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熊蓋站  -> 硬體資訊  -> 【資訊】最終更新:三星TLC閃存840 SSD蓋棺論定,可靠性不是問題

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 【資訊】最終更新:三星TLC閃存840 SSD蓋棺論定,可靠性不是問題

  6月21日最終更新:從上次更新TLC閃存的840 250GB固態硬盤的持續寫入情況到現在已經過去三個星期了,Hardware.info認為這場持續兩個半月的更新可以當作最終篇了,雖然第二塊SSD還能工作,但是錯誤越來越多,現在可以蓋棺論定了。

  首先他們承認了之前所用的計算TLC閃存壽命的方式不靠譜,因為在SSD上存放靜態數據的前提就是錯誤假設了。他們在250GB的SSD上放置了160GB的靜態數據,用這個數據的MD5來檢驗SSD什麼時候出錯。不過SSD寫入數據的方式跟HDD不一樣,看起來放置的靜態數據是沒有變化的,但是SSD主控出於耗損均衡的考慮會把數據不斷移來移去(詳細的SSD讀寫原理可以參考我們的文章:花開正當時,十四款120/125GB SSD橫評),所以他們放置的靜態數據在後台其實已經變動了很多次(本文評論中有個讀者還是說對了,靜態數據驗證並不靠譜)。

  不過Hardware.info也表示這個錯誤對他們計算SSD使用壽命的並沒有負面影響,SSD是寫滿數據還是空盤對SSD壽命計算並沒有不同。(因為他們計算的實際上是數據寫入量,跟剩餘空間有多少無關)

  現在再來說兩個840 SSD的情況。

  第一個840 SSD在5月22日重新分配扇區(re-allocated sector),此時P/E循環次數為2945次,數據寫入量為707TiB,相比官方標準的1000次P/E還是讓人印象深刻的。

  重分配扇區意味著有扇區工作不正常,這是SSD應該極力避免的情況,出現這個情況之後會啟用SSD預留的空間做填補。當然,這些情況還算是正常的,此時並沒有出現不可恢復的錯誤。

  第一個不可恢復錯誤出現於5月26日,P/E循環次數為3187次,寫入數據量為764TiB。由於這是第一次出現數據丟失,即使只有512KiB,但是也可以認為SSD壽命終結了。

  這塊SSD一直運行到6月7日,3706次P/E循環,寫入數據量888TiB,之後才算真正的完全死亡。

  第二塊SSD出現重分配扇區的情況是在5月28日,P/E循環3152次,寫入數據量745TiB。首個不可恢復錯誤發生於5月30日,此時P/E循環3247次,寫入數據量768TiB。目前它還沒有完全掛掉,P/E循環已經超過4000次,不過已經出現了58000個不可恢復錯誤,Hardware.info稱其是臨床死亡。

  Hardware.info以出現首個不可恢復錯誤為SSD掛掉的標誌。第一個840 SSD此時寫入了764TiB的數據,第二個840 SSD寫入了768TiB的數據,這兩個SSD的寫入數據量幾乎是一樣的,說明三星840 SSD使用壽命是個常量。當然,Hardware.info也很小心地稱這些數據只代表這兩個SSD,不一定能代表其他840 SSD。

  最後就是根據寫入數據量來推算使用壽命了。還是以每天10GiB的寫入量來算,764TiB的數據壽命相當於214年,當然這是理想情況,還得看WAF寫入放大率。他們寫入的數據是連續的,所以WAF只有1.04-1.05。不考慮數據壓縮的情況,大部分消費者正常使用時WAF差不多是3.0,綜合這些因素之後764TiB的數據壽命也意味著75年的使用時間,就算把每天的寫入數據量提高到30GiB,那麼也有24年的正常使用時間。就算存在極端使用情況,10年的正常使用時間對SSD來說還是很高的水平了。

  總之,消費者無需過於擔心TLC閃存的使用壽命,因為TLC的數據壽命平均有75年左右,這不是說TLC閃存實際上可以運行75年,但是有限的P/E循環次數並不是SSD壽命的瓶頸。

  Hardware.info表示通過這次測試他們要改變幾個月前對TLC閃存作出的結論,TLC閃存的三星840 SSD可靠性上與MLC閃存的SSD是一樣的,閃存的類型不應該是選擇SSD的原因。



  編者注:持續兩個多月的更新也要終結了,雖然Hardware.info用數據寫入量的方式驗證了TLC閃存的使用壽命依然很長,消費者無需擔心,不過我相信這個事不會終結,TLC夠好,但是MLC理論上更好,除非TLC閃存能夠在價格上有所突破,否則的話大部分消費者還是會首選MLC閃存的SSD固態硬盤。

  5月30日更新:Hardware.info的TLC閃存840 250GB固態硬盤的長期寫入已經進入了第七次更新(實際上第八周了),自從5月16日之後已經有兩周沒有更新了,之所以有這麼長的間隔,是因為840 SSD終於出問題了。(終於,我為什麼要說終於)

  上周開始就已經開始有扇區錯誤了,5月22日寫入2945次之後發現了兩個扇區掛了,之後就有更多的扇區錯誤,直到5月29日還在加速出現錯誤。

  就算來2945次P/E次數來算,840 SSD的寫入壽命也達到了官方標稱的三倍左右。


5月22日,在寫入2945次之後SMART開始出現報錯


5月26日,3187次擦寫之後開始出現不可恢復錯誤

  之前出現的錯誤都是扇區錯誤,還可以通過屏蔽的方式讓SSD繼續運行,不過5月26日開始出現不可恢復錯誤。在寫入3187次之後,有一個512KB的區塊已經不能再讀數據,意味著其中的數據會丟失。他們並沒有找出這個區塊在哪,因為用於對比錯誤的MD5依然是0。

  出現這樣的重要錯誤意味著SSD已經死亡,因為其中數據已經不可讀,而且無法恢復,這對SSD來說是致命的。


5月29日最新情況(點擊放大)

  現在來看一下整個測試中的綜合情況吧。三星840 250GB固態硬盤在2945次P/E之後出現扇區錯誤,3187次P/E循環之後出現不可恢復錯誤,總共寫入了726000 GiB (相當於779538 GB)數據,還是按照他們的每天10GB數據寫入來算,這相當於正常使用了198年。

  當然,他們的這個算法是很理想的,這裡沒有考慮到寫入放大(WAF)的情況,對SSD有所瞭解的都知道SSD的數據寫入是以「Block區塊」為單位的,哪怕你寫入的數據只有4KB或者8KB也是如此,這就是寫入放大。

  簡而言之,Hardware.info的測試中將寫入放大算作1,實際寫入大約是理想情況的三倍,所以他們的198年正常使用大約相當於真實情況的66年,這個使用期限還是很長的。

  由於出現了致命錯誤,這個SSD已經相當於死亡,不過他們的測試還會繼續,看看最終能持續多長時間,只不過他們的預期值也不高,因為錯誤出現的速度還在加快。

對照組的情況
  之前說過他們總共測試了兩組SSD,另一個250GB的840用作對照測試,進度比這個有所落後,在寫入3152次之後發現了第一個扇區移動,意味著扇區也開始出錯了,不過現在還沒有發現不可恢復的錯誤。

  5月17日更新:TLC閃存的三星840 250GB固態硬盤的長期折磨試驗已經進入第六周了,顯示的P/E擦寫次數已經達到了2500次,這是官方標稱的1000次P/E壽命的2.5倍了,目前S.M.A.R.T信息中的健康度依然維持在1%的水平,不過Hard Disk Sentinel(硬盤哨兵)軟件依然沒有檢測到讀寫錯誤,MD5值也沒發現任何錯誤。



  5月9日更新:目前Hardware.info的三星840 250GB SSD的長期測試已經進入到第五周了,S.M.A.R.T信息顯示P/E擦寫次數已經達到2000次,目前Program編程失敗及Erase擦寫失敗次數依然是0。

  目前的數據寫入量是512TiB(約為559TB,原文都寫成GiB及GB了),折算起來相當於136年的使用時間了。



  5月2日更新:三星840 250GB SSD的長期折磨現在已經進行到第四周了,上周開始官方宣稱的1000次P/E擦寫次數已經耗盡了,不過使用情況還不錯。目前通過Anvil軟件寫入的數據量是409TB,S.M.A.R.T顯示的P/E次數已經達到1700次,超過了官方標稱的70%。

  好消息是目前840看起來還沒什麼意外發生,長期測試依然在繼續,小編之前還預測能寫到2000次,看來還是有點保守了,只不過未來的日子可能就有點提心吊膽了。



  4月25日更新:Hardware.info的三星840 250GB SSD的長期折磨已經進行到第三周了,如之前所預測的那樣,在寫入240TB的數據之後,840使用的TLC閃存1000次P/E循環已經耗盡了,理論上840應該接近壽命終點了,不過現在還在使用中,剩下的就是觀察TLC在1000次P/E循環之後還能服役多久。

  到現在為止,通過Anvil軟件已經寫入了307TB的數據,通過S.M.A.R.T信息看到SSD已經有1276次P/E擦寫次數,這意味著壽命已經超出了官方標準的12.8%了,WL指數在1000次P/E循環之後並沒有下降到0,而是停留在1上。另外,S.M.A.R.T目前也沒有顯示出任何錯誤,MD5驗證數據也是完好的。

  還是以每天10GB的寫入量來算,307TB的寫入量相當於正常使用86年,就算考慮到很高的寫入放大率,消費者依然不需要擔憂三星840 SSD的壽命。

  超過了官方宣稱的1000次P/E之後,剩下的日子就會更讓人興奮了,這就好比醫生預測病人只能活2年了,結果病人2年之後還活得好好的,不過之後的日子就不那麼確定了,這種心情跟現在的SSD可靠性測試差不多。

  另外,Hardware.info說讀者建議他們使用另外的可靠性測試,目前他們還不會終止這個測試,但是未來可能考慮別的測試方法。



  4月17日更新:第二周已經過去了,Hardware.info也公佈了截至4月17日的三星840 SSD的使用情況,前情可以看下面的文章,這裡只說第二周的變化。

  WLI指數從第一周的59下降到了16,這麼算起來不到下一個週期就能把整個SSD的擦寫次數耗盡。

  截至目前為止已經寫入了203TB的數據,根據S.M.A.R.T信息可以看到已經耗盡了846次P/E擦寫次數,這麼算起來三星840的寫入量是256GB*846=211.5TB,寫入放大因素只有1.04,這是相當低的水平,不過這跟他們主要是連續寫入有關。

  假如將寫入放大算作3,那麼211.5TB的寫入量實際上相當於真實情況的70TB寫入量,以每天10GB的寫入量來算,相當於使用了7168天,也就是19.6年的使用年限。如果以1.04的寫入放大來算這可以使用60年。





  4月11日更新:今天有關SSD的新聞有點小爆發啊,除了前面的美光M500的加密性能測試、OCZ下月發佈Vertex 5之外還有一個值得關注。三星840是世界首款使用TLC閃存的SSD,有關TLC可靠性的問題也一直爭議不休,這事還真沒法下定論。

  目前的TLC閃存擦寫次數普遍只有1000次,理論上看250GB的TLC閃存的總的數據壽命只有250x1000=250TB左右,這點數據看起來並不多,不過實際情況並不是這樣,廠商會考慮到寫入放大、磨損平衡之類的因素,TLC閃存的壽命並不是想像中的那麼差。

  針對TLC閃存的可靠性,Anandtech此前以S.M.A.R.T信息中的WLC指數做了一番測試,詳細情況可以參考這篇文章。只不過他們的測試只是一個短暫的測試,Hardware.info準備進行一個長期的持續讀寫測試,用拉力賽的方式來考驗三星840 250GB SSD的壽命。

  測試的方法跟Anandtech的差不多,用Hard Disk Sentinel軟件監控SSD的S.M.A.R.T信息,也就是WLC指數,這個數從100開始倒數,降低到0就意味著TLC閃存的全部1000次擦寫次數就用完了(實際上這不一定意味著SSD就掛了)。



  他們總共對比了兩套平台,使用的都是250GB型號,每個SSD有121GB的使用空間,這個空間是不會變動的,每個SSD也會至少留出12GB的剩餘空間,這都是為了模擬正常使用情況。



  Hardware.info會以30秒一個週期的頻率持續向SSD寫入數據,如何判斷SSD出問題呢?每經過50次循環,他們會用Anvil's Storage Utilities軟件對比一個永久存在的1GB大小的文件的MD5值,如果每次對比的MD5結果一樣就認定數據安全,如果哪一天得出的結果不一樣了,那麼就認定數據出錯,這個SSD也被認為有問題了。

  Hardware.info稱會每兩週報告一次測試的結果,今天首先公佈了第一周(實際上是8天了)的測試結果。



  目前為止已經寫入了97.02TB的數據,以每天10GB的寫入量來算,這個數據量相當於正常使用了27年了。

  目前的健康指數是59,意味著還有590次的擦寫次數可用,已經消耗掉了410次,這麼算起來在這種高強度的BT測試中需要三周左右的時間即可消耗掉全部的擦寫次數。

  目前來看三星的WL磨損平衡算法表現不錯,因為有121GB的靜態數據下,整個SSD的空間實際上就只有256-121=135GB(這裡的256是指的840中240GB型號的全部容量)了,相當於容量減半,對SSD來說就是可用壽命更少了。

  目前來看三星的TLC閃存顆粒經過了兩家媒體的折磨測試都表現的還不錯,等著看Hardware.info兩周後公佈最終的測試結果吧。

  只不過,數據測出來的可靠性再強大也敵不過用戶的不放心,康寧大猩猩玻璃怎麼抗刮擦也會有人貼膜,蘋果的手機設計的再輕薄也會有人戴套。


※ ※ ※ 本文為 andy6989 與 熊蓋站 共同所有,未經同意,請勿轉載 ※ ※ ※

 



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[樓 主] |
發表於:2013-06-21 05:21

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