Frage zum Verschleiss der Speicherzellen

[Holt]

Die Samsung hat 8213 mal ihre Kapazität geschrieben und nach 1023mal der Kapazität war die Restlebensanzeige auf 0, also die garantieren Zyklen verbraucht. Wenn das Attribut 177 wirklich die durchschnittlichen P/E Zyklen und nicht die maximalen Zyklen angibt, dann wäre das eine WA von 4,75.

Die SSD war 1300 Stunden eingeschaltet und hat in der Zeit 478TiB geschrieben. Das wären 102MB/s über die gesamt Einschaltdauer. Bei einer WA von 4,75 müste sie also intern 485M/s in die Flash geschrieben haben, was wohl kaum möglich ist bei 64GB Kapazität und wenn es möglich wäre, hätte man nicht nur 170MB/s als seq. Schreibrate. Da ja auch mal gelesen wird, kann die reale WA garnicht über 1.5 gelegen haben, was für so einen Dauerschreibtest ja auch nicht verwundert, denn da bleibt der SSD schlicht keine Zeit für eine Idle-GC. Das sieht man auch an der Crucial m225 (Indilinx Barefoot) die mit der FW der Vertex Turbo läuft und eine viel geringere WA hat als die Indilinx Barefoot SSDs der User hier, die teil auf eine WA von über 80 kommen. Deren SSD dürfte schlicht so oft idle sein, dass der Controller im ständigen Bemühen die Datenanordung im Flash zu optmieren diese eben immer wieder umkopiert.

 

[juenger]

Jepp, vielen Danke, eine interne Schreibgeschwindigkeit von knapp 500 MB/s hatte ich überhaupt nicht bedacht und ist auch sehr unwahrscheinlich.

Bin bisher immer davon ausgegangen, daß der Wear-Level-Count (177) den PE-Cyles entspricht, da dies bei der m4 im Desktop ziemlich genau mit dem Write Volumen übereinstimmt.

Entschuldige meine bislang etwas verworrenen Gedankengänge, aber ich hatte bislang angenommen das die S.M.A.R.T Werte nach einem standardisierten Verfahren ausgegeben werden.

Jetzt verstehe ich auch, warum bei der 470er die im Notebook eingebaut ist, der WLC relativ schnell auf Eins gesprungen ist. Obwohl nur das OS und einige Arbeitsdaten darauf kopiert wurden, also definitv noch nicht mal rund 20-30% der 128GB an Write-Volumen möglich waren, zählte der WLC schon hoch. Nochmals vielen Danke für deine Hilfe :smile:

MfG juenger

 

[Holt]

Das ist der Preis für ein agressives GC, den man halt bezahlen muss wenn die Performance aufrecht erhalten werden soll. Die Samsung ist eben klar nicht so langlebig wie die m4, einmal wegen der offenbar höhreren WA (oder dem schlechteren Wearleveling, sofern der Zähler die maximalen Zyklen ausgibt, wie es der Indilinx Barefoot ja auch macht, nur der gibt auch noch min und average an) und dann wegen des Flash mit weniger P/E Zyklen. Sollte aber in der Praxis trotzdem einige Jahre reichen.

 

[juenger]

Um die Lebenserwartung der SSD mache ich mir nach den XS Tests wirklich keine Sorgen, ganz im Gegenteil, die SSD wird bei normaler Nutzung vermutlich Jahrzehnte halten.

Es war allerdings ein Gedanke bzw. mehr Bauchgefühl (darum hatte ich mich auch hier im Forum angemeldet), daß die Interpretation bzw. Resultate bzgl. der Samsung 470 eventuell einen Messfehler enthalten könnten - und dieser Gedanke lässt mich nicht los.

Ich habe eine 470 128GB seit mittlerweile knapp 4 Monaten im Notebook eingebaut. Mittlerweile habe ich mit System, Daten und mittlerweile 240 GB Testdaten (immer in 60GB Blöcken geschrieben und wieder gelöscht) immer noch - und dies verwundert mich - immer noch einen Attribute 177 Wert von 1 ???

Dies widerspricht jedoch völlig dem, was der XS Test aussagt, bzw. wie die Werte interpretiert werden können. Durch deine Berechnung der internen maximalen Geschwindigkeit hast Du mir einen Hinweis gegeben, der mich nun folgendes vermuten lässt:

1. Der Attribut Wert 177 könnte (wie auch bei einer anderen SSD Marke) die Wear Range Delta enthalten

2. Im XS Endurance Test waren ja 40 GB der SSD mit statischen Daten belegt, wodurch nur mehr rund 20 GB für die eigentlichen Writes zur Verfügung stehen

3. Die SSD war durch den 24/7 Dauer-Write immer so unter Dampf, daß die 40GB Static-Data nie im Rahmen des Wear-Leveling umgeschichtet werden konnen. Dadurch würden alle Writes der Test Daten immer nur auf den relativ kleinen freien 20 GB Bereich erfolgen und die Reserve-Zellen auch entsprechend schnell aufgebraucht sein. Daraus könnte sich ein Wear-Range Delta von 38.000 ergeben

Sollte die SSD genug Zeit haben, Wear Leveling auszuführen würde sich möglicherweise ein vielfaches des im XS festgestellten Write Volumens ergeben.

Wie gesagt, ist dies nur ein Gedanke, da die SMART Werte kaum genauere Informationen enthalten. Wäre so etwas möglich bzw. vorstellbar?

 

[Holt]

Um die Lebenserwartung der SSD mache ich mir nach den XS Tests wirklich keine Sorgen, ganz im Gegenteil, die SSD wird bei normaler Nutzung vermutlich Jahrzehnte halten.

Wenn ihr andere Probleme nicht vorher den Garaus machen, dann dürfte es in Jahrzehnten schon schwer werden noch einen Rechner mit der passenden Schnittstelle zu finden. Ausserdem gibt es ja auch den zeiltichen Aspekt, der zwangsläufig bei dem Test keine Rolle spielt, aber sowhl wegen der GC eine höhrere WA bewirken kann (siehe die Indilinx Barefoot) und es weiß auch niemand, ob die NAND Zellen selbst nicht auch in 10 oder 15 Jahren einfach so kaputt gehen.

Es war allerdings ein Gedanke bzw. mehr Bauchgefühl (darum hatte ich mich auch hier im Forum angemeldet), daß die Interpretation bzw. Resultate bzgl. der Samsung 470 eventuell einen Messfehler enthalten könnten - und dieser Gedanke lässt mich nicht los.

Ich habe eine 470 128GB seit mittlerweile knapp 4 Monaten im Notebook eingebaut. Mittlerweile habe ich mit System, Daten und mittlerweile 240 GB Testdaten (immer in 60GB Blöcken geschrieben und wieder gelöscht) immer noch - und dies verwundert mich - immer noch einen Attribute 177 Wert von 1 ???

Was genau das aussagt und wie es genau errechnet wird, kann man auch nicht sagen. Wenn es der Mittelwert aus den zyklen aller Zellen ist, dann wird es eben eine Weile dauern bis der steigt, weil eben die mit den statischen Daten nicht wohl nicht so oft umkopiert werden. Das sagt dann aber wieder was über die Effizienz des Wear-Levelings aus. Das eine steht dem anderen entgegen, denn um ein gutes Wear-Leveling zu erreichen, erzeugt man eben eine höhrere WA, da die statischen Daten eben öfter umkopiert werden müssen.

1. Der Attribut Wert 177 könnte (wie auch bei einer anderen SSD Marke) die Wear Range Delta enthalten

Möglich, das würde dann aber auf ein sehr ineffizientes Wearleveling hindeuten.

2. Im XS Endurance Test waren ja 40 GB der SSD mit statischen Daten belegt, wodurch nur mehr rund 20 GB für die eigentlichen Writes zur Verfügung stehen

Was ja durch nicht praxisfremd ist, denn auf Deiner liegt ja das System und die Programme (was trotz der vielen Windowsupdates wohl als statisch anzusehen ist). Andere Daten ändern sich dagegen öfter, bei Dir die 60GB Testdaten. Auf einer normalen SSD sind diese Dinge wie hipernate.sys und pagefile.sys, die logs von Windows, die Definition des Virenfinders, der Cache des Browsers, TEMP, das Datenfile des mail-Clients, das Downloadverzeichnis etc.

3. Die SSD war durch den 24/7 Dauer-Write immer so unter Dampf, daß die 40GB Static-Data nie im Rahmen des Wear-Leveling umgeschichtet werden konnen. Dadurch würden alle Writes der Test Daten immer nur auf den relativ kleinen freien 20 GB Bereich erfolgen und die Reserve-Zellen auch entsprechend schnell aufgebraucht sein. Daraus könnte sich ein Wear-Range Delta von 38.000 ergeben

Das Delta wohl ehr nicht, aber bei 39078 kommt es auf 100 mehr oder weniger auch nicht an. Wenn die das Wear-Leveling wirklich total versagt hat (warum auch immer), dann hätten 39000 Zyklen bei 20GB 785TB ergeben, immerhin 50% mehr als die tatsächlich geschriebene Datenmenge.

Sollte die SSD genug Zeit haben, Wear Leveling auszuführen würde sich möglicherweise ein vielfaches des im XS festgestellten Write Volumens ergeben.

Möglich, aber dann wäre die WA auch wieder höher, denn die statischen Daten müssten dann ja auch immer wieder umkopiert werden.

Wie gesagt, ist dies nur ein Gedanke, da die SMART Werte kaum genauere Informationen enthalten. Wäre so etwas möglich bzw. vorstellbar?

Möglich und vorstellbar ist eine Menge, einiges wäre auch rechnerisch möglich. Jedenfalls ist die Haltbarkeit guter SSD wie der Samsung, Crucial und Intel soweit ausreichend, dass die allerwengisten Normaleruser diese wegen ausgebrauchter Zellen vorzeitig werden ersetzen müssen. Andererseits ist sie aber auch wider so kurz, das für den professionellen Einsatz mit dauerhaft hoher Schreibbelastung die Haltbarkeit doch recht kurz ist und man dann doch besser zu entsprechenden Enterprise-SSDs greifen sollte.

 

[juenger]

Wenn ihr andere Probleme nicht vorher den Garaus machen, dann dürfte es in Jahrzehnten schon schwer werden noch einen Rechner mit der passenden Schnittstelle zu finden. Ausserdem gibt es ja auch den zeiltichen Aspekt, der zwangsläufig bei dem Test keine Rolle spielt, aber sowhl wegen der GC eine höhrere WA bewirken kann (siehe die Indilinx Barefoot) und es weiß auch niemand, ob die NAND Zellen selbst nicht auch in 10 oder 15 Jahren einfach so kaputt gehen.

An diesem Test bin dran. Hab hier noch eine 4MB (ja 4MegaB) )Panasonic SD-Karte, die mittlerweile gut 10 Jahre alt ist. Funktioniert noch

Das sagt dann aber wieder was über die Effizienz des Wear-Levelings aus. Das eine steht dem anderen entgegen, denn um ein gutes Wear-Leveling zu erreichen, erzeugt man eben eine höhrere WA, da die statischen Daten eben öfter umkopiert werden müssen.
Möglich, das würde dann aber auf ein sehr ineffizientes Wearleveling hindeuten.

Die Annahme war eigentlich das das Wear-Leveling schon funktioniert, nur das dieses durch die permanente Write-Belastung nicht aktiv werden konnte.

Eine hohe WA, müsste auch nicht unbedingt sein. Mal angenommen das Wear-Leveling wird nur aktiv, wenn das Wear Range Delta z.B. 100 beträgt, dann würden sich nur 1% mehr Writes ergeben, also die WA um 0,01 erhöht werden.

Das Delta wohl ehr nicht, aber bei 39078 kommt es auf 100 mehr oder weniger auch nicht an. Wenn die das Wear-Leveling wirklich total versagt hat (warum auch immer), dann hätten 39000 Zyklen bei 20GB 785TB ergeben, immerhin 50% mehr als die tatsächlich geschriebene Datenmenge.

Ausgehend von den 500TB geschriebenen Daten und 39000 Zyklen, kommt man auf eine Write-Menge von 12,8GB je Zyklus. Unter der Annahme, das die Statischen Daten genau 42GB betragen haben, und auch interne Datenstrukturen (LBA, Defekt-Mgmt, Reserve-Blocks) der Firmware Platz belegen, und bereits defekte Pages einen ganzen Block unbrauchbar machten, und auch eine WA von 1,1 oder 1,2 möglich wäre, kämmen eventuell doch rund 500TB raus.

Es sind die Widersprüche - wie die angenommene hohe WA von 5 (kann aber nicht sein, da intern die I/O Bandbreite nicht vorhanden ist) oder die Tatsache, das beim XS Test, SA177 anfangs für 2TB Testdaten alle 18GB einen Increment machte (in der Praxis aber auch nach mindestens 300GB Writes SA177 imer noch auf 1 steht), usw... - die mir immer noch die Hoffnung geben, das eben die rund 20GB des freien Bereiches die vollen 500TB abbekommen haben, während die statischen Daten immer noch bei einem PE-Cycle Count von 1 stehen.

 

[Holt]

Wenn die statischen Daten noch nie umkopiert wurden, wäre das aber schon ein Armutszeugnis für die Algorithmen der FW, denn die eine oder andere Pause wird die SSD auch gehabt haben und sonst muss sie das eben mal nebenbei machen und die Schreibrate solange mal senken. Die m4 schafft es ja offenbar auch irgendwie sich zu organisieren. Man wird also wohl nicht darum herun kommen für die Samsung eine geringere Schreibdatenmenge als für die m4 anzunehmen, aber halt beide auf sehr hohen Niveau. Für den normalen Homeuser der die Systemlaufwerk verwendet, sollten also beide ausreichend lange halten, sofern sie nicht das Problem des Indilinx Barefoot zeigen und das GC bei normaler Anwendung mit nur wenigen Schreibaktivieren durch dauerndes Umorgranisieren der Daten zwecks Optimierung die WA extrem in die Höhe treibt. Sowas zeigt der Test bei XS nicht, aber da ging es ja auch um die Fragestellung, wie lange 25nm NANDs im Vergleich zu 34nm NANDs halten.

Das Deine 10 Jahre alte Panasonic SD-Karte noch funktioniert wurdert mich nicht, was für Strukturbreiten die wohl noch hat? Von daher würde es mich auch nicht wundern, wenn die eine Heutige durchaus überlebt. Es finden in den Halbleitern ja auch chemische Ausgleichsvorgänge statt, die gezielt eingebrachten Fremdstoffe im Silizium haben eben die Tendenz sich auszugleichen um eine harmoische Masse zu bilden. Dies beginnt an den Kanten, wo das Gefälle der Konzentrationen der einzelnen Stoffe eben an höchsten ist und je kleiner die Stukturen sind, umso schneller wird die Funktionalität der Schaltung, die ja auch diesen Fremdstoffen besteht, beeinträchtigt.

Aber die Haltbarkeit von Halbleitern ist ein sehr komplexes Thema und wir werden das hier nicht abhandeln können, zumal es wohl nur die wenigsten User interessieren dürfte. Viele holen sich ja immer gleich was neues, wenn die nächste Generation auf dem Markt ist, andere überspringen ein oder soagr zwei Generationen, aber viel mehr als 5 Jahre braucht dann auch bei denen kaum eine Hardware zu halten. Dann ist vielleicht schond er Elko auusgetrocknet und das Teil wandert sowieso in den Müll, auch wenn noch alle Chips heil sind.

 

[juenger]

Das die FW diese extremen Testbedingungen nicht berücksichtigt wäre vorstellbar. Angenommen das Wear-Leveling wird ueber einen Timer gestartet (zB alle 10 Betriebsstunden) und wird aber aufgrund laufender (höher priorisierter) Host-Writes nicht ausgeführt und wieder erst nach 10 Stunden ein weiteres mal gestartet?

Die Strukturbreite der SD-Card Chips könnte ich so jetzt nicht sagen, aber es war etwa in der Zeit des Pentium III, könnte also über 0,1um gewesen sein.

Aber Du hast natürlich recht, daß all die theoretischen Annahmen rein speuklativ sind und mit "könnte" und "wäre möglich" zu weit führen würden. Die Leistung der SSDs in dem XS Test sind auf jeden Fall beeindruckend und sehr respektabel.

Vielen herzlichen Dank