Hello

Samsung 750 EVO

Samsung 750 EVO 250 Гбайт был включён в тестирование в связи с тем, что компания Samsung, выступающая ведущим производителем твердотельных накопителей, недавно решила обратить своё внимание на нижний ценовой сегмент и специально для него спроектировала SSD на базе планарной TLC NAND с удивительно хорошими скоростными характеристиками.

Для Samsung 750 EVO 250 Гбайт ресурсные испытания завершены. Накопитель выработал весь свой ресурс, и за это время нам удалось записать на него 592 Тбайт данных. Это более чем в 8 раз больше, чем было обещано производителем, что можно считать отличным показателем для SSD, который основан на планарной TLC-памяти, произведённой по одному из «тонких» техпроцессов последнего поколения.

Снять «посмертный» скриншот с показаний S.M.A.R.T. для Samsung 750 EVO 250 Гбайт нам не удалось, но сохранилась выдача фирменной утилиты Magician после записи на накопитель 500 Тбайт данных.

Когда же объём записи превысил 592 Тбайт, SSD просто пропал из системы и перестал как бы то ни было определяться даже BIOS материнской платы. Такое поведение накопителя опровергает утверждение о том, что при исчерпании ресурса накопитель переходит в режим «только для чтения». Подобная функциональность реализуется программно лишь в некоторых продуктах Intel, а в потребительских накопителях других производителей её нет. Поэтому ради сохранности собственных данных следить за состоянием здоровья твердотельных накопителей при высокой нагрузке на них нужно обязательно.

В случае Samsung 750 EVO 250 Гбайт это наверняка бы помогло: назвать его кончину внезапной или скоропостижной совершенно невозможно. Если проанализировать изменения в S.M.A.R.T.-статистике, то момент смерти накопителя окажется вполне предсказуемым. Ведь это произошло ровно в тот момент, когда стал заканчиваться пул резервных блоков флеш-памяти, что было хорошо заметно по изменению нормализованного значения атрибута 05 (Reallocated Sector Count).

Наблюдение за отображаемым этим параметром числом изношенных и нуждающихся в подмене блоков естественным образом разбивает жизненный цикл Samsung 750 EVO 250 Гбайт на три фазы. Первая – когда состояние массива флеш-памяти остаётся безупречным и число сбойных блоков держится на нулевой отметке. В таком состоянии тестовый образец пребывал до тех пор, пока на него не было записано 411 Тбайт данных. После этого началась вторая фаза жизненного цикла, на протяжении которой в массиве флеш-памяти стали появляться единичные проблемы, которые успешно исправлялись контроллером подменой сбойных блоков. Так продолжалось до отметки в примерно 540 Тбайт записей, а затем началась финальная фаза – период лавинообразного нарастания числа ошибок, закономерным итогом чего и стал окончательный отказ накопителя с полной потерей всех сохранённых на нём данных.

Как нетрудно заметить, параметр 05 (Reallocated Sector Count), указывающий на число изношенных и нуждающихся в подмене блоков, нарастает по экспоненте. Поэтому его сдвиг с нулевой отметки – первый звоночек к тому, что вскоре накопитель может умереть. К моменту окончания тестирования образца Samsung 750 EVO 250 Гбайт число подменённых блоков флеш-памяти достигло 1613, что, по всей видимости, очень близко к полному объёму пула резервных блоков, которым он изначально располагает. По крайней мере, нормализованное значение атрибута 05 к концу жизни Samsung 750 EVO упало до 8-процентного уровня.

Сделанное наблюдение позволяет с хорошей достоверностью предсказывать скорую кончину самсунговских накопителей. Правило простое: если нормализованное значение атрибута 05 (Reallocated Sector Count) опускается ниже 90-процентного уровня, пора задумываться о необходимости скорой замены SSD.

S.M.A.R.T.-статистика содержит и другие характеристики, которые должны давать общее представление о состоянии здоровья SSD. Однако трактовать их столь однозначно несколько труднее. Например, нормализованное значение атрибута B1 (Wear Leveling Count), которое по идее должно указывать на уровень износа массива флеш-памяти, на деле несёт мало полезной информации. У тестового Samsung 750 EVO это значение упало до единицы уже после записи 40 Тбайт данных, когда усреднённое число перезаписей флеш-памяти достигло 500.

Между тем чистое значение параметра B1 (Wear Leveling Count), в котором считается среднее число перезаписей флеш-памяти, продемонстрировало, что к концу жизни ячейки памяти были перепрограммированы порядка 8 тысяч раз, и на эту величину уже вполне можно ориентироваться.

Впрочем, способность планарной TLC NAND перенести восемь тысяч циклов перезаписи выглядит не слишком правдоподобно, так что, возможно, к абсолютному значению данного параметра стоит относиться с определённой долей скепсиса. Однако если принять его достоверность, то нетрудно подсчитать коэффициент усиления записи на протяжении всей жизни накопителя.

Для Samsung 750 EVO он оказывается близок к 3, и это говорит о не самой эффективной работе контроллера. Впрочем, если бы инженеры Samsung поработали над дополнительным снижением усиления записи, Samsung 750 EVO получил бы реальный ресурс в петабайт или даже больше, чего для модели такого уровня совершенно не требуется.

В итоге же Samsung 750 EVO оказался очень неплохим по выносливости накопителем. Использование в его основе 16-нм флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками прекрасно компенсируется интеллектуальными алгоритмами, заложенными в контроллере и прошивке. И в результате мы получили вполне надёжную бюджетную модель SSD, которая с лёгкостью может перенести те объёмы записи, которые характерны для привычных персональных компьютеров.

Samsung 850 EVO

Накопитель Samsung 850 EVO 250 Гбайт был включён в ресурсные испытания после того, как представители этой серии получили в своё распоряжение TLC 3D V-NAND третьего поколения – с 48 слоями и более тонкими нормами производства. И проверка выносливости этого многообещающего SSD наконец-то завершилась. В итоге он смог проработать под непрерывной нагрузкой в виде записи 279 суток, то есть более 9 месяцев.

За это время на накопитель было сохранено 2671 Тбайт данных. Это – рекордный объём, который характерный скорее для серверных, нежели для потребительских моделей SSD, но факт остаётся фактом: реальная выносливость Samsung 850 EVO в десятки раз выше, чем обещает производитель в паспортных характеристиках. Таким образом, мы получили очередное подтверждение того факта, что трёхмерная флеш-память компании Samsung, даже в 48-слойном варианте с трёхбитными ячейками работает значительно лучше любой планарной памяти.

Незадолго перед выходом накопителя из строя его S.M.A.R.T. выглядел следующим образом.

Стоит отметить, что отказ Samsung 850 EVO оказался для нас достаточно неожиданным. В один прекрасный момент накопитель завесил нашу тестовую систему и затем просто прекратил определяться, превратившись в «кирпич». Впрочем, если вспомнить, какой объём перезаписей он смог перенести, простить ему это вполне возможно.

При этом первые сбойные сектора, которые были переназначены контроллером, у Samsung 850 EVO появились уже очень давно – после записи на него 1980 Тбайт. Тогда в S.M.A.R.T. образовалось упоминание о 12 перенесённых секторах, но с тех пор оно не росло до самой смерти накопителя, непосредственно перед которой соответствующий параметр S.M.A.R.T. (05 – Reallocated Sector Count) дополнительно вырос на единицу.

Впрочем, отказ Samsung 850 EVO в тот момент, когда его подменный фонд только начал расходоваться, несколько удивил. Тем не менее, нормализованное значение параметра Reallocated Sector Count успело снизиться со ста лишь до 98 процентов. В итоге, поведение Samsung 850 EVO в конце жизненного цикла нельзя назвать предсказуемым, и при работе с этими накопителями появление уже первых сбойных секторов следует считать весьма тревожным симптомом.

Нельзя не упомянуть, что Samsung 850 EVO страдает явно заниженной самооценкой. Если посмотреть на то, как менялся параметр B1 (Wear Leveling Count), то окажется, что к концу жизненного цикла среднее число перезаписей ячеек флеш-памяти доросло до 15 с лишним тысяч.

Но производитель накопителя считает, что допустимый предел – это 2100 перезаписей, и после этого нормализованное значение B1 (Wear Leveling Count) падает до нижнего значения, показывая, что ресурс массива флеш-памяти выработан. Что, как мы увидели на практике, ошибочная и чрезмерно пессимистичная оценка.

Интересно посмотреть и на коэффициент усиления записи. Для основанного на планарной TLC-памяти Samsung 750 EVO и контроллере Samsung MGX он доходил до трёх, но у похожего по внутренней логике Samsung 850 EVO его значение более чем вдвое ниже.

В течение жизненного цикла коэффициент усиления записи Samsung 850 EVO находится в районе 1,4-1,45. Это – несколько выше, чем у большинства современных накопителей на базе контроллеров независимых разработчиков, но не настолько, чтобы вызывать какие-то вопросы. Тем более, что ресурс 3D V-NAND позволяет вообще не беспокоиться об этом параметре.

SanDisk Ultra II

SanDisk Ultra II – очень древняя модель накопителя, в которой TLC NAND начала использоваться ещё в 2014 году. За время своего пребывания на рынке этот накопитель неплохо зарекомендовал себя, и потому возник немалый интерес к проверке его надёжности по нашей методике. За время пребывания SanDisk Ultra II на рынке его начинка несколько раз менялась, и сейчас этот накопитель переведён на единую аппаратную платформу с Western Digital SSD Blue. В нём тоже применяется контроллер Marvell 88SS1074 в сочетании с SanDisk 15-нм TLC NAND, но существенные отличия есть на уровне прошивки. Например, сразу бросается в глаза, что ёмкость членов модельного ряда SanDisk Ultra II кратна 120, а не 128 Гбайт.

Несмотря на то, что SanDisk Ultra II очень похож на WD Blue SSD, в практическом ресурсе этих накопителей обнаружилось достаточно существенное различие, достигающее 25-процентного уровня. Причём вариант, продающийся под маркой Western Digital, оказался выносливее, а предельная выносливость SanDisk Ultra II составила всего 555 Тбайт. И это – не очень хороший результат даже по меркам накопителей, основанных на TLC-памяти.

Отказ же накопителя при этом произошёл полностью внезапно, и никакие параметры S.M.A.R.T. о приближающемся окончании ресурса массива флеш-памяти не предупреждали. В какой-то момент часть файлов, сохранённых на SSD, просто перестала читаться, но накопитель при этом продолжал нормально определяться в BIOS материнской платы и в операционной системе. Это значит, что при окончании жизненного цикла флеш-памяти поведение SanDisk Ultra II может запросто стать причиной утери пользовательской информации.

Финальный скриншот CrystalDiskInfo выглядит следующим образом.

Можно заметить, что параметр S.M.A.R.T. BB (Reported Uncorrectable Errors), в котором происходит накопление информации о некорректируемых ошибках чтения, содержит ненулевое число. Однако рост этой величины произошёл в течение последних минут работы накопителя, поэтому отследить по нему тот факт, что накопитель находится «на последнем издыхании», в реальных условиях возможным не представляется.

Получается, что несмотря на достаточно обширный список параметров, который возвращается в S.M.A.R.T.-статистике SanDisk Ultra II, полезного из них можно почерпнуть не так уж и много.

Число циклов перезаписи, которое смогла перенести 15-нм планарная трёхбитовая флеш-память производства SanDisk, к концу тестирования достигло примерно 2300.

Показатель здоровья (Media Wearout Indicator) достиг 100-процентного значения уже при 700-кратном перепрограммировании ячеек флеш-памяти. Объём записи на этот момент составил 166 Тбайт.

S.M.A.R.T.-мониторинг в SanDisk Ultra II устроен таким образом, что переменная Media Wearout Indicator может расти и выше 100 процентов. Максимального значения 254 она достигла, когда на SSD было записано 421 Тбайт информации.

В целом же остаётся констатировать, что SanDisk Ultra II в его сегодняшнем виде относится к числу накопителей, плохо подходящих для высоких нагрузок. Несмотря на то, что в нём применяется хороший контроллер разработки Marvell с LDPC-коррекцией ошибок, выносливого TLC-накопителя из SanDisk Ultra II не получилось. Можно предположить, что после того, как SanDisk перешла в собственность компании Western Digital, наиболее качественная память стала реализовываться в составе тех моделей, которые продаются под маркой материнской компании. Продукты же вроде SanDisk Ultra II автоматически отошли на задний план и стали предлагать несколько худшую надёжность.

Smartbuy Revival 2

Первая версия Smartbuy Revival завоевала немалую популярность на российском рынке благодаря тому, что долгое время это был один из самых дешёвых SSD. Теперь же производитель обновил прошлое решение. Новый Revival 2 перешёл на планарную TLC-память производства SK Hynix и новый контроллер Phison S11 с поддержкой прогрессивного алгоритма коррекции ошибок. В итоге, от Smartbuy Revival 2 можно было ожидать, что он окажется достаточно выносливым накопителем.

Однако конфигурация из чипа Phison PS3111-S11 и 16-нм TLC NAND производства SK Hynix оказалась не слишком надёжной. В конечном итоге Smartbuy Revival 2 объёмом 240 Гбайт смог принять лишь 214 Тбайт данных, что является достаточно скромным результатом даже по меркам TLC-накопителей.

Здесь уместно напомнить, что накопители, которые продаются под маркой Smartbuy, изготавливаются самой Phison, так что не слишком удачное выступление Revival 2 вряд ли можно списать на его частично российское происхождение. Напротив, налицо системная проблема, которой, очевидно, будут подвержены любые подобные решения вне зависимости от того, под какой торговой маркой они продают. И виноват в ней скорее всего контроллер Phison S11, поскольку тестирование иных SSD с планарной TLC NAND производства SK Hynix низкой выносливости такой памяти не выявило.

Кстати, умер Smartbuy Revival 2 тоже несколько нетипичным (и даже в чём-то забавным) образом. По окончании жизненного цикла он, подобно многим другим SSD, не окирпичился и даже остался ограниченно работоспособен. Но с ним произошли занятные метаморфозы. Во-первых, накопитель забыл о своём оригинальном имени, и стал определяться как SATAFIRM S11.

Во-вторых, данные, записанные на него, частично уцелели. Правда, значительная часть файлов начала читаться с ошибками. И в-третьих, накопитель приобрёл полную защиту от записи, которая перестала позволять сохранять на нём какие-либо новые файлы.

Зато то, как отработал в процессе тестирования Smartbuy Revival 2 его S.M.A.R.T.-мониторинг, можно оценить положительно. Например, параметр E7 (SSD Life Left) почти точно предсказал момент выхода SSD из строя.

Переменная AA (Bad Blocks Count) исправно рапортовала о появлении у накопителя сбойных блоков, которое началось после записи на SSD более 160 Тбайт данных.

Нормализованное значение этой переменной стартовало с 89 процентов, поскольку часть блоков была помечена как дефектные ещё на этапе производства, и к концу жизненного цикла SSD упало до 36 процентов.

В целом, в процессе испытаний флеш-память в Smartbuy Revival 2 перенесла почти тысячу циклов программирования-стирания, что вдвое меньше, чем такая же TLC-память производства SK Hynix смогла перенести при тестировании выносливости  накопителя Plextor S2C.

Коэффициент усиления записи в процессе тестирования был близок к 1,13 – это неплохой результат, который, впрочем, нисколько не объясняет, почему Smartbuy Revival 2 вышел из строя столь рано.

В любом случае испытания показали, что накопители на контроллере Phison PS3111-S11 с планарной TLC-памятью, и Smartbuy Revival 2 в частности, нельзя отнести к числу выносливых и надёжных моделей. Многие иные SSD, относящиеся к той же самой бюджетной ценовой категории, демонстрируют в нашем тесте результат в разы лучше.

Toshiba OCZ TL100

Контроллер Phison PS3111-S11 – одна из популярных платформ для построения недорогих SSD. Поэтому мы постарались собрать в тестах выносливости сразу несколько её вариантов. Toshiba OCZ TL100 – одна из самых распространённых версий такого рода, где бюджетный контроллер Phison работает с планарной 15-нм TLC-памятью компании Toshiba. Аналогами этого накопителя являются Corsair Force LE 200, GOODRAM CX300, Kingston A400, Patriot Spark, Toshiba A100 и проч.

Надо сказать, что контроллер Phison S11 характерен тем, что позволяет производителям SSD создавать безбуферные конфигурации, в которых для удешевления не устанавливается DDR3 SDRAM-память. Однако такая схема не слишком хороша с точки зрения надёжности. DRAM-буфер позволяет заметно снизить количество мелкоблочных обращений к флеш-памяти, и уменьшить её износ. И это не просто теоретическое предположение. Мы уже видели, что накопители на контроллере Phison S11 могут достаточно рано выходить из строя даже по меркам SSD с TLC-памятью, но такой вывод был сделан по тестированию продукта с планарной TLC-памятью SK Hynix. В Toshiba OCZ TL100 же установлена память авторства Toshiba, а она, как показывает практика, более вынослива. Но это не помешало нам увериться в выводах, сделанных ранее: накопители на платформе Phison S11 – это ультрабюджетные решения, экономия в которых затрагивает и аспект надёжности. Практический ресурс решений на ней заметно хуже, чем у прочих вариантов на аналогичной TLC-памяти.

В среднем, накопители на 15-нм трёхбитовой планарной памяти компании Toshiba позволяют записать 700-800 Тбайт данных. Toshiba OCZ TL100 не дотянул до этой величины более 250 Тбайт: максимальный объём записи, осиленный им, составил 482 Тбайт.

Не порадовало и то, каким образом произошло окончание жизненного цикла. Ошибки стали возникать не при записи новых файлов, а при чтении старых. То есть, при исчерпании ресурса флеш-памяти Toshiba OCZ TL100 попросту теряет пользовательские данные.

Причём, можно сказать, что происходит это практически без предупреждения. У накопителей, предлагаемых Toshiba, дело со S.M.A.R.T.-диагностикой обстоит очень плохо. Не стала исключением и модель Toshiba OCZ TL100: список отображаемых ей переменных сильно ограничен, да и изменяются они по каким-то малопонятным законам. Вот, например, как выглядит финальное состояние S.M.A.R.T. накопителя после того, как его ресурсные испытания пришлось прекратить.

Ничего, что бы свидетельствовало о критическом состоянии, тут нет. О том, что происходит в жизни накопителя, фактически можно следить лишь по объёму записанных данных и нормализованному параметру AD (Erase Count). У нового накопителя значение AD установлено в 200 и по мере износа массива флеш-памяти оно уменьшается до 100.

Впрочем, в нашем случае до минимума эта величина опустилась уже после записи 87 Тбайт данных. Поэтому совсем не похоже, что она имеет какое-то отношение к реальному износу TLC-памяти.

Никаких же данных о возникновении ошибок в массиве NAND накопитель Toshiba OCZ TL100 в процессе эксплуатации не возвращал. Единственное, что хоть как-то ознаменовало выход SSD из строя – это появление единственной ошибки, зафиксированной в параметре S.M.A.R.T. A9 (Total Bad Block Count). Однако изменение произошло непосредственно перед отказом накопителя, так что предупредить о приближающихся проблемах данный параметр вряд способен.

В конечном итоге наша рекомендация по возможности избегать накопителей на контроллере Phison S11 остаётся в силе. Они не только отличаются крайне низкой производительностью из-за безбуферной конструкции, но и в целом менее надёжны по сравнению с прочими SSD, даже если их сравнивать с другими бюджетными моделями на TLC-памяти.

Toshiba OCZ VX500

Массовых SSD, основанных на MLC NAND, становится всё меньше и меньше даже несмотря на то, что многие потребители считают их гораздо лучшим выбором, чем модели на базе памяти с трёхбитовой ячейкой. Одна из последних новинок такого рода – Toshiba OCZ VX500, который на самом деле представляет собой переименованную версию Toshiba Q300 Pro. Этот накопитель интересен тем, что в нём используется сделанный в содружестве с Marvell проприетарный контроллер Toshiba TC358790, в котором реализована фирменная технология коррекции ошибок QSBC. Согласно заверениям производителя, она имеет очень хорошую эффективность.

Однако полученные в практическом тестировании Toshiba OCZ VX500 результаты позволяют усомниться не только в эффективности технологии QSBC, но и в том, что Toshiba устанавливает в этот накопитель действительно качественную MLC NAND. Дело в том, что реальная выносливость этого SSD оказалась хуже, чем у большинства накопителей на базе планарной трёхбитовой памяти, не говоря уже о более продвинутых продуктах. Фактически, в ресурсных испытаниях Toshiba OCZ VX500 показал один из самых слабых результатов, что ещё раз свидетельствует о том, что использование в накопителе MLC NAND не стоит считать точным и безошибочным критерием надёжности.

Окончание ресурса у Toshiba OCZ VX500 привело к зависанию и перезагрузке системы, после которой накопитель продолжал определяться в BIOS и в ОС, но не позволял получить какой-либо доступ к его содержимому. Финальный слепок S.M.A.R.T. представлен на следующем скриншоте.

Заметьте, в конце жизни Toshiba OCZ VX500 перешёл в некий режим Protect Mode, который возможно и несёт какой-то смысл для сервисной службы, но для пользователей совершенно бесполезен. Возможности «спасти» сохранённые на SSD данные он не даёт.

Помимо установления антирекорда по практической выносливости Toshiba OCZ VX500 стал и победителем в номинации «самый неинформативный S.M.A.R.T.». Накопитель, к сожалению, не сообщает почти никаких сведений о состоянии собственного массива флеш-памяти. Поэтому собранные нами данные телеметрии весьма скудны.

Помимо общего объёма записанной информации, который составил всего лишь 408 Тбайт, мы можем лишь показать, каким образом изменялся нормализованный параметр AD (Erase Count), который каким-то образом характеризует общее здоровье массива флеш-памяти.

Как видно из графика, по мнению контроллера накопитель Toshiba OCZ VX500 может перенести лишь около 340 Тбайт перезаписей, что недалеко от истины. То есть, в данном случае на значение этого атрибута S.M.A.R.T. вполне можно ориентироваться.

Второй значимый параметр S.M.A.R.T., изменение которого было зафиксировано в тестировании, – A9 (Total Bad Block Count).

Впрочем, изменение этой величины произошло лишь в самом конце жизненного цикла, буквально за несколько минут до выхода SSD из строя. Так что если параметр A9 (Total Bad Block Count) и предупреждает о чём-то, то вряд ли такое предупреждение можно назвать своевременным.

В итоге же история испытаний Toshiba OCZ VX500 показывает, что слепо гоняться за MLC-памятью не всегда целесообразно. Качественные накопители с хорошим контроллером, грамотной прошивкой и планарной TLC-памятью порой могут предложить в разы более высокую надёжность.

Transcend SSD230

Твердотельный накопитель Transcend SSD230 воплощает собой популярную конфигурацию из контроллера Silicon Motion и 32-слойной 3D TLC NAND компании Micron. В теории такая начинка позволяет делать недорогие и быстродействующие SSD, что обуславливает её широкое распространение. Однако надёжность таких решений вызывает некоторые вопросы, поскольку некоторые протестированные нами ранее модели, построенные на этой платформе, умирают от износа флеш-памяти значительно раньше ожидаемого. Transcend SSD230, к сожалению, тоже оказался подвержен общей болезни, и с точки зрения практической выносливости он недостижимо далёк от накопителей, построенных на такой же 32-слойной TLC NAND компании Micron, но с контроллерами Marvell или Phison.

Самый низкий практический ресурс в нашем тестировании продемонстрировал накопитель ADATA Ultimate SU800 – он смог перенести лишь 176 Тбайт перезаписей. Transcend SSD230 – его близкий аналог, но результат ресурсного теста у этого накопителя оказался в полтора раза выше: он смог перенести 306 Тбайт перезаписей. Видимо, компания Transcend отнеслась к закупкам флеш-памяти несколько ответственнее, но в целом это не спасло SSD230 от явно преждевременного выхода из строя. Очевидно, что какая-то недоработка есть в алгоритмах контроллера, из-за чего накопители на чипе SMI SM2258 оказываются не слишком надёжны при высоких нагрузках на запись данных.

Всё выглядит так, как будто контроллер SM2258 чрезмерно нагружает флеш-память: без каких-либо проблем в процессе тестирования Transcend SSD230 смог принять лишь 287 Тбайт, затем же в массиве памяти начали появляться разнообразные ошибки. В результате ко времени окончания тестирования S.M.A.R.T. этого накопителя оказался полон сообщений о переназначенных блоках и ошибках при проведении операций.

Такой исход очень удивляет на фоне того, что построенные на той же 32-слойной 3D TLC NAND компании Micron накопители Crucial MX300 и Smartbuy Splash 2 можно считать очень надёжными моделями: их практический ресурс в тесте намного превысил 2 Пбайт. Низкая же надёжность Transcend SSD230 явно не случайна: его поведение на протяжении жизненного цикла качественно повторяет картину, которую мы видели при тестировании похожего накопителя ADATA Ultimate SU800.

В первую очередь ошибки начинают возникать при стирании данных в ячейках флеш-памяти. Об этом можно судить по состоянию переменной B6 (Erase Fail Count).

Также о проблемах можно судить по нарастанию значения атрибута 05 (Reallocated Sectors Count), в котором сохраняется информация о переносе секторов, которые контроллер не смог правильно считать или записать.

Оба графика показывают, что относительно ранний выход из строя Transcend SSD230 произошёл вследствие исчерпания резерва подменных блоков и был закономерен. В самом конце своей жизни SSD230 просто пропал из системы и перестал каким-либо образом детектироваться в операционной системе и UEFI BIOS материнской платы.

К концу жизни ячейки флеш-памяти были перезаписаны порядка 1300 раз, и это очень низкий результат для трёхмерной флеш-памяти Micron, которая при аккуратном с ней обращении может прослужить на порядок дольше.

Правда, следует учитывать то, что в накопителях на базе контроллера SMI SM2258 реализована очень агрессивная технология SLC-кеширования. Из-за её действий массив флеш-памяти постоянно переписывается в однобитном режиме. Например, за время тестирования Transcend SSD230 число таких перезаписей ячеек превысило 50 тысяч. Возможно, именно эта особенность и привела к тому, что SSD на контроллере SM2258 оказываются столь неудачны по своему практическому ресурсу.

Использованная в Transcend SSD230 аппаратная конфигурация вызывает немало вопросов. Это уже второй случай, когда SSD на контроллере SMI SM2258 и трёхмерной флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками, достаточно быстро выходит из строя (первый был ADATA Ultimate SU800), хотя саму такую память в низком ресурсе упрекнуть невозможно. По всей видимости, что-то не так в контроллере авторства Silicon Motion или в его микропрограмме. Впрочем, Transcend SSD230 в отличие от того же ADATA Ultimate SU800 всё же смог проработать больше, чем обещает в спецификациях производитель.

Transcend SSD370S

Значительная часть накопителей, принимающих участие в тестах надёжности, основывается на флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. И это совсем неудивительно – переход на TLC-память – основополагающая тенденция рынка потребительских SSD. Однако среди всего многообразия накопителей встречаются и модели, основанные на MLC-памяти. Это – либо дорогие флагманские продукты с NVMe-интерфейсом, где такая память ставится ради достижения высокой производительности, либо модели вроде Transcend SSD370S – специальные SATA-предложения для тех потребителей, которые гоняются за надёжностью. И пусть Transcend SSD370S – достаточно возрастной SSD, его популярность благодаря этому продолжает оставаться высокой.

Надо сказать, что в процессе практических испытаний Transcend SSD370S не подвёл. По реальному ресурсу он оказался в группе лидеров по выносливости. Шутка ли, наработка этого SSD превысила 3 Пбайт и достигла величины в 3202 Гбайт. Это позволяет включить Transcend SSD370S в число тех вариантов, которые имеет смысл рассматривать покупателям, желающим получить дополнительную уверенность в сохранности своих данных.

Финальное состояние S.M.A.R.T. накопителя приведено на скриншоте.

Следует отметить, что завершение жизненного цикла накопителя не ознаменовалось его полным выходом из строя. Transcend SSD370S продолжал нормально определяться в BIOS материнской платы, был виден в операционной системе и даже формально позволял выполнять файловые операции. Однако целостность данных, записанных на накопитель, при этом нарушалась – информация читалась с ошибками. Контрольные суммы перестали сходиться как при чтении файлов, записанных на накопитель в начале тестирования, так и при доступе к свежим файлам. Таким образом, это прямо опровергает расхожее мнение о том, что при исчерпании ресурса SSD информацию с него можно прочесть. Как раз напротив, сохранённая информация полностью искажается, причём это касается даже тех файлов, которые были перемещены на накопитель задолго до выработки ресурса.

Поэтому, отслеживание состояния S.M.A.R.T. имеет большое значение для предотвращения критических инцидентов, благо Transcend SSD370S сообщает о себе вполне достаточно информации для того, чтобы получить картину относительно его ресурса. Так, какие-то опасения должны начинать возникать при отходе от нулевых значений переменных 05 (Reallocated Sectors Count) и A0 (Uncorrectable Sector Count), в которых фиксируется число секторов флеш-памяти с возникшими ошибками.

В нашем случае они начали изменяться после записи на накопитель 2 858 Тбайт информации.

Рассчитываемый же контроллером показатель ресурса, который содержится в переменной A9 (Percentage Lifetime Remaining), оказался малополезен. По мнению контроллера, флеш-память накопителя исчерпала свои возможности после записи 724 Тбайт данных.

Впрочем, откуда взялось это число, совершенно понятно. Контроллер считает, что используемая в накопителе MLC-память рассчитана на 3 тысячи циклов перезаписи. И к моменту записи 724 Тбайт оно как раз достигается.

На деле же флеш-память, установленную в Transcend SSD370S, удалось перезаписать более 13 тысячи раз. Дело в том, что флеш-память сильно отличается по качеству в рамках одно и того же типа. Transcend же относится к числу производителей, который не экономит на памяти, и закупаемые им микросхемы закономерно оказываются весьма выносливы.

Впрочем справедливости ради стоит отметить, что 48-слойная 3D TLC V-NAND компании Samsung, устанавливаемая в накопители семейства 850 EVO, в рамках тестирования показала ещё большую выносливость: она смогла перенести более 15 тысяч циклов перезаписи. Однако у накопителя Transcend SSD370S ниже коэффициент усиления записи, из-за чего в конечном итоге он оказался более живуч.

Western Digital Blue SSD

Компания Western Digital вышла на рынок потребительских SSD сравнительно недавно, но её первые модели накопителей сразу же приковали к себе внимание пользователей в том числе и благодаря тому, что производитель делает особый акцент на надёжности. Средняя модель в линейке, WD Blue SSD, основается на планарной TLC-памяти, но по аппаратной начинке она аналогична SanDisk X400 – чуть ли не единственному TLC-накопителю с пятилетней гарантией. Именно поэтому WD Blue SSD был включён в тест: посмотреть, насколько вынослив SSD, предложенный одним из старейших игроков на рынке носителей информации, безумно интересно.

Надо сказать, что WD Blue SSD основывается на контроллере Marvell 88SS1074, который ранее уже проявил себя наилучшим вариантом для планарной TLC-памяти. Другой накопитель на данной платформе – Plextor M7V – стал лидером по практической выносливости среди недорогих SSD с трёхбитовой памятью. Не сильно отстал от него и WD Blue SSD. В практическом тестировании ресурса нам удалось записать на 250-гигабайтную версию этого накопителя 748 Тбайт данных.

Однако то, как выглядела кончина WD Blue SSD, произвело на нас не самое благоприятное впечатление. Накопитель попросту пропал из системы, перестав каким-либо образом проявлять себя даже в BIOS материнской платы. При этом никакие параметры S.M.A.R.T. о приближающемся окончании ресурса массива флеш-памяти не предупреждали. Именно поэтому финальный скриншот CrystalDiskInfo, который мы имеем возможность продемонстрировать, снят за некоторое время до окончания тестирования.

Несмотря на достаточно обширный список параметров, который возвращается в S.M.A.R.T.-статистике WD Blue SSD, полезного здесь можно почерпнуть не так много.

Число циклов перезаписи, которое смогла перенести 15-нм планарная трёхбитовая флеш-память производства SanDisk, к концу тестирования достигло более трёх тысяч.

Показатель здоровья (Media Wearout Indicator) достиг 100-процентного значения уже при 700-кратном перепрограммировании ячеек флеш-памяти. Объём записи на этот момент составил 168 Тбайт.

Но S.M.A.R.T.-мониторинг в WD Blue SSD устроен таким образом, что переменная Media Wearout Indicator может расти и выше 100 процентов. Максимального значения 254 она достигла, когда на SSD было записано 427 Тбайт информации.

Коэффициент усиления записи у WD Blue SSD в процессе тестирования оказался слегка меньше единицы, что обусловлено работой технологии nCache 2.0, которая осуществляет предварительное SLC-кеширование записываемых данных.

По итогам испытаний WD Blue SSD можно назвать удачной в плане выносливости моделью, несмотря на то, что в её основе лежит планарная TLC-память. И это вполне закономерно, ведь WD Blue SSD очень похож на SanDisk X400 – твердотельный продукт, который давно находится у пользователей на хорошем счету.

Western Digital Green SSD

В тестирование выносливости попал и младший SSD компании Western Digital, WD Green SSD, который к тому же является близким родственником SanDisk SSD Plus. Основывается WD Green SSD на такой же памяти, как и его старший собрат, но в данном случае управляет ей более простой контроллер SMI, и этим мог бы быть обусловлен иной практический ресурс накопителя. К тому же, по паспортным спецификациям надёжность WD Green SSD ниже, чем у Blue SSD. Однако всё это оказалось не столь важно. В испытаниях на износ WD Green SSD продемонстрировал очень похожие результаты.

Как и WD Blue SSD, WD Green SSD оказалась достаточно выносливой по меркам продуктов на базе планарной TLC-памяти моделью. На испытуемый SSD мы смогли записать 745 Тбайт данных.

Надо сказать, что после того, как WD Green SSD принял такое количество информации, повёл он себя не совсем типично. Накопитель не отключился и не перестал определяться, как это бывает в большинстве случаев. Он частично сохранил свою работоспособность, но данные с него стали читаться с ошибками. Это касается как файлов, сохранённых на SSD в самом начале теста, так и свежезаписанных файлов: для них перестали сходиться рассчитываемые нами в процессе теста контрольные суммы.

Скриншот CrystalDiskInfo в состоянии, которое было признано для WD Green SSD финальным, выглядит следующим образом.

Здесь стоит обратить внимание на параметр BB, который под конец тестирования стал резко нарастать. В данной переменной S.M.A.R.T. фиксируется число ошибок контрольных сумм, которые контроллеру не удалось скорректировать. И в данном случае именно это сигнализирует, что жизненный цикл накопителя завершился.

График же изменения переменный BB (Reported UECC Errors) выглядит следующим образом.

Как видите, проблемы с чтением данных у WD Green SSD возникли резко и на самом последнем этапе испытаний. Никаких же иных признаков деградации массива флеш-памяти у накопителя в течение тестирования не проявлялось.

Число циклов перезаписи ячеек флеш-памяти к окончанию теста превысило 3 тысячи.

Планарная TLC-память SanDisk, выпущенная по 15-нм техпроцессу, как и аналогичная память Toshiba, отличается неплохой выносливостью. Как показывают тесты, по сравнению с TLC-памятью SK Hynix, она способна перенести гораздо большее число циклов программирования-стирания.

Тем не менее, показатель S.M.A.R.T. Media Wearout Indicator, который показывает оценку израсходованного накопителем ресурса, для WD Green настроен из расчёта, как будто память этого накопителя может пройти только через 800 циклов перезаписи.

В процессе тестирования WD Green SSD отличился не только высоким ресурсом, но и низким коэффициентом усиления записи, который оказался меньше единицы. Связано это, очевидно, с высокой эффективностью фирменной технологии SLC-кеширования nCache 2.0.

По итогам теста надёжности WD Green SSD можно смело отнести к числу лучших вариантов по этому параметру в бюджетном ценовом сегменте. Когда Western Digital только представляла свои SSD, много говорилось о том, что компания уделяет особое внимание надёжности. И во многом это оказалось правдой.

Заключение

На данный момент тестирование выносливости потребительских SSD далеко от своего завершения. Более того, мы планируем по мере возможности добавлять в него новых участников: интересные аппаратные решения, заслуживающие практического анализа ресурса, продолжают появляться. Тенденция ближайшего времени заключается в развороте индустрии в сторону новаторской TLC 3D NAND, и мы определённо не останемся в стороне. Данный материал будет пополняться не только за счёт систематических обновлений информации по уже тестируемым моделям SSD, но и благодаря включению в испытания новых накопителей.

Что же касается тех результатов, которые получены на данный момент, то по ним уже можно сделать два важных вывода. Во-первых, заявляемая производителями выносливость SSD – параметр, не имеющий никакого отношения к реальной надёжности. Эта характеристика касается лишь условий гарантийного обслуживания, но в действительности даже самые дешёвые потребительские SSD способны перенести перезапись такого количества данных, которое в разы превышает задекларированный в спецификациях ресурс. Во-вторых, современные накопители, по крайней мере если говорить о свежих и качественных моделях ведущих производителей, больше не подвержены внезапной и необъяснимой гибели. Раньше из-за ошибок в контроллерах и микропрограммах такое случалось повсеместно, но теперь, похоже, подобные детские болезни если и возникают, то очень редко. А это значит, что анализ текущего состояния массива флеш-памяти, проводимый при помощи интерпретации S.M.A.R.T.-статистики, стал вполне осмысленной и содержательной процедурой.

На данный момент полностью прошли испытания надёжности несколько накопителей, которые отработали весь свой ресурс до выхода из строя. Сведения о полученных результатах сведены на диаграмме:

Как видите, выносливость разных моделей SSD одного и того же потребительского класса может отличаться в разы. На то, какое количество информации можно записать на SSD, влияет выбор контроллера, памяти и оптимизация прошивки. Причём, ни один из этих параметров не является определяющим, они важны в совокупности.

За время тестирования через наши руки прошло три десятка различных SSD, и накопился достаточно большой объём информации о том, какие потребительские модели следует считать более надёжными, а каких следует сторониться. Так, из числа накопителей, которые уже полностью завершили процедуру ресурсного тестирования, мы можем выделить сразу несколько наиболее выносливых вариантов. Оказались способны принять объём информации более 2 Пбайт перезаписей (а в тестах участвуют накопители объёмом 240–256 Гбайт) следующие SSD:

• Kingston HyperX Savage (контроллер – Phison PS3110-S10, память – Toshiba 15-нм MLC NAND);
• Transcend SSD370S (контроллер – SMI SM2246EN, память – SanDisk 15-нм MLC NAND);
• Samsung 850 EVO (контроллер – Samsung MGX, память – Samsung 48-слойная TLC 3D V-NAND);
• Crucial MX300 (контроллер – Marvell 88SS1074, память – Micron 32-слойная TLC 3D NAND).

Способность накопителя безболезненно перенести запись более 2 Пбайт информации означает, что на него можно записывать более терабайта данных ежедневно в течение пятилетнего срока — более чем достаточная выносливость для потребительских сценариев.

К четвёрке перечисленных выше наиболее удачных моделей следует добавить ещё три накопителя, которые в течение испытаний уже перешагнули через рубеж в 2 Пбайт перезаписей, но пока ещё не завершили свой жизненный цикл и продолжают работать в нашей тестовой системе:

• Samsung 850 PRO (контроллер – Samsung MEX, память – Samsung 32-слойная MLC 3D V-NAND);
• Samsung 960 EVO (контроллер – Samsung Polaris, память – Samsung 48-слойная TLC 3D V-NAND);
• Smartbuy Ignition PLUS (контроллер – Phison PS3111-S11, память – Toshiba 15-нм MLC NAND).

Обратите внимание, что в число наиболее выносливых моделей попали исключительно такие SSD, в которых применяется либо планарная MLC NAND, либо трёхмерная 3D NAND с двухбитовыми или трёхбитовыми ячейками. Да, в среднем данные типы памяти действительно выносливее, однако такая NAND-память не является гарантией высокой выносливости SSD. Некоторые производители закупают дешёвую MLC- или 3D-флеш-память худшего качества, и их накопители оказываются серьёзно хуже аналогов. Например, GOODRAM Iridium Pro формально использует такую же начинку, как и Kingston HyperX Savage, однако при практических испытаниях он оказался втрое хуже. Toshiba OCZ VX500 на базе планарной MLC NAND продемонстрировал даже меньший ресурс, чем многие дешёвые накопители на планарной TLC NAND. А ADATA Ultimate SU800, основанный на TLC 3D V-NAND, вообще установил антирекорд по надёжности, в то время как основанный на аналогичной памяти накопитель Crucial MX300 мы рекомендуем как надёжную модель.

Однако это далеко не финальные данные, и по мере появления новых результатов диаграмма будет обновляться. Например, некоторые SSD, продолжающие свою бесперебойную работу в тестировании, уже перешагнули через отметку в 2 Пбайт.

НАДЁЖНОСТЬ SSD: РЕЗУЛЬТАТЫ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ. ЧАСТЬ 3