzrośnie możliwość utraty danych oraz awarii całego dysku. W tym momencie zaleca się wymianę dysku, ponieważ dane na nim zapisane nie są już tak bezpieczne, jak kiedyś.

TBW jest rozłożona na cały okres eksploatacji dysku, który jest zwykle określany w kilku jednocyfrowych latach, często 3 lub 5. Dane TBW mogą wynosić od zaledwie 30 TB w przypadku niektórych dysków do wielu tysięcy terabajtów w przypadku innych. Gwarancja obejmuje zapisanie takiej ilości danych przez dowolną liczbę lat przed wystąpieniem degradacji, niezależnie od tego, czy odbywa się to w bardzo intensywnym okresie kilku tygodni, czy okresowo na przestrzeni lat, gwarancja obejmuje taką ilość danych.

A co to jest DWPD?

Liczbę tę można również wyrazić jako ilość zapisów danych na dzień lub DWPD. Odpowiada to ilości danych, które można zapisać każdego dnia w okresie eksploatacji dysku objętego gwarancją. Zazwyczaj jest ona wyświetlana w dziesiątkach lub setkach gigabajtów.

Mimo że DWPD jest częściej używany w ustawieniach korporacyjnych, może być dokładniejszym z dwóch odczytów, ponieważ niektórzy producenci nie uwzględniają pojemności dysku w swoich danych TBW. Większe dyski mogą rozłożyć swoje zapisy na większą liczbę komórek pamięci, więc zazwyczaj oferują większą wytrzymałość. Jest to bardziej widoczne, gdy wytrzymałość jest wyświetlana w DWPD, jeżeli producenci oferują ogólną wartość TBW dla swoich urządzeń pamięci masowej.

W każdym przypadku, większa wartość znamionowa kwalifikuje dysk jako bardziej wytrzymały w okresie gwarancji. Z tego powodu jest to ważny czynnik przy podejmowaniu decyzji o zakupie. Szczególnie w przypadku dysków o podobnych specyfikacjach pod względem pojemności i wydajności.

Co wpływa na TBW dysku?

Dyski SSD, zarówno tradycyjne dyski SATA 2,5 cala, jak i nowsze dyski M.2 i PCIExpress, są zbudowane w oparciu o tę samą podstawową technologię: chipach pamięci flash NAND. Są one sparowane z kontrolerem, który pomaga decydować, gdzie dane trafiają podczas zapisu i odnajduje je później podczas odczytu. Umożliwia to uzyskanie wydajności, o jakiej fizyczne talerze dysków twardych z odczytem sekwencyjnym mogły tylko pomarzyć.

Ale cała ta szybkość wiąże się z kosztami. Pamięć flash NAND zużywa się w miarę użytkowania. Każda komórka każdego chipu pamięci może być zapisana tylko tyle razy, zanim zacznie być zawodna. Istnieje kilka przyczyn takiego stanu rzeczy, od zużycia pamięci po zakłócenia odczytu, ale wystarczy powiedzieć, że pamięć flash ma skończoną żywotność.

TBW to metryka służąca do konceptualizacji tej żywotności, a bezpośredni wpływ na nią ma szybkość, z jaką komórki pamięci ulegają degradacji. Oprócz sposobu użytkowania dysku istnieje wiele czynników wpływających na szybkość degradacji.

Typ użytej komórki pamięci

Jednym z najważniejszych czynników jest typ użytej komórki pamięci. Tradycyjne jednopoziomowe komórki (SLC) NAND mogą pomieścić tylko jeden bit na komórkę, podczas gdy wielopoziomowe komórki (MLC) NAND mogą pomieścić dwa. Triple-level cell (TLC) zawiera trzy bity na komórkę, a quad-level cell (QLC) NAND może pomieścić cztery bity na komórkę. Daje to możliwość obsługi czterokrotnie większej ilości danych niż tradycyjna pamięć SLC flash w tej samej przestrzeni fizycznej. Ale są one również wolniejsze. Również ich wytrzymałość jest gorsza. Dzieje się tak dlatego, że obsługują one mniejszą liczbę cykli program/erase – proces nadpisywania starszych danych w komórce pamięci flash.

SLC flash obsługuje od 50 000 do 100 000 cykli, ale jest najdroższym z typów pamięci NAND flash. MLC flash może być do czterech razy tańsza niż SLC, ale obsługuje znacznie mniej cykli zapisu. Tradycyjna, planarna, czyli 2D NAND, może obsłużyć zaledwie 3000 cykli zapisu, podczas gdy MLC klasy korporacyjnej może osiągnąć nawet 10 000 cykli. Wykorzystując techniki układania 3D NAND, można to poprawić do nawet 35,000 cykli program/erase.

TLC ma planarny wskaźnik cykli P/E na poziomie 300 – 1,000, z pojemnością cykli 3D NAND do 3,000. QLC jest produkowany tylko w konfiguracjach 3D NAND i oferuje od 150 do 1 000 cykli program/erase

Pod wpływem nacisków branży pamięci masowych w kierunku dysków o większej pojemności w bardziej przystępnych cenach, TLC i QLC są w 2020 r. najczęściej stosowanymi pamięciami NAND w produkcji dysków SSD. Tańsze dyski mają tendencję do korzystania z QLC, a droższe dyski klasy korporacyjnej i konsumenckiej najczęściej skłaniają się ku TLC. Jest to część tego, co zapewnia im większą wytrzymałość i (wraz z wyborem kontrolera) wyższą wydajność.

Temperatura

Temperatura może również wpływać na zużycie dysku. Ponieważ jednak producent nie ma na nią wpływu, nie odzwierciedla ona wartości współczynnika TBW – jest to jedynie element, który należy utrzymywać na bezpiecznym poziomie, aby w pełni wykorzystać możliwości dysku. Na szczęście, większość dysków SSD wydziela bardzo mało ciepła. Tak więc, o ile masz odpowiednią wentylację obudowy, nie jest to coś, czym musisz się nadmiernie przejmować.

Wszystkie komputery Chillblast są budowane z myślą o bezpiecznych temperaturach pracy i poziomach hałasu. Niezależnie od tego, czy budujesz wysokiej klasy komputer do gier, czy cichą stację roboczą, wszystkie systemy Chillblast mają odpowiednie chłodzenie dla Twoich potrzeb, zanim opuszczą nasz magazyn.

Technologie, które pomagają wydłużyć TBW

Aby wydłużyć TBW swoich dysków, producenci stosują szereg technologii, z których każda przyczynia się do wydłużenia bezpiecznego okresu eksploatacji dysku SSD.

Overprovisioning to jedna z najczęściej stosowanych technologii. Polega ona na usunięciu dostępu użytkownika do wybranych komórek pamięci, które mają służyć jako tymczasowe miejsce przechowywania danych. Ogranicza to częstotliwość i liczbę cykli programowania i kasowania, przez które przechodzi dysk. Jest to jeden z powodów, dla których pojemność użytkowa dysku SSD jest często zaniżana w systemie operacyjnym, np. dysk o pojemności 500 GB jest zgłaszany jako 465 GB lub podobnie.

Polecenie TRIM jest formą „zbierania śmieci” w tle, kontrolowaną przez system operacyjny, dzięki czemu może on informować dysk SSD o komórkach danych, które można całkowicie usunąć i nadpisać bez konieczności wcześniejszego odczytania danych. Utrzymując urządzenie tak oczyszczone z niepotrzebnych danych, jak to tylko możliwe, TRIM utrzymuje szczytową wydajność, jednocześnie ograniczając niepotrzebne zapisywanie danych w nowych komórkach, podczas gdy starsze dane są sprawdzane i usuwane, co poprawia ogólną trwałość i TBW.

Niektórzy producenci stosują również zaawansowane techniki korekcji błędów i sprytne oprogramowanie układowe, które zarządzają danymi w sposób ograniczający ilość zapisów w poszczególnych komórkach pamięci. Wydłuża to dodatkowo żywotność dysku i zwiększa jego całkowitą pojemność TBW.

Ile TBW potrzebujesz?

Dane dotyczące całkowitej liczby zapisanych bajtów mogą się znacznie różnić w zależności od dysku i często są powiązane z gwarancjami o różnej długości, w zależności od ceny, jakości i polityki producenta. To może sprawić, że spojrzenie na same liczby będzie bardziej niż trochę mylące. Jeden dysk może oferować TBW na poziomie kilkuset terabajtów, podczas gdy inny może oferować dziesiątki tysięcy. W takim przypadku nie powinieneś wybierać tego ostatniego za każdym razem?

Prawie na pewno nie. O ile nie planujesz umieścić dysku w serwerze o dużym natężeniu ruchu, który będzie stale używany przez wiele lat, nie musisz się zbytnio martwić o awarię dysku w okresie gwarancyjnym. Dotyczy to zarówno opcji podstawowych, jak i droższych, ukierunkowanych na wydajność. Jednak z pewnością nie należy kupować dysku o najniższym współczynniku TBW tylko dlatego, że jest on najwyższy.

TBW w kontekście

Aby nadać temu pewien kontekst, możemy sprawdzić, ile gigabajtów dziennie może zaoferować dany dysk przy danym współczynniku TBW, korzystając z obliczenia współczynnika TBW podzielonego przez gwarancję w dniach. W przypadku wydajnego dysku SSD Intel Optane 905P PCIExpress o pojemności 1 TB i TBW 27 000, jego DWPD wynosi ponad 15 000 GB – czyli około 15-krotność całej pojemności, każdego dnia, przez pięć lat. Jest to całkowicie zbędne nawet w najbardziej ekstremalnych scenariuszach, ale stanowi główny czynnik, dla którego dysk 905P jest tak drogi.

Bardziej przystępne cenowo, podstawowe rozwiązanie SSD M.2, takie jak Samsung 970 Evo Plus ma TBW równe 300, co przy pojemności 1 TB daje DWPD ponad 164 GB. Nawet to jest wartość, do której niewielu użytkowników może się zbliżyć, nawet jeśli jest ona znacznie bardziej rozsądna. Zapewnia to spokój, bez zwiększania ceny zakupu.

Jeśli chodzi o wybór odpowiedniego dysku SSD i współczynnika TBW dla danej sytuacji, należy rozważyć, jak często i jak dużo danych będzie się na nim zapisywać, a następnie uwzględnić to w decyzji o zakupie.

Najlepsze dyski o wysokim współczynniku TBW

TBW nie jest jedyną wartością, na której należy opierać zakup dysku. Wydajność, pojemność i wybór kontrolera są również bardzo ważnymi czynnikami, które należy rozważyć, nie wspominając o stosunku ceny do jakości. Jednak TBW jest również ważny i po uwzględnieniu wszystkich innych czynników, łatwo jest sformułować pewne zalecenia.

Najbardziej przystępna cena

Chillblast oferuje kilka opcji pamięci masowej SSD w naszych komputerach, jednak jesteśmy szczególnymi fanami gamy dysków SSD firmy Seagate. W prawie wszystkich naszych konfigurowalnych komputerach PC (i w wielu naszych wstępnie zbudowanych systemach), naszym pierwszym zaleceniem jest dysk SSD Seagate BarraCuda 510 M.2 PCIExpress. Najmniejszy oferowany model to 256 GB, który jest wyposażony w doskonały kontroler Phison E12 i pamięć 64L TLC firmy Toshiba. Charakteryzuje się on wysokimi prędkościami sekwencyjnego odczytu i zapisu wynoszącymi odpowiednio 3050 MBps i 1050 MBps oraz oferuje imponującą wytrzymałość na poziomie 160 TBW.

Większa pojemność

Jeśli potrzebujesz większej pojemności, model 512 GB oferuje nieco lepsze prędkości odczytu i zapisu, które są dwukrotnie wyższe niż w przypadku jego mniejszego odpowiednika. Oferuje również dwukrotnie większą wytrzymałość, a współczynnik TBW wynosi 320 – więcej niż wystarczająco dla niemal każdego użytkownika.

Obydwa oferują pięcioletnią gwarancję, podobnie jak wszystkie komputery Chillblast, podzieloną między dwuletnią gwarancję na części i robociznę oraz trzyletnią gwarancję na robociznę. Można to rozszerzyć dzięki naszemu złotemu pokryciu, oferując trzy lata odbioru i zwrotu z częściami i robocizną, wraz z kolejnymi dwoma latami tylko robocizny.

Wyższy poziom wydajności

Dla tych, którzy szukają wyższego poziomu wydajności, Chillblast zaleca również gamę Seagate Firecuda 510 i 520, które są dostępne w pojemnościach od 500 GB do 2 TB. Na kompatybilnych płytach głównych AMD, pozwalają one skorzystać z PCIExpress 4.0 dla bezprecedensowej przepustowości zarówno w odczycie, jak i zapisie. Oferują one również wytrzymałość, która gwarantuje solidne działanie przez lata, a największy z dysków osiąga TBW na poziomie 3600 terabajtów.

Dyski do systemów operacyjnych

Do dysków startowych systemu operacyjnego firma Chillblast zaleca również dyski Samsung 970 Evo Plus M.2 o pojemności od 250 GB do 2 TB, ponieważ one również oferują doskonałą wydajność. Chociaż TBW zazwyczaj nie jest tak wysoki jak w przypadku alternatywnych dysków Seagate, mogą one być bardziej przystępne cenowo w niektórych pojemnościach, a wydajność w pewnych okolicznościach może być również wyższa.

Wymiana dysków twardych

Dla dysków pamięci masowej, gdzie dane będą prawdopodobnie umieszczane na stałe i rzadziej nadpisywane, Chillblast nadal zaleca dyski Seagate, w szczególności z serii Barracuda 520. Ich TBW wciąż często przekracza 1000 terabajtów. Doskonałe dyski SSD Samsung 860 EVO i 860 QVO są również opcją, gdy wymagana jest większa pojemność, a najokazalsze z nich oferują do 4 TB miejsca na pojedynczym 2,5-calowym dysku SSD. Jako niezawodna alternatywa dla dysków twardych, oferuje on TBW na poziomie aż 1440 terabajtów.

Choć dyski twarde mogą być bardziej preferowane w przypadku niektórych długoterminowych (i z pewnością o większej pojemności) pamięci masowych, dyski SSD osiągnęły na tyle niski koszt i jakość, że są teraz bardziej niż odpowiednie do wieloletniego przechowywania jako dyski zapasowe. Wciąż nie są tanie, ale przy takich wartościach TBW, jakie są dostępne w najlepszej jakości dyskach SSD, firma Chillblast oferuje teraz dyski SSD jako standard we wszystkich opcjach dysków pomocniczych w swoich niestandardowych komputerach.

Dlaczego TBW ma znaczenie

Ponieważ producenci zwiększają wydajność i pojemność swoich dysków, a także znajdują sposoby na obniżenie kosztów, aby uczynić je bardziej przystępnymi cenowo, przy podejmowaniu decyzji o zakupie należy wziąć pod uwagę inne wskaźniki. Jeśli staniesz przed koniecznością zakupu dwóch różnych dysków o porównywalnej wydajności odczytu i zapisu, TBW powinno być następną cechą, na którą zwrócisz uwagę.

Należy jednak pamiętać, że zarówno TBW, jak i DWPD są wartościami szacunkowymi. Podobnie jak poszczególne procesory i karty graficzne mogą mieć nieco inną wydajność w oparciu o jakość ich bazowego krzemu i konkretnego procesu produkcyjnego, któremu zostały poddane, komórki pamięci mają niewielkie różnice w trwałości i jakości. Choć obie wartości są ważnym wskaźnikiem pozwalającym zmierzyć, jak długiej żywotności oczekujemy od dysku, nie należy ich traktować jako pewnik, a już na pewno nie należy wyczerpywać dysku przed jego modernizacją lub wymianą.

Jednakże zakup dysku o wysokim współczynniku TBW z pewnością zagwarantuje Ci większą żywotność niż w przypadku dysku o znacznie niższej wartości. W połączeniu z aktualizacją lub wymianą dysku przed końcem okresu gwarancyjnego oraz regularnym i zróżnicowanym tworzeniem kopii zapasowych, powinieneś być w stanie zapewnić bezpieczeństwo danych i szybkie działanie komputera przez wiele lat.

.