Výhody a nevýhody flash diskov Päť mylných predstáv o SSD diskoch
Či už notebooky, počítače, servery alebo podnikové úložné systémy typu flash: SSD disky si už dávno našli cestu do všetkých oblastí IT, v ktorých sa údaje spracúvajú a ukladajú. Stále existuje niekoľko mýtov obklopujúcich výhody a nevýhody technológie blesku.
Mylná predstava 1: SSD disky sú drahšie ako pevné disky
Ak porovnáte iba cenu v pomere k kapacite, potom sú disky SSD stále zhruba štyrikrát drahšie na GB ako pevné disky. Tento výpočet však berie do úvahy iba jeden aspekt celkových nákladov na príslušné úložné médium, a je preto zavádzajúci. Z makroekonomického hľadiska môže byť použitie diskov SSD dokonca lacnejšie ako pevných diskov z nasledujúcich dôvodov:
Kapacita diskov SSD môže byť lepšia na základe skutočných potrieb. Pevné disky, minimálne vo formáte 3,5 palca, sú prakticky dostupné iba od kapacity 1 TB. Mnoho systémov však už toľko interného úložiska nevyžaduje, pretože ukladá údaje buď do siete centrálneho úložiska, alebo do cloudu. To isté platí pre zabudované riešenia, ktoré zvyčajne obsahujú iba malé množstvo firmvéru a softvéru a nevyžadujú veľké dátové pamäte. Malý disk SSD s veľkosťou 128 alebo 256 GB je v týchto prípadoch úplne postačujúci, podstatne rýchlejší ako pevný disk a nie drahší ako 1 TB HDD.
SSD disky sú mnohonásobne rýchlejšie. Rýchlosti zápisu a čítania diskov SSD sú zhruba päťkrát rýchlejšie pri sekvenčných operáciách a až 50-krát rýchlejšie pri náhodnom prístupe ako pri pevných diskoch. Čakanie na dáta 50-krát dlhšie môže byť podstatne nákladnejšie ako dodatočná cena za disk SSD.
Mylná predstava 2: SSD disky majú menšiu kapacitu ako pevné disky
V skutočnosti sa kapacita pevných diskov za posledné roky zvýšila iba mierne, zatiaľ čo SSD disky explodovali. Nové výrobné procesy s výrobnou šírkou 15 alebo 14 nm, viacúrovňové bunky s tromi bitmi na bunku a ukladanie pamäťových buniek do procesu 3D NAND umožňujú 2,5-palcové disky SSD s kapacitou až 10 TB. Spoločnosť Samsung už má v ponuke 2,5-palcový disk SSD s 15 TB a Toshiba chce za dva roky dosiahnuť kapacitu SSD až 128 TB so 4 bitmi na bunku.
Mylná predstava 3: SSD disky sú robustnejšie ako pevné disky
Disky SSD neobsahujú žiadne rotujúce časti, čo ich robí necitlivými na mechanické poškodenie pri nárazoch alebo pádoch. Štúdia „Rozsiahla štúdia zlyhaní pamäte Flash v teréne“, ktorú uskutočnila Univerzita Carnegie Mellon v spolupráci s Facebookom v roku 2015, však ukazuje, že disky SSD nie sú v niektorých oblastiach nevyhnutne robustnejšie ako pevné disky:
Najmä staršie disky SSD sú oveľa citlivejšie na teplo ako pevné disky. Výsledkom sú zlyhania. Novšie jednotky flash sa snažia zabrániť smrti teplom znížením svojej sily. Aj keď to šetrí dáta, môže to viesť k obrovským stratám výkonu.
Na rozdiel od pevných diskov, ktoré zvyčajne spoľahlivo fungujú niekoľko rokov, majú disky SSD pomerne vysokú chybovosť (neopraviteľné chyby, URE), najmä na začiatku ich používania. S rastúcim používaním sú všetky chybné bunky identifikované a blokované, takže chybovosť klesá skôr, ako sa po niekoľkých rokoch v dôsledku opotrebenia opäť zvýši.
Disky SSD reagujú na distribúciu dát oveľa citlivejšie ako pevné disky. Spoločne lepšie znášajú spoločné čítanie a písanie ako prístup k jednotlivým distribuovaným blokom. Podľa autorov by dôvod mohol spočívať vo zvýšených procesoch mazania a kopírovania, ktoré sú nevyhnutné kvôli rozptýlenému úložisku dát.
Mylná predstava 4: SSD disky spotrebúvajú menej energie ako pevné disky
Pretože na diskoch SSD nie je potrebné presúvať žiadne mechanické časti, je ich spotreba energie oveľa nižšia ako v prípade pevného disku. Jednotka flash spotrebuje v priemere 2 watty energie, zatiaľ čo pevné disky podľa všeobecnej viery približne 8 wattov.
Vyššie uvedená štúdia spoločnosti Facebook a Carnegie Mellon University však odhalila úplne iný výsledok: SSD disky so spotrebou energie 8 až 14,5 wattov vykazovali pomerne veľký a tiež silne kolísavý hlad po napájaní. Disky spotrebovali pri zápise veľa elektriny. Úlohy náročné na zápis, ako napríklad protokolovanie záznamov do protokolu, sa dajú z energeticky úsporných diskov dokonca robiť energeticky efektívnejšie.
Mylná predstava 5: SSD disky nie sú vhodné na zálohovanie a archiváciu
SSD sa zvyčajne používajú v prvých fázach (úroveň 0 alebo 1) hierarchickej úložnej infraštruktúry. Sú ideálne pre transakčne náročné procesy zápisu a čítania, ktoré vyžadujú vysoký výkon I/O. Ak sa na druhej strane zameriava na ukladanie veľkého množstva údajov, pevné disky sú stále prostriedkom voľby.
Táto koncepcia hybridných úložných systémov je s rastúcou dostupnosťou riešení typu all-flash čoraz menej dôležitá. Ak sa použijú iba disky SSD, musia samozrejme tiež prevziať typické funkcie veľkokapacitného úložiska, ako je zálohovanie a archivácia. Flash disky tiež ukazujú svoje rýchlostné výhody pre tieto úlohy. V porovnaní s riešeniami založenými na pevných diskoch možno zálohy pomocou diskov SSD vytvoriť až 20-krát rýchlejšie a dáta je možné obnoviť až 5-krát rýchlejšie.