Mitos do hardware #13: durabilidade de SSDs

[Gabriel Torres]

Tópico para a discussão do seguinte conteúdo publicado no Clube do Hardware:

Mitos do hardware #13: durabilidade de SSDs

"Neste episódio esclarecemos as dúvidas mais comuns sobre durabilidade de SSDs. Confira!"

Comentários são bem-vindos.

Atenciosamente,
Equipe Clube do Hardware
https://www.clubedohardware.com.br

[CARO]

Desta vez vou aprender muito , pois não sei nada de ssd bem dizer  , obrigado GT

[Azarack]

Há uns anos atrás, falava-se por exemplo, que um SSD de 120 GB suportaria no máximo 10 mil ciclos de escrita. Supondo-se que fossem gravados 60 GB de dados por dia, a unidade funcionaria por 54 anos, até lá talvez nem mesmo o dono do computador ainda estará funcionando 

 

@Gabriel Torres era esse o teste? Tem dois ali que suportaram quase 2 Petabytes de escrita.

[Gabriel Merlo Ferreira]

Mais um mito que cai...

Engraçado que neste fórum mesmo é comum ver usuários falando isso para outros, que ssd dura menos.

 

Eu já acho que a durabilidade do ssd é infinita, visto que em muito menos de 50 anos eu certamente não estarei usando o mesmo ssd.

[Jcalvino]

Uma aula, como sempre. 

[Fatcho]

Ainda me ficou uma dúvida. Esse balanceamento que o ssd faz, todos têm essa característica? Ou tenho que procurar nas descrições do ssd pra saber se ele faz isso.

[mick 07]

Show! Sei que tem um artigo falando sobre a anatomia dos SSDs, mas não lembro de ter visto falando sobre como funciona a leitura e gravação sequencial e aleatória. 

 

Sempre vi os testes aqui do site e em outros lugares com benchmark, mas nunca sei o que levar em conta pra um usuário doméstico.

 

Acho que seria interessante fazer um artigo falando sobre o que é e quando o SSD utiliza leitura/escrita sequencial, aleatória, 4k e etc. Ajudaria muito na hora de escolher qual comprar.

 

Grande abraço!

[eliezer ribeiro frança]

nunca acreditei nisso, ainda espero a epoca que os hds nao vão mais existir,vai ser tudo ssd com um preço de hd

[Ricardo RRY]

Faltou falar da eMLC , ela dura 3x mais que a MLC

 

https://www.mydigitaldiscount.com/everything-you-need-to-know-about-slc-mlc-and-tlc-nand-flash.html

adicionado 1 minuto depois

Se comparem SSD de 400 TBW, podem usar a vontade que nunca vão chegar ao fim de sua durabilidade, esses SSD's estão aparecendo no mercado aos poucos, os que tem entrada M.2 e U.2 são mais fácil de achar com essa TBW.

[Zeca Pagodinho]

https://www.mydigitaldiscount.com/everything-you-need-to-know-about-slc-mlc-and-tlc-nand-flash.html

 

Retirado dos comentários do vídeo postado pelo @Rafael Coelho. Neste artigo informam a durabilidade do SSD em ciclos de regravação, ou seja, quantas vezes o mesmo bit pode ser regravado antes de apresentar falhas. Interessante observar a discrepância entre TBW e o valor em ciclos de regravação. Vejamos o porquê...

 

Vamos comparar a questão do SSD WD Green 240 GiB, com TBW de 80 TiB, com a taxa de ciclos de regravação  indicada no artigo do link acima. Segundo esse artigo um chip TLC típico teria uma taxa de regravações de 3000 a 5000 ciclos. Usemos a média de 4000 ciclos para efeito de cálculos. Ora, se cada bit de um SSD TLC pode ser regravado 4000 vezes, seu conteúdo total pode ser multiplicado por 4000 e teremos a quantidade de dados que podem ser gravados num dispositivo desse tipo (graças ao balanceamento de desgaste): 240 GiB x 4000 = 960000 GiB, ou 937.5 TiB (sou do tempo que 1 MiB = 1024 KiB; 1 GiB = 1024 MiB, e assim por diante.). É algo bem superior aos 80 TiB de TBW indicados pelo fabricante, mas se aproxima bastante daqueles resultados mostrados no teste da TechReport. A propósito, somente os SSDs da SAMSUNG usavam chips TLC no teste do link, todos os outros usavam memórias MLC.

 

Se voltarmos ao TBW e fizermos o caminho inverso, a partir da quantidade máxima de dados regraváveis calcular o número de vezes que cada bit poderia ser regravado, o SSD WD Green 240 GiB teria tempo de vida útil de apenas 342 ciclos. O cálculo: 80 TiB/0,2344 TiB (240 GiB) = 341,33...

 

Em suma, agora compreendi o que o TBW significa. Facilita as coisas para quem quer calcular o tempo de vida útil do hardware no seu empreendimento e planejar a manutenção, mas ao usuário comum acho que mais atrapalha do que ajuda. Ao usuário comum fica difícil comparar os SSDs existentes, uma vez que, quanto maior a unidade, maior o TBW indicado.

 

Outra conclusão que tiro é que, apesar do que os fabricantes informam, vale mais o resultado dos testes. E os testes, como representativos da realidade, são categóricos em demonstrar que os SSDs duram muito mais tempo do que a garantia que lhes é atribuída. Como todos os SSDs duraram muito mais que a garantia, não dá para dizer que se tratava de uma amostra viciada, excepcional, estatisticamente isso é muito pouco provável. Também é pouco provável que esses resultados se repitam em todos os SSDs, mas a média vai girar próximo dos valores indicados nos testes.

[Gabriel Torres]

23 horas atrás, Azarack disse:

Há uns anos atrás, falava-se por exemplo, que um SSD de 120 GB suportaria no máximo 10 mil ciclos de escrita. Supondo-se que fossem gravados 60 GB de dados por dia, a unidade funcionaria por 54 anos, até lá talvez nem mesmo o dono do computador ainda estará funcionando 

 

@Gabriel Torres era esse o teste? Tem dois ali que suportaram quase 2 Petabytes de escrita.

 

Sim, o teste é este. Impressionante, não?

 

Estes 10 mil ciclos de escrita são para memórias SLC. Memórias MLC e SLC têm um número bem mais baixo.

 

Mas a questão é a seguinte, e já respondendo a uma das perguntas do @Zeca Pagodinho. Os ciclos são para o "chip" enquanto que TBW é para o "SSD". Tem diferença por conta do mecanismo de balanceamento de desgaste que eu expliquei no vídeo.

 

Uma explicação que eu deixei de fora do vídeo. Os ciclos de apagamento são feitos em "páginas" (ex: 256 kiB), sendo que o tamanho da página varia de SSD para SSD. Quanto menor a página, melhor para a durabilidade do SSD, pois a gravação de dados é feita em blocos (ex: 4 kiB), menores do que as páginas. Ou seja, apaga-se uma área maior do que a do bloco que será gravado.

 

22 horas atrás, Fatcho disse:

Esse balanceamento que o ssd faz, todos têm essa característica?

 

Sim. É uma característica presente em todos os chips controladores. É por isso que o SSD reserva parte da memória disponível como "reservada", inclusive. Por exemplo, SSDs de 256 GiB são vendidos como sendo de 240 GiB; a diferença é usada por este circuito (e o circuito de coleta de lixo, que não expliquei no vídeo, mas que também serve para diminuir os ciclos de apagamento e aumentar a vida útil do SSD).

 

20 horas atrás, Daniel Coêlho86 disse:

Acho que seria interessante fazer um artigo falando sobre o que é e quando o SSD utiliza leitura/escrita sequencial, aleatória, 4k e etc. Ajudaria muito na hora de escolher qual comprar.

 

4 kiB é o tamanho do bloco de dados sendo gravado. O conceito de sequencial e aleatório é o mesmo usado em HDs. Usa-se escrita sequencial quando há espaço vazio em sequencia para gravar um arquivo, e escrita aleatória quando você precisa "quebrar" o arquivo em blocos separados porque o espaço vazio no SSD não está contínuo. Nos HDs o acesso e a gravação aleatória é mais lenta porque há o tempo de mover peças mecânicas para se fazer essas leituras/gravações. No SSD, apesar de não haver peças mecânicas, há queda no desempenho porque o circuito eletrônico precisa acessar outra localização de memória e perde-se um tempinho com isso.

 

Mas sua sugestão está anotada, é tanta gente com dúvidas sobre o funcionamento de SSDs que é capaz de eu preparar um artigo ou vídeo mais aprofundado sim.

 

@Zeca Pagodinho Obrigado pela sua mensagem, essas informações que você apresentou só vêm esclarecer ainda mais o tema. Parabéns pela pesquisa.

[Azarack]

20 minutos atrás, Gabriel Torres disse:

No SSD, apesar de não haver peças mecânicas, há queda no desempenho porque o circuito eletrônico precisa acessar outra localização de memória e perde-se um tempinho com isso

Mas mesmo essa perda de tempo não é motivo para desfragmentar um SSD, certo? Ou seria mais uma rotina de escrita. 

[Ricardo RRY]

As memórias SLC são raríssimas e caras pra comprar , não vale muito a pena, aconselhavel comprar ou eMLC ou MLC que duram mais que os TLC que são os piores apesar de também serem os mais baratos.

[Josimar Occhi]

Tenho a mesma duvida do Azarack, pois uso uma unidade ssd há alguns anos e nunca parei pra pensar nesse assunto de desfragmentação. Existe isso ou não é necessário?

[Denise Guliato]

Qual o impacto do uso de SSD no desenvolvimento de Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados?

[Zeca Pagodinho]

OBSERVAÇÃO: a origem dos meus comentários partiu do teste da memória Optane de 32 GiB da Intel e foi movido para cá devido seu conteúdo estar mais relacionado ao vídeo. Todavia os assuntos tratados dizem respeito a memórias não-voláteis, este tópico e aquele estão ligados intrinsecamente.

 

10 horas atrás, Gabriel Torres disse:

Estes 10 mil ciclos de escrita são para memórias SLC. Memórias MLC e SLC têm um número bem mais baixo.

 

Mas a questão é a seguinte, e já respondendo a uma das perguntas do @Zeca Pagodinho. Os ciclos são para o "chip" enquanto que TBW é para o "SSD". Tem diferença por conta do mecanismo de balanceamento de desgaste que eu expliquei no vídeo.

 

Uma explicação que eu deixei de fora do vídeo. Os ciclos de apagamento são feitos em "páginas" (ex: 256 kiB), sendo que o tamanho da página varia de SSD para SSD. Quanto menor a página, melhor para a durabilidade do SSD, pois a gravação de dados é feita em blocos (ex: 4 kiB), menores do que as páginas. Ou seja, apaga-se uma área maior do que a do bloco que será gravado.

 

Isso explica a discrepância entre os ciclos de regravação dos bits de dados e o TBW indicado pelo fabricante. Digamos que, quanto maior a eficiência do sistema de balanceamento de desgaste mais próximos ficaremos do número de ciclos de regravação dos chips.

adicionado 2 minutos depois

2 horas atrás, Josimar Occhi disse:

Tenho a mesma duvida do Azarack, pois uso uma unidade ssd há alguns anos e nunca parei pra pensar nesse assunto de desfragmentação. Existe isso ou não é necessário?

 

Desfragmentação de unidades SSD não melhora muito o desempenho. A princípio um SSD é capaz de ler e manipular mais de um dado ao mesmo tempo, então dados fragmentados não aumentam muito a latência de resposta. Creio que traria mais benefício para aqueles casos em que as unidades SSD trabalham em modo de compatibilidade AHCI.

[Gabriel Torres]

12 horas atrás, Azarack disse:

Mas mesmo essa perda de tempo não é motivo para desfragmentar um SSD, certo? Ou seria mais uma rotina de escrita. 

 

SSDs não devem ser desframentados justamente porque este processo diminui a sua vida útil.

[dirsors]

Muito bom o vídeo. Como complemento recomendo também os vídeos sobre SSD do Baboo:

 

https://www.youtube.com/watch?v=gE5bWnzNuB8&t=328s

https://www.youtube.com/watch?v=P31v2qo-dPc&t=698s

https://www.youtube.com/watch?v=Ws6lWjFfXy4&t=1s

 

[Ricardo RRY]

http://www.tomshardware.com/reviews/best-ssds,3891.

 

Nesse site estão algums modelos de SSD e suas respectiva durabilidade, nota que os SSD's M.2 duram muito mais que os SSD's SATA

[Emerson FN]

Ótimo obrigado. 

[Ricardo RRY]

Os SSD's feitos pra M.2 tem durabilidade maior em TBW do que os SSD's tradicionais SATA, a única exceção são algum modelos top de linha da Samsung onde os SATA top de linha tem alta durabilidade.

adicionado 1 minuto depois

Se o SSD tiver uma durabilidade maior ou igual a de 400 TBW , não será problema, menor não garanto , porque não sei por quantos anos vocês irá usar e nem sei se você usa pouco so pra acessar a web ou de maneira constante, mesmo assim dura muito, os primeiros (antigos) realmente não duravam muito.

 

adicionado 7 minutos depois

Agora eu que estou com uma dúvida , os novos SSD's com memória QLC vão durar menos que os de memória SLC, TLC, MLC e eMLC?

[André Luiz Moreira Alencar]

Alguém me tira uma dúvida quanto a durabilidade de SSD. Se metade do meu ssd está sendo usada pra armazenar meus arquivos, teoricamente essa parte das memórias flash não serão utilizadas nos futuros processos de gravação e escrita, somente a parte da memória livre, a menos que eu delete meus arquivos já escritos, certo? Estaria então eu encurtando a vida útil da quantidade de ciclos teoricamente calculados do SSD já que somente uma parte da memória estaria sofrendo diariamente os processos de escrita e apagamento de dados?

[Gabriel Torres]

@André Luiz Moreira Alencar O SSD possui um mecanismo chamado balanceamento de desgaste que atua "espalhando" os dados nas células disponíveis para que você não tenha a situação descrita, isto é, os dados (quase) sempre estarão espalhados por igual no SSD e não concentrados em uma região das células dos chips de memória. Isto é feito para que uma região dos chips não tenha mais ciclos de apagamentos do que outras, o que faria com que uma parte do chip "gastaria" mais rapidamente do que outra.

 

Sugiro assitir este outro vídeo meu onde explico sobre memórias flash em detalhes, creio que ficará mais claro o que eu quero dizer:

 

 

[sdriver]

E complementando a informação.

 

Imagine este cenário:

Dados salvos e parados no SSD não diminuem sua vida útil. Digamos por exemplo que um ssd de 240 GB tenha 100 GB de fotos e vídeos salvos. Digamos que voce use programas de edição como o photoshop para criar artes e salve as artes em um HD externo. Todo dia que voce fizer somente a leitura dos dados do SSD mas sem modificar esses dados, você não está tendo ciclos de apagamento e escrita de dados. E portanto, não está diminuindo a vida útil deste SSD.