Por que ainda divido meus SSDs

Por que seu controlador morrerá muito antes do flash NAND


Tendemos a nos preocupar muito com a vida útil de nossos SSDs – e, francamente, costumo alertar você para manter isso em mente sempre que eu mesmo escrevo artigos.

Mas a verdade, francamente, é que, a menos que você esteja fazendo algo muito específico, talvez você nem consiga matar um SSD apenas pelo uso.

Qual é o limite de gravação na maioria dos SSDs?

Crédito: Patrick Campanale / How-To Geek

Os SSDs, como tudo na vida, têm uma vida útil finita (no caso dos SSDs, os chips NAND irão eventualmente e inevitavelmente falhar). Ao contrário dos discos rígidos tradicionais que usam pratos magnéticos, os SSDs gravam dados prendendo elétrons nas células de memória. Cada vez que os dados são gravados ou apagados, a camada isolante de óxido dentro dessas células microscópicas degrada-se ligeiramente. Eventualmente, a célula não consegue mais reter uma carga de forma confiável, e é por isso que os fabricantes estabelecem uma classificação de resistência rigorosa ou um limite de gravação para seus produtos.

Este limite de resistência é mais comumente expresso na indústria como Terabytes Escritos (TBW). Para um SSD típico de consumo com capacidade de armazenamento de um terabyte, a classificação TBW geralmente fica entre 600 e 1.200 terabytes. Esta métrica indica a quantidade total absoluta de dados que você pode gravar na unidade durante sua vida útil operacional antes que a garantia do fabricante expire ou que a unidade seja considerada estatisticamente com probabilidade de falhar.

Outra métrica usada às vezes, especialmente em ambientes de rede corporativa, é Drive Writes Per Day (DWPD). Isso calcula quantas vezes você pode substituir toda a capacidade da unidade todos os dias durante a garantia, que geralmente é de cinco anos.

É importante observar que atingir o limite de TBW não significa que a unidade irá parar de funcionar instantaneamente ou perder seus dados imediatamente. Em vez disso, significa que a unidade esgotou a sua resistência garantida. Os SSDs modernos são projetados com blocos de armazenamento ocultos extras que atuam como um buffer, substituindo perfeitamente as células mortas à medida que se desgastam em um processo em segundo plano chamado nivelamento de desgaste. Portanto, o TBW declarado costuma ser uma estimativa altamente conservadora, e a memória flash física pode frequentemente suportar um número significativamente maior de gravações do que a especificação oficial indica.

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Capacidade de armazenamento

1 TB

Interface de Hardware

PCIe Geração 4 x4 NVMe


Por que nunca vou alcançá-lo?

Um dissipador de calor NVMe de cobre com almofadas térmicas próximo a um SSD NVMe dentro de um laptop. Crédito: Ismar Hrnjicevic / How-To Geek

Para a grande maioria dos usuários de computador, atingir o limite de gravação do fabricante em uma unidade de estado sólido moderna é uma improbabilidade matemática dentro da vida útil do próprio computador. Tenha em mente que estou falando de alguém que navega na web, assiste streaming de vídeo, joga videogame e trabalha com aplicativos de escritório padrão. De qualquer forma, todo esse uso pode gravar de dez a trinta gigabytes de dados em sua unidade por dia.

Mesmo se adotarmos uma abordagem altamente conservadora e presumirmos que você grava pesados ​​cinquenta gigabytes de dados em sua unidade todos os dias, a matemática cai fortemente a seu favor. Se você tiver um SSD padrão de um terabyte com uma classificação de resistência de 600 Terabytes gravados, precisará gravar esses cinquenta gigabytes todos os dias por mais de trinta e dois anos para esgotar a vida útil nominal da unidade. Quando três décadas se passarem, toda a arquitetura do computador estará obsoleta e, sem dúvida, você terá atualizado seu sistema várias vezes.

Além disso, os sistemas operacionais e os controladores SSD tornaram-se incrivelmente eficientes no gerenciamento de dados nos bastidores. Tecnologias como o comando TRIM garantem que os dados sejam excluídos de forma eficiente, enquanto algoritmos avançados de nivelamento de desgaste distribuem dinamicamente as operações de gravação de maneira uniforme em todas as células de memória disponíveis. Isso evita que qualquer célula de memória seja substituída com muita frequência, prolongando drasticamente a integridade geral da unidade.

A realidade é que outros componentes de hardware do seu computador, como a placa-mãe, a fonte de alimentação ou até mesmo o chip controlador eletrônico do SSD, têm muito mais probabilidade de falhar devido ao estresse térmico ou envelhecer muito antes que as células reais da memória flash NAND sucumbam à exaustão de gravação.

Alguns casos de uso onde você pode alcançá-lo

Um SSD em um gabinete USB conectado a um Raspberry Pi 4. Crédito: Nick Lewis / How-To Geek

Não me interpretem mal, porém, existem ambientes de computação específicos e com uso intensivo de dados, onde atingir o limite de resistência de uma unidade de estado sólido é uma preocupação genuína e urgente. Um dos cenários mais comuns envolve produção de vídeo profissional e edição pesada de mídia. Trabalhar com formatos de vídeo não compactados e de alta resolução, como 4K ou 8K, exige a movimentação de grandes quantidades de dados brutos. Os editores frequentemente utilizam “discos de trabalho” dedicados usados ​​temporariamente para renderizar efeitos visuais, gerar arquivos proxy e armazenar mídia em segundo plano. Em um estúdio de produção movimentado, um disco de trabalho pode suportar facilmente centenas de gigabytes ou até mesmo terabytes de gravações pesadas em uma única tarde, acelerando drasticamente o processo de envelhecimento da unidade.

Outro caso de uso notável envolve gerenciamento de banco de dados de nível empresarial e servidores locais que hospedam aplicativos de alto tráfego. Esses servidores localizados geralmente processam milhões de transações microscópicas por segundo, gravando e reescrevendo constantemente logs de sistema, registros de clientes e dados analíticos complexos. Essa atividade de gravação contínua e 24 horas por dia exige SSDs especializados de nível empresarial com classificações de resistência significativamente mais altas, já que as unidades de consumo padrão queimariam fisicamente em poucos meses.

Além disso, certos aplicativos de nicho, como a plotagem de criptomoedas de prova de espaço, podem devastar completamente um SSD de consumidor. O processo envolve a geração de arquivos criptográficos massivos, exigindo operações de gravação contínuas e sustentadas que podem consumir todo o limite de Terabytes gravados de uma unidade padrão em questão de semanas. Por fim, utilizar um SSD como um loop de gravação contínuo para sistemas de câmeras de segurança de alta definição ou como uma unidade de cache agressiva para uma grande matriz de armazenamento conectada à rede também reduzirá rapidamente sua vida útil. Nestes cenários especializados, os administradores devem monitorar cuidadosamente a integridade da unidade.

Todos os outros, porém, devem ficar bem com seus SSDs, desde que não gravem muitos dados constantemente.

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