SSDの摩耗と破損について知る必要があるすべて


非常に突然の動きのように思われるものの中で、SSDテクノロジーが主流になりました。これらの高速なソリッドステートドライブは、ミッドレンジコンピューターでも一般的な機能です。次世代のプレイステーションでも、従来のハードドライブではなくSSDを搭載 になります。

一般的にこれは良いことです。 SSDは、従来のハードドライブに比べてパフォーマンスが大幅に向上しています。ただし、これらには特別な使用法と保守の考慮事項も伴います。これを読んでいるほとんどのユーザーは、おそらく既にシステムにSSDを持っているか、ほぼ確実に次のシステムでSSDを入手します。

時間は正しいSSDテクノロジーに特有の最も重要であるが誤解されている問題の1つを解くために。私たちはSSDの摩耗について話しています。このテクノロジーの早期採用者の多くを夜に目覚めさせてきたドライブの神話上の殺人者。

SSDの実際の摩耗に取り組む前に、SSDが誰もが愛用しているハードドライブとどのように異なるかについて簡単に説明する必要があります。

SSDと従来のハードドライブとは

従来の機械式ハードドライブは、特殊な磁性材料でコーティングされたプラッターで構成されています。プラッターは毎分数千回転で回転しますが、読み取り/書き込みヘッドは、人間の髪の毛よりも薄い空気のポケットで表面を滑走します。

最初のハードドライブは非常に大きく、配達に飛行機が必要でした でしたが、数メガバイトのデータしか保持していませんでした。最近では、4TBのポータブルハードドライブがポケットに簡単に収まります。これらのドライブは、当初の状態に比べて安価で、容量が大きく、かなり信頼性があります。

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まだ、機械式ハードドライブテクノロジは、CPU、RAM、フラッシュメモリなどのソリッドステートコンピューターコンポーネントの進歩に追いつく見込みはありません。プラッターは非常に高速でしか回転できず、読み取り/書き込みヘッドは物理学の法則によりその質量のオブジェクトができるためにしか移動できません。

固体状態のドライブには可動部分がありません。それはすべて半導体回路です。電子はシリコンチップを非常に速く移動することができます。これは、機械部品よりもはるかに高速です。最も安価なSSDでさえ、機械式ドライブの性能を完全に破壊するのはこのためです。

これらは機械部品を持たないため、物理的に非常に壊れにくく、故障しにくいです。一方、SSDを使用するだけで寿命が短くなり、間違った方法で使用すると、その短縮は劇的になります。それでは何が起こっているのでしょうか?

SSDが消耗する理由

まず、SSDからデータを読み取ることは、その寿命に大きな影響を与えません。代わりに、フラッシュメモリセルに書き込みを行うことで、劣化します。 SSD内の各メモリセルには酸化物コンポーネントがあります。酸素と混合された1つまたは別の化学物質の2つの層。電子はこれらの酸化物層の間に閉じ込められます。

特定のセルの状態は、充電レベルによって異なります。言い換えれば、酸化物層間にいくつの電子が閉じ込められているかということです。その状態が変わるたびに、酸化物層は磨耗し、最終的に電子を封じ込める能力を失います。これにより、状態を正しく読み取ることができなくなります。セルへの書き込み回数が多すぎると、最終的に不良になります。

SSDテクノロジーの種類と耐久性

すべてのSSDが書き込み摩耗に悩まされていますが、すべて同じ量ではありませんそれに対する耐性の。 1つのセルに格納できる情報の量を変更するさまざまなメモリセルのデザインがあります。

最も堅牢なデザインは、SLCまたはシングルレベルセルメモリとして知られています。これにより、1ビットのデータのみがセルに格納され、バイナリになります。したがって、非常に多くの摩耗が発生した後でも、ある状態を表す充電レベルと別の状態を表す充電レベルを区別するのは非常に簡単です。

MLCおよびTLC設計、マルチレベルおよびトリプルレベル、2つを保存し、それぞれセルあたり3ビット。それらのセルには複数のレベルがあるため、読み取る必要のあるさまざまな状態があります。異なるセル状態間のマージンが狭いため、わずかな摩耗でも電子容量の問題が発生し、正しい状態を思い出せなくなる可能性があります。

SLCのみを使用する必要がありますか?問題は、SLCがギガバイト単位で非常に高価であることです。高速で堅牢ですが、それほど密ではありません。最近のコンピューターのプレミアムSSDドライブのほとんどはMLCを使用しており、TLCは大容量で手頃な価格で人気が高まっています。

では、実際にこれらの安価な製品の耐久性の不足についてどのくらい心配する必要がありますか?

SSD Endurance In Practice

その質問に対する答え今日は「そんなに多くない」。コンピューターSSDの初期の頃は、書き込み要求でそれを打つことにより、わずか数時間でSSDを破壊することができました。今日、マルチレベルドライブは一般的なユーザーが必要とするよりもはるかに多くの書き込み耐久性を備えていると予想できます。

これにはいくつかの理由がありますが、ドライブ自体がよりスマートでモダンであることに起因しますSSDドライブを適切に使用する方法を知っているオペレーティングシステム。

たとえば、SSDはウェアレベリング として知られる技術を使用するようになりました。これにより、セル書き込みがディスク全体に透過的に広がり、摩耗が均等に発生します。そうしないと、一部のセルが他のセルよりも早く死にます。

それで、どれだけの書き込み耐久性が期待できますか? Samsung 950 Pro 512GBドライブ などの最新世代のドライブの書き込み耐久性は400TBです。ただし、多くの人々はまだ850 EVO などの人気のある古いドライブを使用しています。このドライブの定格は「150TB」のみです。

拷問試験 は、この評価が非常に保守的であることを示しています。実際の使用では、そのドライブのモデルはゴーストをあきらめる前になんと9100TBの書き込みを行いました。したがって、150TBの数値は、メーカーが保証をこれ以上尊重しないポイントにすぎません。

それでも、大量のディスク書き込みが絶えず発生するジョブには、消費者グレードのドライブを使用しないでください。サーバーでの使用や、メディアスクラッチドライブとしての使用には適していません。ただし、通常の毎日の消費者の使用では、書き込み耐久性について考えるのに時間を費やす必要はありません。

良いブランドのドライブを購入する そして、どちらにしても、ミッションクリティカルなデータの定期的なバックアップを作成します。

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19.08.2019