Resistenza in scrittura dell'OCZ Vector da 256 GB
La resistenza in scrittura è importante, perché tutti hanno paura che arrivi il momento in cui l'SSD non è più in grado di archiviare in modo affidabile i dati – anche se pochi di noi, diciamolo, hanno visto accadere una cosa simile, per ora.
Se avete un SSD nel vostro notebook o un desktop mainstream, la resistenza in scrittura non dovrebbe tenervi svegli la notte: è molto improbabile che si arrivi a scrivere abbastanza dati al giorno da esaurire lo spazio certificato della celle di memoria NAND. Sia Micron che Intel stimano che la media delle scritture di un utente tradizionale si aggiri tra i 7 e i 10 GB di informazioni ogni giorno. Anche per chi va molto oltre tale media, la matematica assicura che non si renderà inutile il drive SSD prima che scada la garanzia. Se si manifesta un problema di stabilità è molto più probabile si tratti di un bug del firmware.
È sempre interessante verificare come cambia la resistenza in scrittura di una NAND quando cambia il processo litografico, perché mostra come i produttori hanno affrontato il problema dell'usura della NAND. OCZ ci dice che il Vector usa memoria a 25 nanometri ONFi 2.x di IMFT. Abbiamo visto che questa memoria Flash è certificata a 3000 e 5000 cicli di programmazione/cancellazione, quindi siamo curiosi di sapere quali specifiche si applicano al Vector.
Le nostre stime derivano dal monitoraggio del "media wear indicator" (MWI), un indicatore che scala da 100 a 1 con il passare del tempo (e dell'usura). È stato ideato affinché si possa stimare grezzamente la vita residua del drive SSD, grazie al fatto che il numero di cicli di programmazione/cancellazione che una cella NAND può sostenere è finito.
In teoria, quando il contatore arriva alla fine allora non si può più scrivere né cancellare sulla memoria NAND. Non è detto però che accada qualcosa di brutto quando si arriva alla fine, ma nessuno desidera affidare i propri preziosi dati a un disco che ha una durata di vita limitata. Per questo le aziende danno molta importanza all'MWI, in quanto rappresenta una "zona sicura".
Meno cicli, in teoria; ha qualche importanza?
| Carico sequenziale, Queue Depth=1, 2 MB | |||
|---|---|---|---|
| Intel SSD 320 | OCZ Vector | Samsung 840 Pro | |
| Tipo NAND | Intel 25 nm MLC | Intel 25 nm MLC | Samsung 21 nm MLC |
| Capacità NAND RAW | 320 GB | 256 GB | 512 GB |
| Capacità IDEMA (accessibile dell'utente) | 300 GB | 256 GB | 512 GB |
| Overprovisioning | 7% | 0% | 0% |
| Cicli P/C osservati (IDEMA) | 5460 | 2965 | 2512 |
| Cicli P/C osservati (Raw) | 5119 | 2965 | 2512 |
| Scritture host per 1% di MWI | 16.38 TB | 7.59 TB | 12.86 TB |
La nostra analisi colloca la durata del Vector da 256 GB vicino a 759 TB con scritture sequenziali. Se l'MWI è corretto, un po' di matematica ([Scritture Host per l'1% di MWI * 100] / Capacità) ci dice che abbiamo a che fare con una NAND da 3000 cicli di programmazione/cancellazione. Non è il meglio che abbiamo visto finora, ma non siamo nemmeno preoccupati, particolarmente per una soluzione da 256 GB. Se per ipotesi scrivete 10 GB al giorno, serviranno 200 anni per usurare le celle della memoria NAND.
La storia però non finisce qui: il rating di resistenza si applica a ogni cella Flash. Poiché gli SSD con maggiore capacità hanno semplicemente più memoria NAND Flash a bordo, serve più tempo per scrivere tutte le loro celle e questo porta a un rating di resistenza maggiore. Stranamente OCZ ci ha dato un solo numero di resistenza per tutti gli SSD della famiglia Vector: 36.5 TB di scritture, cioè 20 GB di scritture al giorno per cinque anni (la durata della garanzia).
Questo solleva dei quesiti. Il dato di 36.5 TB di OCZ è di gran lunga inferiore ai 759 TB che abbiamo derivato, e 20 GB di scritture al giorno sono decisamente di più rispetto ai 7-10 GB che consideriamo la "media". Il nostro rating di resistenza prova a isolare la durata della NAND stessa usando un modello in base al quale le scritture host coincidono con le scritture NAND, ma nel mondo reale le scritture host consistono di trasferimenti di diverse dimensioni con varie queue depth.
Il risultato è che la quantità di dati che si scrivono tende a essere una frazione di quella che si scrive effettivamente sulla NAND. Questo fenomeno è noto come write amplification (scritture NAND /scritture host). Sul Vector da 256 GB, un rating di resistenza di 759 TB con una write amplification di 1x è equivalente a 36.5 TB, cioè una write amplification di circa 20x.
Raramente però la write amplification arriva così in alto. Ecco un esempio dopo aver scritto un mix di dati casuali e sequenziali:
Su un SSD 520, la write amplification raggiunge un massimo di 2.9x – con file completamente incomprimibili. Nello scenario migliore la tecnologia SandForce comprime il dato in modo che le scritture NAND siano rappresentate da solo il 17% dello spazio richiesto dall'host.
| Impatto degli accessi casuali sulla resistenza in scrittura | |
|---|---|
| Rapporto carico di lavoro : 35% 128 KB sequenziali, 65% casuali 4 KB Sequenziali 128 KB: 66% letture, 34% scritture Casuali 4 KB: 66% letture, 34% scritture Full Span, QD=1, ~3 ore | Write Amplification |
| Intel SSD 520, dati incomprimibili | 2.9x |
| Intel SSD 520, dati comprimibili | 0.17x |
| OCZ Vector | 2.8x |
Chiaramente il controller Barefoot 3 di OCZ non usa la compressione nello stesso modo di un controller SandForce. In teoria la write amplification è, al meglio, 1x lungo una grande scrittura sequenziale. Il mondo reale però non è limitato a un singolo di modello di accesso. Persino quando mischiamo un po' le cose, vediamo una write amplification al massimo di 2.8x.
Anche in questa situazione, servirebbero circa 40 anni per esaurire la durata di un Vector da 256 GB, assumendo 10 GB di scritture al giorno. Poiché i rating scalano con la capacità, persino il Vector da 128 GB dovrebbe offrire 20 anni di resistenza. Stabilito che non tasserete intenzionalmente l'unità nel modo in cui lo facciamo noi, non dovreste avere problemi nei 5 anni di garanzia forniti da OCZ.