SSD Speicherzellen - Lebensdauer

[BridaX]

Hi,

ich habe eine Frage zu Speicherzellen einer SSD.
Es geht um den MLC-Zellentyp (am gängigsten).

Ich hatte heute das Thema SSD in der Berufsschule, nach einer Präsentation kam es dann zu einer Diskussion zum Thema, wer hätte es gedacht, der Lebensdauer.

Nun habe ich mich ein wenig fest gefahren und würde einfach gerne wissen ob die heutigen SSDs wirklich noch in der Lebensdauer hinterher hängen.

Die neue MX100 von Crucial hat nun 16nm Speicherzellen. Eine MLC-Zelle fasst zwei Bit.
Die SSD hat, sagen wir mal 512GB Speicher.
Die Anzahl der Schreibvorgänge, einer 16nm Zelle, betragen rund 2000 (geschätzt - Quelle wiki, 25nm haben 3000 mögliche Schreibvorgänge).

512GByte sind 4398046511104Bit

4398046511104Bit durch 2Bit (MLC fasst zwei Bit die Zelle) macht 2199023255552 Speicherzellen, und jede kann bis zu 2000mal schreiben.

Das wären 4398046511104000 (Speicherzellen mal 500Schreibzyklen genommen) mögliche Schreibzyklen (ich kann die Zahl garnicht mehr aussprechen...). Durch Wear Leveling, Garbage Collection und Trim sollten die Schreibvorgänge so geregelt werden, dass sie auch gut verteilt werden und nicht eine Hand voll zellen immer unter "Schreibzwang" stehen.

Meine SSD, als Beispiel, ist nun 4635 Stunden gelaufen, hat 3.263 TB geschrieben und hat erst 64 defekte Zellen.
Sprich 64 von 4398046511104000 Speicherzellen.

Oder können sich diese 64 merkbar negativ auf die SSD auswirken (Zugriffszeit? Störungen?)


Hat meine Rechnung halt?

 

[Touchthesky]

ist das vllt für dich hilfreich?!

http://www.pc-magazin.de/news/ssd-t...r-samsung-kingston-corsair-intel-1898024.html


http://techreport.com/review/26058/the-ssd-endurance-experiment-data-retention-after-600tb

 

[3murmeln]

Ich persönlich würde von einer etwas vageren Theorie ausgehen:

Eine SSD hat im Minimum 2 Jahre Garantie. Wenn eine SSD bei normalen Gebrauch zu oft innerhalb der 2 Jahre kaputt geht, verdient der Hersteller daran kein Geld, weil er sie kostenlos ersetzen muss.
Er versucht also mit allen Mitteln die Lebensdauer auf jederfall auf 2 Jahre zu strecken, damit sie nach der Garantie kaputt geht und es ihm damit egal sein kann.
Wenn der Hersteller auch noch so etwas wie einen Ruf zu verlieren hat (also z.B. nicht OCZ), dann macht er es so, dass die SSD bei normalem Gebrauch sogar 3 oder mehr Jahre hält.

Addendum zur Rechnung:

Grundsätzlich werden z.B. bei Windows immer Blöcke von 4096 Bytes geschrieben. D.h. dass selbst bei einer Änderung eines einzigen Bits ein kompletter Block von 4096 Bytes eingelesen, geändert und zurück geschrieben wird.
Dann gibt es noch das Problem, dass MLC-Speicherzellen evtl. eine noch größe Blockgröße haben. Das führt zu Problemen noch und nöcher... das irgendwie zu berechnen ist ne nette Herausforderung.

 

[Schrottkopf]

Wenn ich das richtig weiß, haben die 64 kaputten Zellen kaum Bedeutung. Die werden von dem Controller nicht mehr mitgenutzt. Leistungsfähigkeit und Speicher sind kaum eingeschränkt, vermutlich nicht mal wirklich messbar, oder eben gar nicht.

Datenverlust kann natürlich da sein, wenn eine Zelle kaputt geht. Aber wenn sie schon kaputt ist, dürfte da auch nichts mehr raufgeschrieben werden.

Rechnung weiß ich nicht, ob sie stimmt. Klingt aber vom Ansatz logisch, abgesehen davon, dass 500 Schreibvorgänge nur ein ungefährer Wert ist.

SSDs halten mittlerweile auch schon ganz gut, man sieht es an der Garantiezeit. Samsung 840 Pro hat (wenn ich mich recht erinnere) 5 Jahre Garantie. Damit wird sie vermutlich auch 5 Jahre oder mehr halten, da es ansonsten unrentabel wäre, diese zu verkaufen.

 

[Chattermark()]

Vor allem die Langlebigkeit der Solid-State-Drives war beeindruckend und sogar weit unter den Herstellerangaben

Der Artikel ist natürliich eindeutig, aber so eine unglückliche Formulierung hilft wenig, die Sorgen zu zerstreuen.
In der Praxis: Ein Verbraucher braucht nicht darüber nachdenken.

 

[miac]

Hast Du wirklich 3000 TB geschrieben? Wenn es nur 3TB waren, ist es eine schlechte SSD.

 

[Touchthesky]

die meinen bestimmt :über die Herstellerangaben oder

 

[Thaxll'ssillyia]

Eine SSD hat im Minimum 2 Jahre Garantie.

Blödsinn. Informiere dich mal nach dem Unterschied zwischen Garantie und Gewährleistung!

 

[3murmeln]

Blödsinn. Informiere dich mal nach dem Unterschied zwischen Garantie und Gewährleistung!

Blödsinn würde ich das nicht nennen.
Ich weiß schon, dass sich nach 1/2 Jahre die Beweislast umdreht und es sich dann Gewährleistung nennt. Aber sag mir mal, was man mit einer SSD machen kann, dass sie nach 1/2 Jahr nicht mehr geht und man selbst Schuld ist. Außer dass man vielleicht in der Zeit bereits petabyteweise Daten darauf geschrieben hat?

Ganz ab davon gibt z.B. Samsung auf die 840 Pro ganz echte 5 Jahre Hersteller-Garantie, ohne diesen Fallstrick.

 

[Stype]

Blödsinn. Informiere dich mal nach dem Unterschied zwischen Garantie und Gewährleistung!

...kaufmännische Masche das als Garantie hinzustellen, weil die meisten Leute garnicht wissen das wir eine 2 Jahre Gewährleistungspflicht in Deutschland haben^^

 

[BridaX]

Hast Du wirklich 3000 TB geschrieben? Wenn es nur 3TB waren, ist es eine schlechte SSD.

Warum soll sie schlecht sein? Wegen den 64 Zellen? Hast du einen vergleich zu anderen Modellen und dessen SMART werten? Könnte ich so ohne Quelle nicht behaupten, dass sie schlecht sei ^^

@ Schrottkopf

"Kaputte" Zellen können noch immer ausgelesen werden, nur geschrieben kann nicht mehr.
Weshalb auch keine Daten verloren gehen sollten.

 

[3murmeln]

...kaufmännische Masche das als Garantie hinzustellen, weil die meisten Leute garnicht wissen das wir eine 2 Jahre Gewährleistungspflicht in Deutschland haben^^

Na klar - ein kaufmann ist daran interessiert, dass dem Kunde seine Ware möglichst direkt nach dem Kauf kaputt geht. Da kann er jederzeit sicher sein, dass der Kunde sofort das nächste Produkt bei ihm kauft... o_0

Mal ganz abgesehen gilt das für Festplatten genau so und trotzdem halten einige mehr als 2 Jahre.

 

[the_ButcheR]

Annahme: Es sind tatsächlich nur 500 Schreibzyklen möglich, das macht dann bei 512 GB rund 512 GB * 500 = 256000 GB die geschrieben werden müssen, also in etwa das 77 fache von dem was du auf deiner SSD in den 4635 h geschafft hast.
SSD halten länger als die durchschnittliche Nutzungsdauer vor einer Neuanschaffung sein wird.


MfG

 

[3murmeln]

Hier ein paar "harte Werte" meiner beiden SSDs:

Samsung 830: Power On Hours 6025; Total LBAs written 2.4 TB
Samsung 840 Pro: Power On Hours 3323; Total LBAs written 3.8 TB
(beide Angaben laut AIDA64 Extreme)

 

[SilenZ]

Zunächst heißt es Bit, ohne s.

Dann sind es 0 defekte Zellen, denn du hast bei "Benutzte Reserveblöcke" einen Rohwert von 0. Sprich du hast noch 64 von 64 übrig.
Und bei 3 TB geschriebenen Daten kann die SSD nur darüber lachen. Ich persönlich bin im Moment bei 47TB und die SSD arbeitet munter vor sich hin mit 0 defekten Zellen (Samsung 840 Pro). Bei B1, der Verschleißregulierung hast du einen Rohwert von 160 und 95%...diesen Prozentwert musst du im Auge behalten. Der geht immer weiter Richtung 0 und dann wirds gefährlich. Aber einfach nicht so viele Gedanken machen, die SSD ist da um genutzt zu werden.

 

[BridaX]

Annahme: Es sind tatsächlich nur 500 Schreibzyklen möglich, das macht dann bei 512 GB rund 512 GB * 500 = 256000 GB die geschrieben werden müssen, also in etwa das 77 fache von dem was du auf deiner SSD in den 4635 h geschafft hast.
SSD halten länger als die durchschnittliche Nutzungsdauer vor einer Neuanschaffung sein wird.


MfG

Die Schreibvorgänge beziehen sich aber auf eine Zelle und nicht auf einen Gigabyte Speichervolumen.
Oder habe ich mich verfahren?

Habe gerade gemerkt, dass 500 Schreibvorgänge zu tief gegriffen sind.
TLC wäre richtig gewesen, MLC ligt wohl bei ca 2000.

- Habs mal editiert

Erste Tabelle am rechten Rand


@SilenZ

War jetzt etwas verwirrt, bis ich gemerkt habe, dass du dich auf CrystalDiskInfo beziehst
Oben habe ich die SMART werte von SSDLife verlinkt und dort findet man die "64".

Aber danke für die Info

 

[the_ButcheR]

Ist doch egal ob ich eine Zelle oder x GB zum rechnen nehme. Wenn eine Zelle 2 Bit fast (was ich jetzt nicht mal wüsste), dann ergeben sich für die 500 GB eine gewisse Anzahl an Zellen, wenn also alle Zellen 500 (oder 2000 mal, was ich für den realistischeren Wert halte) beschrieben werden können wurden auch die 500 GB so oft beschrieben.

P.S. 2000 * 500 GB = 1000 TB, sprich selbst wenn man jeden Tag 100 GB schreib hält die SSD dann immer noch 27,38 Jahre!


MfG

 

[brue]

512GByte sind 4398046511104Bit

512 GB sind 512000000000 Bytes = 4096000000000 Bit

Trotzdem kannst du das viel einfacher Rechnen.. jede Zelle kannst du mindestens z.B. 2000 mal beschreiben.
Ergo kannst du die Flashes der SSD 2000 mal ueberschreiben.
2000 * 512 GB sind 1024000 GB die du auf den Flash schreiben kannst, das sind 1024 TB.
Man sagt auch 1024 TBW (Terrabytes Written) dazu.

Soweit sogut - dummerweise ist die sache aber doch nicht so einfach denn du kannst von aussen fast nicht sehen, wie viel denn wirklich auf den Flash geschrieben werden muss (Ausser ueber Lifetime Angaben z.B. in den SMART Werten).
Zwischen den Anwendungen die auf einen Speicher zugreiffen und den Flashes liegen noch einige schichten, die alle einen mehr oder weniger grossen einfluss haben.
Die obige Rechnung kann man daher eigentlich nur hernehmen, wenn es um grosse Sequentielle Schreibzugriffe geht, dann kommt die Rechnung ungefaehr hin, das ist also sozusagen das Optimum. Das kommt in der Praxis aber kaum vor.

Moechte man in der Praxis die zu erwartende Lebensdauer abschaetzen ist es deshalb am Sinnvollsten die Angaben zu dem (Average) Erase Counter aus den Lifetime Daten heranzuziehen.
Die Bad Block Information ist dafür eher ungeeignet, da in zunehmenden Alter das vorkommen neuer BadBlocks sehr viel wahrscheinlicher ist, sprich es gibt keinen linearen Verlauf.

"Kaputte" Zellen können noch immer ausgelesen werden, nur geschrieben kann nicht mehr.
Weshalb auch keine Daten verloren gehen sollten.

Das ist nicht ganz richtig. Erstens werden keine "Zellen" als schlecht markiert sondern ganze Bloecke. Einzelne Zellen koennen auch schon von Anfang an "nicht gut" sein, das wird ueber eine Fehlerkorrektur korrigiert. Ein Block wird als schlecht Markiert, wenn es Probleme beim Löschen oder Programmieren gab, bei manchen Controllern auch wenn beim Lesen die Daten nicht mehr korrigiert werden konnten.

Gruss

 

[Madnex]

@SilenZ

War jetzt etwas verwirrt, bis ich gemerkt habe, dass du dich auf CrystalDiskInfo beziehst
Oben habe ich die SMART werte von SSDLife verlinkt und dort findet man die "64".

Aber danke für die Info

Wo findest du bei SSDLife die 64? Bei Value und Worst? Dann hast du was gründlich missverstanden. Das sind weder die bereits defekten/ausrangierten Sektoren noch die noch verfügbaren Reservesektoren. Das sind normalisierte Werte, die aus dem Raw Value errechnet werden.

/Edit
@brue
Wenn man bedenkt, dass die Zellen in der Regel deutlich mehr P/E-Zyklen aushalten, als der Hersteller garantiert, kann man mit der "simplen Rechnung" durchaus hinkommen, selbst wenn man nicht die write amplification berücksichtigt. Von der enormen WA eines Indilinx Barefoot Controllers sind wir glücklicherweise mittlerweile weit entfernt.

 

[BridaX]

"Total Used Reserved Block Count - 64"

Daher habe ich die 64 genommen.
ich dachte mir, das bereits 64 Zellen, oder 64 Blöcke, den Geist aufgegeben haben und nun die aus der "Reserve" einspringen.
Das SSDs in der Zeit an Speicher verlieren ist ja normal, nur gibt es ja noch die Reserve

[...]That means the drive has lost 2.5GB of its total flash capacity already. Fortunately, those flash failures haven't affected the amount of user-accessible capacity. The 840 Series has extra overprovisioned spare area specifically to offset the lower endurance of its TLC NAND. So far, at least, those flash reserves seem to be sufficient.

- Techreport.com