På en SSD enhed lagres data i NAND flash celler, ikke på magnetiske plader som de traditionelle harddiske. Det er velkendt, at det er skrivingen til NAND flash celler der slider hukommelsescellerne i SSD enheden, men vil de forskellige hukommelsestyper slides forskelligt?

Der er 3 typer af NAND:

• SLC (Single Level Cell) - 1 bit af data per celle
• MLC (Multi Level Cell) - 2 bits af data per celle
• TLC (Triple Level Cell) eller 3-bits MLC - 3 bit af data per celle

Jo flere niveauer en celle har, jo flere bit kan der lagres. Med dette princip kan man fortsætte med at lave højkapacitetsbrikker og i dag findes der flere GB-SSD-er til gode priser. Dette genspejles i de seneste trendrapporter. TLC hukommelse vil have en 50 % andel af NAND-enheder ved udgangen af 2015. Produktionsomkostningen vil ligge ca. 15-20 % lavere end en MCL-enhed.

Problemet er bare at pålideligheden, holdbarheden og ydelsen bliver lavere desto flere bits der er i cellerne. En TLC kræver 4 gange så lang skrivetid og 2,5 gange så lang læsetid. Dermed vil flere bits per celle være med til at opslide NAND hukommelsen hurtigere.

En celle er lavet i en “floating-gate transistor”. Transistoren består af 2 gate’s, «Control gate” og “Floating gate “, skilt af et oxide-lag. Når en celle bruges eller slettes, slides oxide laget der fanger elektroner i «floating gate». Som en konsekvens af at oxide-laget er svækket kan elektronerne undslippe. Eftersom at NAND cellens status er afhængig af antallet af elektroner på «floating gate» vil selv små elektronlækager udgøre en forskel på cellestatus. I en SLC celle er status bare tom eller fuld, og en lækage mærkes knapt. For en MLC eller TLC celle med 8 forskellige status, vil dette medføre seriøse problemer.

Hvor længe vil SSD-en leve?

Dette er hovedspørgsmålet mange stiller. Det er helt umuligt at svare på, men vi vil komme med nogle input.

Som vi allerede har påpeget vil SSD-produktudviklingen være baseret på TLC 3 bits hukommelse. 2-bits MLC vil være overkill i holdbarhed og ydelse, og SLC karakteristikaene vil være nødvendigt i bare et fåtal af applikationer og vil højst sandsynligt forsvinde fra markedet. Det betyder at producenterne har fokuseret mere på omkostningsreduktioner end på levetid i deres iver på at sprede flashhukommelseslagringen på verdensmarkedet.

Alligevel ser det ikke ud som om at levetiden bekymrer nogen. The TechReport gennemførte et eksperiment på 6 SSD-er for at finde ud af hvordan diskene slides ved skriveprocesserne. 2 af 6 diske holdt over 2 PB af data, mens alle modellene håndterede hundredvis af GB uden problemer. Hvis man da antager 2 TB lagring per år vil man efter dette eksperimentet have en levetid på 1000 år. Hvis vi skriver mere end 2 TB/år, vil du fortsat kunne bruge din SSD-en år efter år.

Tjek på SSD’en

En SSD har også en MTBF værdi (Mean Time Between Failure). Pålidelighed har værdien 1,5 – 2 millioner timer. Hvis du aktiverer S.M.A.R.T. teknologien kan du blive varslet hvis en eller flere parametere overstiger fastsatte grænser.

Normalt="" vil producenterne sørge for specialværktøjer der kan vise dig den totale mængde af data som skrives til disken samtidig med at du kan se en helseindikation på din disk, ref et eksempel fra Samsung Magician software. I dette tilfælde har den aktuelle disk skrevet 3 TB med data, status er god og alle S.M.A.R.T. parameterne er OK.

Du finder også værktøjer der går dybere og kan estimere resterende levetid baseret på den brug der allerede har været på disken. Bruger vi SSDLife af BinarySense (http://ssd-life.com) ser vi at disken vil leve lidt over 9 år

Sundhedstips til din SSD

Nogle gode forholdsregler for godt diskhelbred:

• Undgå defragmentering– Der er ingen grund til at bruge defragmentering til at reducere filfragmenter på en SSD. Dette er en funktion på almindelige harddiske til at reducere tiden læse-/skrivehovederne får adgang til forskellige filclustere. På en SSD har alle celler samme adgangstid.
• Fyld ikke hele disken op – brug “Over-Provisioning”–det er et godt råd ikke at udnytte hele kapaciteten. Mange producenter implementerer «Over-Provisioning» i disken for at reservere et område (gerne 10 %) som buffer for midlertidig lagring mens kontrolleren sletter hukommelsesblokke og flytter data således at alle celler får lige meget slitage, ref «wear-levelingalgorithms».
• Aktiver TRIM i operativsystemet– de fleste SSD-er har integreret «garbage-collection» (GC-funktionen). Denne funktion gør cellerne klare til at modtage ny data og kommandoen gør denne funktion mere effektiv. Kommandoen gør disken opmærksom på at data er sletbart og operativsystemet sender denne kommando til disken hver eneste gang du sletter en fil. BEMÆRK! TRIM kommandoen reducerer også muligheden for at rekonstruere slettet data.
• Brug SSD hvor det er fornuftig– en af fordelene ved SSD er høj læsehastighed. Ulempen er slitage. Brug derfor SSD hvor hurtig læseadgang er vigtigt.

Til slut skylder vi igen at understrege at backup er vigtigt. Selv om man tilsyneladende har lang levetid på en SSD ser Ibas hver dag eksempler på at SSD diske fejler lige så ofte som traditionelle harddiske. Det er på grund af ustabil spænding, slag, stød, menneskelige fejl og andre scenarier. Hvis ulykken er ude står vi klar til at hjælpe dig!