Σύγκριση HDD με SSD, Ποιός ζει περισσότερο ?

HDD vs. SSD

 

Σύγκριση HDD με SSD,  Ποιός ζει περισσότερο ?

                 Πολλές συγκρίσεις μπορούν να γίνουν ανάμεσα σε έναν συμβατικό σκληρό δίσκο με μηχανικά μέρη (HDD) και έναν Solid State δίσκο (SSD):
Κόστος,
ταχύτητα,
χωρητικότητα,
διάρκεια ζωής,
αξιοπιστία και πάει λέγοντας.
Στην παρούσα φάση θα εξετάσουμε την ανθεκτικότητα και τη διάρκεια ζωής των δίσκων αυτών.

Μηχανικές βλάβες

                 Είναι πολύ σημαντικό να πούμε ότι δεν μπορεί να γίνει πρόβλεψη της ζωής των δίσκων με ακρίβεια, ούτε μπορεί να εγγυηθεί κανείς ότι ο ένας δίσκος θα δουλέψει με την αναμενόμενη απόδοση ενώ ο άλλος όχι. Για την ακρίβεια, σε ~750 δίσκους που υποβάλλαμε σε φυσιολογικές συνθήκες λειτουργίας όσων αφορά το περιβάλλον τους(επομένως, σε κανονικές πχ. συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας και όχι σε ακραίες), αλλά σε 24/7 λειτουργία, το ποσοστό που παρουσίασε βλάβη τέτοια ώστε να προκληθεί διακοπή λειτουργίας και/ή απώλεια δεδομένων, ξεπερνούσε το 30%.

Σύγκριση HDD με SSD,  Ποιός ζει περισσότερο ?

               Οι ΗDD είναι ηλεκτρομαγνητικές συσκευές – έχουν κινούμενα μηχανικά μέρη – κάτι που τους κάνει πιο ευάλωτους στις βλάβες που προκαλούνται από κρούση. Πάντως, πολλοί σύγχρονοι δίσκοι (ιδίως οι mobile δίσκοι 2.5”) μπορούν να αντέξουν πολύ έντονα σοκ από την κρούση όταν δεν είναι σε λειτουργία, ενώ μερικά “προηγμένα” μοντέλα χρησιμοποιούν αισθητήρες πτώσης (drop sensors) που χρησιμεύουν στο να προστατεύσουν τόσο τις κεφαλές όσο και τις επιφάνειες του δίσκου ακόμα και την ώρα που ο δίσκος είναι εν λειτουργία.

               Παρόλο που οι SSD δεν έχουν κινούμενα μηχανικά μέρη και άρα είναι πιο αξιόπιστοι σε αυτόν τον τομέα, η χρήση των μνημών NAND ως αποθηκευτικό μέσο δημιουργεί μία σειρά άλλων προβλημάτων που προκαλούν απώλεια δεδομένων.

Απώλεια ενέργειας...

              Πολλοί πιστεύουν ότι αν αφήσει κανείς έναν σκληρό δίσκο HDD σε ένα ράφι ή ένα συρτάρι, σε φυσιολογικές συνθήκες θερμοκρασίας, τα δεδομένα θα είναι εντάξει για πάντα.

- Σωστά?

- Λάθος.

            Τα δεδομένα που αποθηκεύονται σε έναν σκληρό δίσκο HDD σταδιακά με το χρόνο θα υποβαθμιστούν, λόγω της αλλαγής της πολικότητας των μαγνητικών περιοχών αυξάνοντας των αριθμό των σφαλμάτων γνωστών ως bit errors.

            Όμως, υπό φυσιολογικές περιβαλλοντικές συνθήκες, η υποβάθμιση των δεδομένων θα παρουσιαστεί πολύ πιο αργά σε έναν δίσκο HDD σε σχέση με έναν δίσκο SSD. Ο λόγος είναι ο εξής:

            Οι μνήμες NAND αποθηκεύουν τα δεδομένα ως ηλεκτρικά φορτία. Τα φορτία αυτά έχουν διαρρέουν πολύ γρηγορότερα σε σχέση με τις αλλαγές στην πολικότητα των μαγνητικών περιοχών των HDD. Αυτό οφείλεται στην ελλειπή στεγανότητα της ίδιας της μνήμης NAND.

           Θα πρέπει πάντως να πούμε ότι υποβάθμιση των αποθηκευμένων δεδομένων σε μνήμες NAND, σε βαθμό που δεν θα μπορεί πλέον να βοηθήσει το ECC των δίσκων SSD, δεν θα πρέπει να συμβεί σε χρονικό διάστημα μικρότερο των 10 ετών, αν ένας δίσκος μείνει ανενεργός σε ιδανικές συνθήκες περιβάλλοντος. Αυτός ο χρόνος, όμως, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο της μνήμης NAND. Για παράδειγμα, οι TLC μνήμες μπορούν στην πραγματικότητα να έχουν διαρροές σε σημείο που οριστική απώλεια δεδομένων να προκληθεί μέσα σε λίγους μήνες.

       

Σύγκριση HDD με SSD,  Ποιός ζει περισσότερο ?

  

       Στην πραγματικότητα, απώλεια δεδομένων από μνήμες NAND μπορεί να προκληθεί ακόμα και όταν ο δίσκος λειτουργεί κανονικά. Οι καλοί SSD χρησιμοποιούν μια ενδιαφέρουσα τεχνική η οποία στο παρασκήνιο επαναφορτίζει το φορτίο των κελιών που περιέχουν τα δεδομένα. Μερικές περιοχές των μνημών NAND καταλαμβάνονται από το firmware του δίσκου. Το firmware διαβάζεται κάθε φορά που ο δίσκος εκκινεί παίρνοντας ρεύμα, όμως κάποια κομμάτια του δεν εγγράφονται συχνά, με ό,τι αυτό συνεπάγεται. Παρόλο που οι κατασκευαστές προσπαθούν και παίρνουν μέτρα για να μειώσουν το φαινόμενο της απώλειας φορτίου στα κελιά, πολλές φορές αυτό είναι αδύνατο, και μπορεί να παρουσιαστεί πρόβλημα στο firmware με αποτέλεσμα να σταματήσει να λειτουργεί ο δίσκος.

           

Πώς συγκρίνονται όλα αυτά σε σχέση με την απώλεια ενός HDD? 

Οι τεχνικοί μας έχουν λειτουργήσει μηχανήματα τα οποία είναι πάνω από 35 ετών, και έχουν διαβάσει δεδομένα από μέσα χωρίς κανένα πρόβλημα....

        Τέλος, να πούμε ότι ένα από τα προβλήματα με τις μνήμες flash είναι ότι όσο περισσότερες εγγραφές γίνονται σε αυτές, τόσο υποβαθμίζονται. Είναι αυτό που λέμε ότι οι μνήμες αυτές έχουν πεπερασμένο αριθμό εγγράψιμων κύκλων.

Αποθήκευση των ... αποθηκευτικών μέσων

        - Τι ισχύει για τις συνθήκες αποθήκευσης?
        - Μπορούν παράγοντες όπως η θερμοκρασία και η υγρασία να επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής των HDD και των SSD?

Η σύντομη απάντηση είναι ναι.

        Υψηλά ποσοστά υγρασίας μπορούν να προκαλέσουν πρόβλημα τόσο στους HDD όσο και στους SSD, καθώς προκαλείται οξείδωση και διάβρωση των μετάλων.
Πάντως, η υψηλή θερμοκρασία έχει μεγάλη επίδραση στους SSD – μεγαλύτερη από ότι στους HDD. Ο ρυθμός της υποβάθμισης των μνημών NAND αυξάνεται εκθετικά στις υψηλές θερμοκρασίες.

        Για τη μέση χρήση ενός οικιακού HDD ή φορητού δίσκου ή ενός laptop ή ενός desktop, οι παράγοντες αυτοί δεν θα αποτελέσουν πρόβλημα. Αν όμως μιλήσουμε για εταιρικούς servers και data centers, είναι απαραίτητη η ρύθμιση των συνθηκών για να μην υπάρχει απώλεια σε δεδομένα.

Να ανησυχώ?

         Η αλήθεια είναι ότι σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας, ένας μέσος χρήστης δεν θα αντιμετωπίσει πρόβλημα με τη διάρκεια ζωής του αποθηκευτικού του μέσου, αφήνοντας απ' έξω φυσικά τις περιπτώσεις με “ατυχήματα” (πτώσεις, βραχυκυκλώματα κλπ).

Αν κάποιος φροντίζει το αποθηκευτικό του μέσο (τηρώντας τις κατάλληλες συνθήκες, κρατώντας το μακριά από “ατυχήματα” κλπ), τότε δεν θα πρέπει να έχει πρόβλημα, εκτός αν είναι τόσο άτυχος και πέσει επάνω στο εξαιρετικά χαμηλό ποσοστό ελαττωματικού μέσου από το εργοστάσιο.
         Πάντως, κάποιος που θέλει να ψαχτεί λίγο παραπάνω, μπορεί να παρακολουθεί την υγεία του δίσκου του, παρακολουθώντας πχ. το SMART ενώ υπάρχουν διάφορα λογισμικά που καταγράφουν και ενημερώνουν για την υγεία των HDD και SSD – μεταξύ άλλων και για την αναμενόμενη διάρκεια ζωής τους.