Правда ли SSD надёжнее, чем HDD?
В серии статей SSD 101 мы рассмотрели SSD со всех сторон. А теперь проверим главный аргумент фанатов SSD — что эти устройства выходят из строя гораздо реже, чем старые добрые HDD. Они обычно объясняют, что в SSD нет движущихся частей, и предъявляют документы от производителей с мутными расчётами среднего времени до отказа (MTBF). Всё это хорошо для рекламы, но мы предпочитаем реальную статистику частоты отказов.
Что такое отказ для SSD и HDD?
В своих ежеквартальных отчётах Drive Stats мы определяем отказ диска или как реактивный (диск не работает), или как проактивный (мы считаем, что отказ неизбежен). В случае HDD мы определяем проактивный отказ по специфической статистике SMART, которую сообщает сам диск и которую мы отслеживаем.
SMART, или S.M.A.R.T., расшифровывается как Self-monitoring, Analysis, and Reporting Technology и представляет собой систему мониторинга, встроенную в HDD и SDD. Основная функция — сообщать различные показатели, связанные с надёжностью диска, для предсказания отказов. Backblaze каждый день записывает атрибуты SMART всех работающих дисков.
То же самое для SSD. Различные модели сообщают разные показатели SMART, но некоторые совпадают. На сегодняшний день для SSD мы регистрируем 31 атрибут SMART-статистики. 25 из них перечислены ниже.
| # | Description | # | Description |
|---|---|---|---|
| 1 | Read Error Rate | 194 | Temperature Celsius |
| 5 | Reallocated Sectors Count | 195 | Hardware ECC Recovered |
| 9 | Power-on Hours | 198 | Uncorrectable Sector Count |
| 12 | Power Cycle Count | 199 | UltraDMA CRC Error Count |
| 13 | Soft Read Error Rate | 201 | Soft Read Error Rate |
| 173 | SSD Wear Leveling Count | 202 | Data Address Mark Errors |
| 174 | Unexpected Power Loss Count | 231 | Life Left |
| 177 | Wear Range Delta | 232 | Endurance Remaining |
| 179 | Used Reserved Block Count Total | 233 | Media Wearout Indicator |
| 180 | Unused Reserved Block Count Total | 235 | Good Block Count |
| 181 | Program Fail Count Total | 241 | Total LBAs Written |
| 182 | Erase Fail Count | 242 | Total LBAs Read |
| 192 | Unsafe Shutdown Count |
Оставшиеся шесть (16, 17, 168, 170, 218 и 245) мы не можем найти. Пожалуйста, напишите в комментариях, если у вас есть информация по отсутствующим атрибутам.
Мы только начинаем использовать статистику SMART для предупреждения отказов SSD. Многие атрибуты зависят от модели диска или производителя. Кроме того, у нас было пока мало отказов SSD, как вы увидите ниже. Это ограничивает количество данных для исследования. Так что в реальности мы пока не смогли предсказать ни одного отказа.
Сравнение яблок с яблоками
В серверах хранения данных в качестве загрузочных дисков работают и SSD, и HDD. В нашем случае называть их загрузочными неверно, поскольку они также хранят различные логи и т. д. Другими словами, регулярно читают, записывают и удаляют файлы, а не только выполняют загрузку сервера.
В первых серверах хранения данных мы использовали только HDD, поскольку они были дешёвыми и выполняли свою функцию. Так продолжалось до середины 2018 года, когда мы смогли купить SSD на 200 ГБ по цене около $50, что в нашем понимании было верхней ценовой границей для загрузочных дисков серверов хранения данных. Это был эксперимент, но всё получилось настолько хорошо, что с середины 2018 года мы перешли на использование только SSD и заменяли вышедшие из строя загрузочные HDD на SSD.
Итак, у нас две группы дисков — SSD и HDD — которые выполняют одинаковые функции, имеют одинаковую рабочую нагрузку и работают в одинаковых условиях в течение долгого времени. Естественно, мы решили сравнить частоту отказов загрузочных дисков SSD и HDD. Ниже приведены показатели отказов за весь срок службы для каждой группы по состоянию на II кв. 2021 года.
Годовая частота сбоев (AFR)
| Количество дисков | Средний возраст (мес.) | Дней работы | Всего сбоев | AFR | |
|---|---|---|---|---|---|
| SSD | 1666 | 14,2 | 591 501 | 17 | 1,05% |
| HDD | 1607 | 52,4 | 3 523 610 | 619 | 6,41% |
Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — июнь 2021
SSD победили… Подождите, не так быстро!
Всё понятно, SSD победили. Можно положить HDD на полку или на пол как ограничитель для двери. Но погодите, давайте сначала учтём несколько моментов, которые не вошли в таблицу.
- Средний возраст SSD составляет 14,2 месяца, а средний возраст HDD — 52,4 месяца.
- Возраст самых старых SSD — около 33 месяцев, а самых новых HDD — 27 месяцев.
Другим фактором является количество дней, сколько диски каждой группы проработали без сбоев. Большой разброс в количестве дней работы приводит к значительной разнице в доверительных интервалах двух групп, поскольку существенно различается количество наблюдений (т.е. дней работы).
Чтобы провести более точное сравнение, попробуем привести к общему знаменателю средний возраст и количество дней работы для SSD и HDD. Для этого можем перенестись назад во времени, когда группа HDD соответствовала группе SSD из II кв. 2021 года по среднему возрасту и количеству дней работы. Это позволит сравнить группы в один и тот же период жизненного цикла.
Взяв данные по HDD за IV кв. 2016 года, мы смогли сделать следующее сравнение.
Годовая частота сбоев (AFR)
| Количество дисков | Средний возраст (мес.) | Дней работы | Всего сбоев | AFR | |
|---|---|---|---|---|---|
| SSD на II кв. 2021 | 1666 | 14,2 | 591 501 | 17 | 1,05% |
| HDD на IV кв. 2016 | 1297 | 14,3 | 659 526 | 25 | 1,38% |
Загрузочные диски. Отчётный период: апрель 2013 — указанный период
Неожиданно разница в AFR оказалась не такой уж большой. На самом деле статистика каждой группы находится в пределах 95%-ного доверительного интервала другой группы. Окно довольно широкое (плюс-минус 0,5%) из-за относительно небольшого количества дней работы накопителей.
Что же в итоге? Мы получили некоторые свидетельства, что в начале работы (в среднем до 14 месяцев в данном случае) SSD выходят из строя реже, но не намного. Но вы же покупаете диск не на 14 месяцев, а на годы. Что мы знаем об этом?
Частота сбоев со временем
У нас есть данные по загрузочным HDD с 2013 года и по загрузочным SSD с 2018 года. На диаграмме показан Lifetime AFR каждого типа дисков до II кв. 2021 года.
Как видно, с 2018 года частота сбоев загрузочных HDD стала расти. Тенденция сохранялась в 2019 и 2020 годах, а в 2021 году (пока что) остановилась. Очевидно, что с увеличением возраста HDD увеличивается и частота отказов.
Интересно сравнить кривые в первых четырёх точках. Для флота HDD пятый год (2018) знаменовал резкий рост частоты отказов. Ждёт ли та же участь SSD в их пятый год? Хотя мы можем ожидать некоторого увеличения AFR по мере старения SSD, но будет ли оно таким же резким, как в случае с HDD?
Итог: SSD или HDD?
Что же нам покупать: SSD или HDD? Учитывая то, что мы знаем на сегодняшний день, вряд ли можно использовать AFR как фактор при принятии решения. С учётом возраста и количества дней работы оба типа накопителей схожи, а разница недостаточна, чтобы оправдать дополнительные затраты на покупку SSD вместо HDD. На данном этапе лучше принимать решение на основе других факторов: стоимость, требуемая скорость, энергопотребление, требования к форм-фактору и так далее.
В ближайшие пару лет мы получим более полное представление об AFR для SSD. И тогда сможем решить, насколько велика разница в частоте отказов SSD и HDD. А сейчас мы не видим, чтобы она была значительной.
- Блог компании Дата-центр «Миран»
- Серверное администрирование
- Компьютерное железо
- Накопители
- Настольные компьютеры
Ssd или hdd что надежнее
Споры о надёжности твердотельных накопителей не прекращаются уже много лет. В пользу SSD говорит несколько факторов. В первую очередь они обладают впечатляющими скоростными показателями, что позволяет использовать их как для домашних нужд, так и в серверах, соответствующих требованиям высокой скорости доступа к данным. Не стоит забывать, что внутри твердотельных накопителей нет движущихся частей, а значит чисто теоретически они надёжнее. В то же время все SSD имеют ключевую особенность, выражающуюся в ограниченном количестве информации, которая может быть записана. Проще говоря, если обычный жёсткий диск может работать десятки лет, пока не выйдет из строя, то более современные накопители перестанут функционировать по достижению порога записанных данных.
реклама
Для дома используются весьма посредственные SSD, которые отличаются незначительными показателями перезаписи информации. В то же время, поскольку обычные пользователи не занимаются постоянным копированием всего диска, то ресурса хватает на долгие годы. А вот для серверов берут более внушительные диски, ресурс которых на порядок выше домашних SSD. Всё это вызывает ещё больше споров, ведь жизненный цикл твердотельных накопителей ощутимо меньше жёстких дисков, по крайней мере так может показаться. Специалисты компании Backblaze, предоставляющей услуги облачного хранения данных, опубликовали результаты использования 2558 SSD на внутренних серверах. При этом данные обнародованы только по тем накопителям, которые считаются системными, и включают операционную систему. Такой подход максимально близок к тому, что происходит на домашних компьютерах с той лишь разницей, что через систему Backblaze проходит намного больше информации.
Результаты следующие: после первого года использования 0.66% всех HDD оказались сломаны, тогда как ни один из SSD не вышел из игры. По итогам второго года количество жёстких дисков, которые пришли в негодность, выросло до 1.54%, тогда как для твердотельных накопителей показатели достигли 0.84%. Третий год принёс поломок 1.38% для HDD и 0.79% для SSD. Ну а после четвёртого года пришлось избавиться ещё от 1.83% HDD, тогда как процент сломанных SSD также вырос до 1.05%. После пятого года работы в условиях загрузочного диска жёсткие диски начали сыпаться, а процент поломок достиг 3.55%, тогда как показатели по отказам у твердотельных накопителей находятся на уровне 0.92%. Несложно подсчитать, что в рамках 5-летнего исследования SSD показали высокую надёжность, в 3 раза превышающую показатели для жёстких дисков. Если вы обратите внимание на график выше, то сможете убедиться в том, что процент отказов для жёстких дисков с годами только увеличивается и достигает 7% после восьмого года работы. Судя по всему, ничего подобного с твердотельными накопителями происходить не будет.
Эксперты констатируют, что пока всё выглядит радужно, но отмечают, что не используют ключевой показатель жизни SSD, который является критическим для любых современных дисков. Как мы уже писали выше, проблема состоит в том, что после достижения определённого количества циклов перезаписи твердотельный накопитель выйдет из строя. Судя по тому, что SSD действительно надёжнее обычных HDD, это не приведёт к потере данных и форс-мажорных ситуациям. Это значит, что вы успеете скопировать всю нужную информацию на более новые накопители. В то же время, даже если после 10 лет использования в строю останется всего 60% жёстких дисков, то есть все основания полагать, что ни один твердотельный накопитель так долго в режиме постоянной перезаписи не продержится.
Что надежнее — SSD или HDD? Результаты нового исследования
Согласно данным компании Backblaze, занимающейся облачным хранением данных, твердотельные накопители (SSD) надежнее жестких дисков (HDD) — по крайней мере, для определенных случаев использования, но на самом деле это может не иметь большого значения при выборе типа хранилища, сообщает портал ZDNet.
Backblaze предоставляет услуги облачного резервного копирования для ноутбуков и компьютеров и предлагает свое облачное хранилище для предприятий. В этом году компания решила внести свой вклад в спор о том, что надежнее — жесткие диски или твердотельные накопители. И выяснила, в частности, что SSD более надежны, чем HDD, в течение пяти лет использования. Но это не единственное, о чем следует думать при покупке.
В облачной платформе Backblaze в качестве загрузочных дисков для серверов хранения используется сочетание SSD и HDD. С 2018 г. компания заменила вышедшие из строя загрузочные HDD в основном SSD (некоторые накопители форм-фактора M.2). С SSD/HDD-накопителей Backblaze загружаются серверы хранения, на них также хранятся файлы журналов и временные файлы, создаваемые сервером хранения. Сегодня у Backblaze более 2500 твердотельных накопителей (смесь Crucial, Dell, Micron, Seagate и Western Digital) и хранится более 2 Эб данных.
Компания измеряет надежность SSD и HDD, отслеживая годовую интенсивность отказов (AFR), чтобы пролить свет на «ранее непрозрачный мир интенсивности отказов жестких дисков» и, очевидно, поддержать дискуссию о технологиях, лежащих в основе ее сервиса.
Чтобы учесть разницу в возрасте между старыми жесткими дисками и новыми твердотельными накопителями, с которыми проводилось сравнение, в прошлом году компания опубликовала показатели AFR SSD и HDD с «контролируемым сроком службы». Выяснилось, что SSD выходят из строя реже, но незначительно. (Проблема с данными заключалась в том, что частота отказов жестких дисков резко возрастает через пять лет, а по твердотельным накопителям данных за пять лет еще нет.)
«Разница, конечно, сама по себе недостаточна, чтобы оправдать дополнительные расходы на приобретение SSD по сравнению с HDD», — заключили авторы исследования, отметив, что при покупке любой из технологий лучше учитывать такие факторы, как стоимость, требуемая скорость, расход электричества и форм-фактор.
Теперь, получив данные о твердотельных накопителях за пять лет, компания пришла к другому выводу — хотя и сделанному с некоторой осторожностью.
AFR за весь срок службы для HDD и SSD на четвертом году составил соответственно 1,83 и 1,05%, а на пятом году разрыв увеличился: 3,55% для HDD против 0,92% для SDD. Показатели AFR за весь срок службы для HDD на шестой, седьмой и восьмой годы составили соответственно 5,23, 6,26 и 6,93%. Как себя покажут твердотельные накопители в эти годы, еще предстоит выяснить.
«На данный момент мы можем с полным основанием утверждать, что твердотельные накопители более надежны, чем жесткие диски, по крайней мере, при использовании в качестве загрузочных дисков в нашей среде», — говорится в сообщении Backblaze.
Компания добавляет: «С большой долей уверенности можно сказать, что частота отказов SSD в конечном итоге начнет расти. Также возможно, что в какой-то момент у них возникнут большие проблемы, возможно, когда они начнут достигать пределов износа носителя».
Тем не менее, это касается лишь одного из факторов, которые потребители должны взвесить при покупке накопителей, тогда как ключевым фактором остается цена, учитывая, что SSD емкостью 1 Тб стоит как минимум в два раза дороже, чем HDD аналогичной емкости.
Backblaze отмечает, что в действительности использование частоты отказов в качестве фактора при принятии решения является сомнительным. После учета возраста и дней эксплуатации оба типа накопителей в этом плане оказались схожими, а разница в показателях сама по себе недостаточна, чтобы оправдать дополнительные расходы на приобретение SSD по сравнению с HDD. «На данном этапе вам лучше принимать решение на основе других факторов: стоимость, требуемая скорость, электричество, требования к форм-фактору и т. д.», —рекомендует компания.
SSD надёжнее HDD? Свежая статистика Backblaze указывает именно на это, но есть нюансы
Компания Backblaze, занимающаяся резервным копированием данных, периодически публикует отчёты, позволяющие оценить надёжность HDD в целом и конкретных моделей в частности.
В свежем отчёте компании появились также данные о надёжности SSD. Компания отмечает, что твердотельные накопители используются иначе, нежели HDD. Если точнее, SSD не используются для хранения данных клиентов компании, а выступают в роли загрузочных накопителей в серверах Backblaze. Также SSD используются для хранения файлов журналов для доступа к системе, диагностики и так далее. Для таких же задач компания использует и HDD, так что может напрямую сравнить разные накопители хотя бы в таком режиме.
Как можно видеть, результаты впечатляюще разные. Надёжность SSD оказывается в разы выше, а усреднённый показатель отказов у них почти в 20 раз меньше, чем у HDD. Правда, если учитывать возраст накопителей, то разница меньше, но она всё равно огромна.
Тут стоит отметить, что всё же средний возраст SSD у источника составляет 12,7 месяца, а у HDD это уже 49,6 месяца. При этом самым старым SSD около 30 месяцев, а самым молодым HDD — 24 месяца.
Таким образом, без учёта возраста можно сделать вывод, что SSD намного надёжнее HDD, но без учёта возраста и вывод будет весьма условным. Кроме того, неясно, какие именно твердотельные накопители использует компания, так как разница в прогнозируемом сроке жизни SSD на разном типе памяти сильно отличается.
Что же касается свежей статистики по HDD в целом, то по результатам контроля за 171 919 жесткими дисками усреднённый показатель отказов составил лишь 1,49%, и это самый низкий показатель за время, которое компания отслеживает HDD. Если говорить о разделении на объём, то самыми надёжными являются накопители объёмом 16 ТБ, но это без учёта возраста, который в среднем для таких моделей у компании составляет всего 2,9 месяца.