Hogyan működik az SSD?
Az SSD-k élettartama
Az SSD meghajtók legkényesebb paramétere az élettartam. Térjünk vissza az oxidréteg szerepéhez egy pillanatra; ez tartja meg a követő kapu töltöttségi szintjét. Azonban minden írási és törlési művelettel az oxidréteg ezen képessége csökken, egészen addig, amíg végül már nem képes annyi elektront a követő kapuban tartani, amennyi a megbízható működéshez szükséges lenne. Egy SLC meghajtó minden cellája nagyjából 100 ezer írást/törlést bír ki, míg egy MLC adattároló esetében ez az érték csupán 10 ezer.
Egy SSD meghajtó élettartama tehát két dologtól függ; egyrészt attól, hogy mennyire intenzíven használjuk, másrészt attól, hogy az elektronika mennyire intelligensen tudja az írási/törlési műveleteket vezérelni. És itt nemcsak arról van szó, hogy mennyire tudja egyenletesen „szétosztani” az adatokat a teljes adattároló felületen. Vegyünk egy olyan SSD-t, amelynél 4 Kbájt az oldalméret és 512 Kbájt a blokkok nagysága. Ha egy 4 Kbájtos fájlt törlünk, akkor nyilván nincs értelme annak, hogy az egész blokkot töröljük, majd újraírjuk a 4 Kbájt kivételével, mert ebben az esetben, habár fizikailag nem akartunk adatot felírni, 508 Kbájtot mégis felírna az elektronika. Ehelyett jobb a szóban forgó 4 Kbájtos terület használaton kívül helyezni, és a blokkot csak akkor törölni, ha a benne lévő adatok nagy része feleslegessé vált. Egy másik, tipikus helyzet; feltelepítjük a Windowst meg a programjainkat egy 80 Gbájtos SSD-re. Néhány combos programmal máris 50-60 Gbájt simán foglalt, többnyire olyan adattal, amit ki sem lehet robbantani a helyéről (az SSD-ket nem kell töredezettség-mentesíteni, ezért az explorer.exe az idők végezetéig ugyanott marad – elvileg). Vagyis, csupán 20-30 Gbájtnyi terület marad a továbbiakban az írásra. Egy okos elektronika éppen ezért nézi a cellák átlagos elhasználódását is, és a túlzott igénybevételnek kitett cellákat egy időre csak olvashatóként jelöli meg.
Fenti példákból világos, hogy a kért és a valóban elvégzett írási műveletek száma soha nem lesz azonos, utóbbi mindig több lesz. Hogy mennyivel, az csakis a vezérlésen múlik; hatékony programozással a kettő hányadosa alacsonyan (2 alatt) tartható, azonban egy hanyagul megírt vezérlőszoftver esetében akár 30-40 körül hányados is simán elképzelhető. A gyártók nem tolonganak közzé tenni ezt a valóban fontos adatot (más kérdés, hogy ellenőrizni amúgy sem lehetne), bár az Intel meghajtói esetében ismert, hogy ez az érték 1,1 körüli.
Hogy a meghajtók élettartama jobban értelmezhető legyen, egy kapaszkodó azért van. A nagyobb gyártók azt tűzték ki célul, hogy olyan SSD-ket készítsenek, amelyek öt éven át elviselik napi 20 Gbájt adat felírását – erre tehát elvileg minden ma kapható SSD képes. Ez egy otthoni/irodai gépbe bőven elég, ám hogy szerverben elég-e, azt szervere válogatja.
Megbízhatóság
Arról már esett szó, hogy az oxidréteg elhasználódása a cellákat használhatatlanná teszi, így felmerül a kérdés, hogy mi történik ilyenkor a már meglévő adatokkal. Semmi, ugyanis a cella vagy törlés, vagy adatírás közben fog meghibásodni; a már meglévő adatok pedig egyik esetben sem sérülnek, hanem egyszerűen átkerülnek egy másik, még működő helyre, amellett persze, hogy az adott cellát az SSD „halottnak” nyilvánítja. Ez elméletileg a kapacitás csökkenésével jár, a gyakorlatban azonban nem feltétlenül. A gyártók dönthetnek úgy, hogy tartalékcellákat állítanak csatasorba az ilyen esetekre, és ezzel elodázhatják az elhasználódást. (Persze előbb, vagy utóbb azért eljön az a pont, amikor már valóban csökken a meghajtó mérete.) És még valami: a meghajtók elektronikája pontosan ismeri a cellák állapotát, ezért pontosan meg tudja mondani, mikor használódik el az adattároló. Ez a S.M.A.R.T.-hoz hasonló szolgáltatás, annyi különbséggel, hogy az SSD-k esetében az adatok tényleg megbízhatók.
A NAND lapkák egy másik tulajdonsága inkább adhat okot aggodalomra: az oxidréteg ugyanis nem képes az idők végezetéig megtartani a követő kapu töltöttségi szintjét, ami az adatok sérülését eredményezheti. Magyarán, ha egy SSD-re adatokat írunk fel, az idővel magától törlődik. Ez az idő azonban elég hosszú; egy új SSD-t feltételezve legalább 8-10 év, míg egy olyan meghajtónál, amelynél a cellák élettartama a végéhez közeledik, kb. 1 év. Szóval a problémával a gyakorlatban nem fogunk találkozni.
