Test di resistenza: Write Amplification e stima della durata di vita

Recensione - SSD 520 è la nuova proposta di Intel che abbina memoria NAND Flash da 25 nm a un controller SandForce SF-2281.

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a cura di Andrea Ferrario

Editor in Chief

Tecnologia SandForce: Write Amplification molto bassa

Secondo SandForce, i produttori di SSD possono modificare il firmware in molti modi. Naturalmente, siamo curiosi di vedere se Intel ha alterato il modo in cui lavorava la tecnologia di compressione SandForce.

Per valutarlo dobbiamo calcolare la write amplification. Solitamente, avremmo bisogno di fare giorni di test per generare i numeri usati per questi calcoli. Fortunatamente, tutti gli SSD SandForce hanno contatori SMART per scritture host (E9) e NAND (F1). 

Gli SSD 520 di Intel hanno gli stessi contatori, quindi è solo una questione d'impostare IOmeter per scrivere un carico di lavoro sequenziale comprimibile. Una volta che li guardate, è abbastanza semplice calcolare la write amplification: basta dividere le scritture host per quelle NAND.

128 KB 100% scrittura sequenziale comprimibile

1 ora, QD=1

Intel SSD 520

60 GB

OCZ Vertex 3

60 GB

ScrittureHost 1258 GB 1301 GB
Scritture NAND 176 GB 182 GB
Write Amplification

0.13990

.139892

Intel non sembra aver modificato il comportamento di DuraWrite, che funziona perfettamente. L'azienda afferma però che il firmware dell'SSD 520 è completamente suo, ma questo particolare aspetto del controller è fornito da SandForce in modo così perfetto che non necessita di interventi.

Con una queue depth di uno, un SSD con un controller non-SandForce incappa in una write amplification maggiore o uguale a uno, il che significa che le celle flash si usurano più rapidamente su un disco SandForce. Attraverso la compressione dei dati, l'SSD 520 e gli altri prodotti sono in grado di scrivere meno dati ed allungare la resistenza generale.

Resistenza: ancora comeglio con la tecnologia di compressione SandForce

Minimizzando la write amplification, abbiamo un impatto positivo sulla resistenza. Non possiamo sottovalutare questo effetto. Non ci credete? Fortunatamente non dovete crederci sulla parola. Tutti gli ultimi SSD Intel hanno contatori del carico di lavoro che consentono di stimare la durata della vita del vostro SSD.

Contatori Intel S.M.A.R.T. Scopo
E2 Prestazioni di Media Wear-out Indicator (MWI) usati
E3 Percentuale di carico di lavoro che viene da operazioni di lettura
E4 Tempo contatori in minuti

Pensate ai contatori del carico di lavoro Intel come un contachilometri. Anziché la distanza, misura la resistenza nel tempo. Abbiamo applicato un carico di lavoro di tre ore all'unità per generare abbastanza dati da essere significativi. Prima di addentrarci, vogliamo chiarire alcune cose in modo che interpretiate in modo sbagliato quello che stiamo dicendo.

In primo luogo, l'indicatore di usura multimediale su un SSD conta alla rovescia da 100 a 1. Poiché il numero di cicli di programmazione/cancellazione che una cella NAND può sostenere è limitato, la MWI è progettata per facilitare una stima approssimativa della resistenza. In teoria, una volta raggiunta la fine del contatore, i cicli certificati di P/E della memoria sono esauriti, anche se questo non vuol dire che subito dopo accadrà qualcosa di male.

In secondo luogo, usare i contatori per stimare la resistenza è ancora una misura debole. Iometer va così velocemente e scrive così tanto che in sostanza condensiamo mesi di attività in ore. Sia Micron che Intel stimano che l'utente medio desktop scriva 7-10 GB di dati al giorno. Quindi, basiamo le nostre stime reali su almeno 7 GB di scritture da parte dell'host.

Infine i cicli di programmazione/cancellazione certificati si applicano a ogni cella Flash. Poiché gli SSD più capienti usano più chip NAND, serve più tempo per scrivere su tutte le celle. Quindi di conseguenza godono di una certificazione della durata maggiore. I numeri sotto si applicano all'SSD 520 da 60 GB, nello specifico.

Ora, siamo in grado di guardare i seguenti dati senza commettere errori sulla longevità dell'SSD. Questo è quanto sulla tecnologia SandForce e il suo effetto sulla write amplification, e a sua volta, la resistenza.

Rapporto carico di lavoro: 35% 128 KB sequenziale, 65% 4 KB casuale

128 KB sequenziale: 66% letture, 34% scritture

4 KB casuale: 66% letture, 34% scritture

arco completo, QD=1, ~3 ore

Intel SSD 520 

60 GB

incomprimibile

Intel SSD 520

60 GB

comprimibile

Scritture host totali 211 GB 583 GB
Scritture NAND 616 GB 100 GB
Write Amplification 2.9x 0.17x
Percentuale MWI usata (E2) 0.078% 0.037%
Resistenza carico di lavoro certificata 0.170 anni 0.905 anni
Resistenza reale stimata

(7 GB scritti al giorno)

5.12 anni

75.37 anni

Con informazioni completamente comprimibili, viene detto all'SSD 520 da 60 GB di scrivere 583 GB di dati, e scrive in realtà 100 GB verso la Flash. Questo si traduce in una write amplification di 0.17x. È assolutamente incredibile considerando che le unità non-SandForce generalmente finiscono con una write amplification che assomiglia di più al nostro carico di lavoro incomprimibile, dove 211 GB di dati sono scritti come 616 GB sulla NAND (con un'amplificazione di 2.9x).

In realtà, probabilmente non vedrete mai gli estremi presentati qui. Carichiamo al massimo questi SSD, senza dare tempo alla garbage collection di influenza l'unità. È un processo importante, responsabile di ridurre ulteriormente la write amplification. Come risultato, in uso normale, la resistenza non è davvero un indicatore di affidabilità. Ancora una volta, stiamo provando a illustrare come la tecnologia di compressione SandForce, che a volte è accusata di avere un impatto variabile sulle prestazioni, possa contribuire a prolungare la resistenza in quei SSD che usano una NAND di categoria inferiore.