SSDทนได้นานเท่าไร: อายุการใช้งาน, อาการของการล่มและอื่น ๆ

หากคุณต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ ไม่ต้องสงสัยเลย คุณควรมี SSD ที่มั่นคง และหากคุณเลือกอันที่ดี มันก็อาจให้บริการคุณได้ดีเป็นเวลาหลายปี อย่างไรก็ตาม ตามคำจำกัดความแล้ว SSD ไม่ได้คงอยู่ตลอดไป หน่วยความจำแฟลช NAND ที่จ่ายไฟมีจำนวนรอบการเขียนและลบที่จำกัด ซึ่งหมายความว่า SSD ของคุณจะล้มเหลวเมื่อเวลาผ่านไป

คำถามคือ SSD มีอายุการใช้งานนานแค่ไหน? คุณจำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่อคุณซื้อสินค้าหรือไม่ และสัญญาณอะไรที่ควรระวัง? เราจะสำรวจทั้งหมดนั้นและอีกมากมายในบทความนี้

SSD มีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

โดยเฉลี่ยแล้ว SSD จำนวนมากอาจทำงานได้ดีเป็นเวลาห้าถึง 10 ปีก่อนที่จะแสดงสัญญาณของความล้มเหลว อย่างไรก็ตาม ค่าประมาณนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับ SSD ที่เป็นปัญหา สิ่งที่อาจทำให้อายุการใช้งานของ SSD ยาวนานขึ้นหรือสั้นลง ได้แก่ ประเภทของหน่วยความจำแฟลช NAND ที่ใช้ ปริมาณงานที่ SSD จัดการ และความถี่ (และปริมาณมาก) ที่ใช้งาน

สำหรับสิ่งที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดเก็บข้อมูล อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยของ SSD มี Intel น้อยมากอย่างน่าประหลาดใจ แม้ว่า SSD อาจทำงานได้ดีนานถึง 10 ปี แต่ SSD โดยเฉลี่ยจะเสียหายเร็วกว่านั้น และการศึกษาล่าสุดอ้างว่าความล้มเหลวของ SSD จะมีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปมากกว่าการใช้งาน เรื่องสั้น: ไม่เป็นไรหากคุณใช้ SSD เป็นจำนวนมากทุกวัน การใช้เวลาเพียงอย่างเดียวจะยังคงได้ผลไม่ว่าคุณจะใช้มันอย่างเบาๆ หรือไม่ก็ตาม

ตามก บทความวิจัย จากโดย Bianca Schroeder แห่งมหาวิทยาลัยโตรอนโตและ Raghav Lagisetty และ Arif Merchant ของ Google แฟลชไดรฟ์ NAND มีอัตราการเปลี่ยนที่ต่ำกว่า HDD รุ่นเก่าที่ดีมาก ในช่วงแรกๆ ของ SSD สำหรับผู้บริโภค บางคนอ้างว่ามีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า HDD มาก แต่กลับกลายเป็นความเชื่อผิดๆ เกี่ยวกับพีซี ในทางกลับกัน การศึกษาเดียวกันนั้นพบว่า SSD มีข้อผิดพลาดที่ไม่สามารถแก้ไขได้และการบล็อกที่เสียหายมากกว่า HDD ซึ่งไม่จำเป็นต้องนำไปสู่ความล้มเหลวของไดรฟ์ทั้งหมด มันเกี่ยวกับการย่อยสลายในช่วงระยะเวลาหนึ่งมากกว่า

Backblaze ซึ่งเป็นบริษัทจัดเก็บข้อมูลและสำรองข้อมูลบนคลาวด์ยังแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของ SSD ด้วยการเผยแพร่ในช่วงกลางปี รายงาน– ในช่วงกลางปี ​​2024 บริษัทใช้ SSD มากถึง 3,144 ตัวในเซิร์ฟเวอร์จัดเก็บข้อมูล ในไตรมาสที่สองของปี 2024 จากทั้งหมด 3,144 SSD ดังกล่าว มีเพียงแปดตัวเท่านั้นที่ล้มเหลว อัตราความล้มเหลวต่อปี (AFR) ของบริษัทอยู่ระหว่าง 0.36% ถึง 1.72%

สิ่งที่น่าสนใจกว่านั้นคือ Backblaze ยังคำนวณอายุเฉลี่ยของความล้มเหลวของ SSD ด้วย ในรายงานปี 2024 บริษัทพบ SSD ที่ล้มเหลวทั้งหมด 63 ตัว เมื่อคำนึงถึงชั่วโมงการเปิดเครื่อง (POH) แล้ว Backblaze ระบุว่าอายุเฉลี่ยของ SSD คือเพียง 14 เดือน แต่ข้อมูลนี้ทำให้เข้าใจผิด — อายุ SSD โดยเฉลี่ยในกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของ Backblaze คือเพียง 25 เดือน เมื่อเวลาผ่านไป อายุเฉลี่ยของ SSD ในขณะที่เกิดข้อผิดพลาดมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น

การต้องการทราบว่า SSD ใช้งานได้นานเท่าใดนั้นเป็นเรื่องยากเป็นพิเศษ เนื่องจากการศึกษาเกือบทุกรายการพูดถึง SSD ในบริบทของศูนย์ข้อมูล ไม่ใช่ผู้บริโภค การวัดอายุการใช้งานเฉลี่ยที่แน่นอนของ SSD สำหรับผู้บริโภคคงเป็นเรื่องยาก ไม่ว่าจะศึกษาหรือไม่ก็ตาม เนื่องจากมีอะไรมากกว่าแค่เวลา แม้ว่าดูเหมือนว่าเวลาจะมีบทบาทสำคัญที่สุดก็ตาม

อีกสิ่งหนึ่งที่ควรจำไว้คือ SSD จำนวนมากไม่เคยล้มเหลว คุณจะเปลี่ยนระบบทั้งหมดได้เร็วกว่าเห็น SSD ตาย SSD บางตัวอาจพังและบางตัวไม่พัง และไม่มีวิธีง่ายๆ ที่จะคาดเดาสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับคุณได้

อะไรมีส่วนทำให้อายุการใช้งาน SSD ของคุณยาวนานขึ้น

แม้ว่าอายุการใช้งานของ SSD อาจดูค่อนข้างคลุมเครือ แต่ SSD ทุกตัวจะมีปริมาณข้อมูลโดยประมาณที่สามารถจัดการได้ก่อนที่จะเสี่ยงต่อความล้มเหลว มาทำลายมันกัน

TBW, DWPD และ MTBF

เมื่อคุณเลือกซื้อ SSD คุณมักจะเห็นข้อมูลจำเพาะต่างๆ ที่ประเมินว่า SSD ควรจะทำงานได้นานแค่ไหนก่อนที่สิ่งต่างๆ จะลดลง เช่น ปริมาณเทราไบต์ที่เขียน (TBW) การเขียนไดรฟ์ต่อวัน (DWPD) และเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) ผู้ผลิตบางรายจะแสดงรายการเมตริกเพียงรายการเดียว ในขณะที่รายอื่นๆ อาจแสดงรายการทั้งสามรายการ นี่คือเหตุผลว่าทำไมการพิจารณาว่า SSD จะอยู่ได้นานแค่ไหนจึงไม่ใช่หลักวิทยาศาสตร์ที่แน่นอน เพราะท้ายที่สุดแล้ว แต่ละหน่วยเมตริกเหล่านั้นก็อ้างอิงถึงอย่างอื่น

TBW คือการวัดจำนวนข้อมูลทั้งหมดที่สามารถเขียนลงใน SSD ของคุณได้ก่อนที่ข้อมูลจะหมดสภาพ นี่คือหน่วยวัดที่ใช้บ่อยที่สุดซึ่งแสดงถึงความทนทานของ SSD แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่น่าจะเป็นไปได้ที่คุณจะถึงขีดจำกัดนั้น SSD ที่ดีที่สุดหลายตัวที่มีอยู่ในปัจจุบันมีระดับ TBW ที่สูงถึง 1,200TB และสูงกว่า สมมติว่าคุณเขียนข้อมูล 100GB ต่อสัปดาห์ลงใน SSD ของคุณ ซึ่งอาจไม่มากในบางสัปดาห์ แต่ควรจะเพียงพอในสัปดาห์ส่วนใหญ่ TBW ของคุณจะหมดลงหลังจากใช้งานต่อเนื่องเป็นเวลา 230 ปี

กล่าวโดยย่อ: TBW ที่สูงนั้นดีเพราะแปลว่ามีความทนทานดีขึ้น แต่คุณไม่น่าจะเกิน TBW บน SSD ใด ๆ แม้แต่ไดรฟ์รุ่นเก่าที่มี TBW ขนาดปานกลาง 300TB ก็ยังใช้งานได้นานหลายปีตามการใช้งานปกติ

DWPD เป็นอีกหนึ่งตัวชี้วัดที่ใช้ในการวัดความทนทานของ SSD ของคุณ โดยระบุจำนวนความจุทั้งหมดของ SSD ที่สามารถเขียนได้ต่อวันตลอดระยะเวลาการรับประกันของไดรฟ์ ตัวอย่างเช่น Samsung 990 Pro 2TB มีการรับประกันห้าปีและมีระดับ DWPD ที่ 0.3 ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเขียนได้สูงสุด 600GB ต่อวันเป็นเวลาห้าปีก่อนที่คุณจะใช้ขีดจำกัดทั้งหมด

ในทางกลับกัน MTBF คือหน่วยวัดความน่าเชื่อถือที่อ้างอิงถึงเวลาระหว่างความล้มเหลว โดยวัดเป็นชั่วโมง ใน SSD ระบบเพียงประเมินโอกาสที่ SSD ของคุณจะเสียชีวิตระหว่างการทำงานปกติ Samsung 990 Pro ที่กล่าวมาข้างต้นมี MTBF 1.5 ล้านชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าคาดว่าจะทำงานได้ดีเป็นเวลา 1.5 ล้านชั่วโมงก่อนที่มันจะล้มเหลว นั่นคือ 171 ปี ซึ่งเป็นตัวเลขที่บ้าบอจริงๆ แน่นอนว่า Samsung ไม่สามารถทดสอบ SSD เป็นเวลา 171 ปีก่อนที่จะจัดส่งได้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ MTBF อ้างถึงอัตราส่วนระหว่างเวลาทำงานสะสมของ SSD เหล่านั้นกับจำนวน SSD ที่ล้มเหลว กล่าวอีกนัยหนึ่ง SSD ที่มี MTBF 1.5 ล้านชั่วโมงซึ่งทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันเป็นเวลาหนึ่งปีมีโอกาส 0.58% ที่จะล้มเหลวในปีใดก็ตาม

สำหรับตัวชี้วัดทั้งหมดเหล่านี้ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเป็นการวัดทางสถิติที่ไม่รับประกันว่า SSD ของคุณจะใช้งานได้นานขนาดนั้น (หากไม่ได้รับความช่วยเหลือจากหุ่นยนต์โอเวอร์ลอร์ดของเรา เราก็จะไม่มีใครอยู่แถวนี้เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับ SSD ของเราในรอบ 230 ปีอยู่ดี)

นี่เป็นเพียงการประมาณการ และ SSD บางตัวจะล้มเหลวในหนึ่งปี ในขณะที่บางตัวจะไม่ล้มเหลวเลย และจะถูกแทนที่ ณ จุดหนึ่ง

อายุ

นอกเหนือจากเกณฑ์ชี้วัดทั้งหมดแล้ว อายุของ SSD ของคุณยังเป็นปัจจัยกำหนดว่าจะใช้งานได้นานแค่ไหน คุณไม่น่าจะเกิน TBW ใน SSD รุ่นใหม่ แต่เวลาและการใช้งานเพียงอย่างเดียวจะเสื่อมสภาพลง ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับความทนทานของชั้นออกไซด์ในหน่วยความจำแฟลช NAND ที่ใช้ใน SSD ซึ่งจะเสื่อมลงในแต่ละรอบโปรแกรม/ลบ (P/E) เซลล์ NAND ใน SSD ของคุณได้รับผลกระทบจากวงจร P/E ในแต่ละรอบ และเซลล์เหล่านี้จะเสื่อมสภาพในที่สุด เมื่อเซลล์ NAND เสื่อมสภาพมากขึ้นเรื่อยๆ ความสามารถของ SSD ในการจัดเก็บข้อมูลก็จะลดลง

ดังนั้นไดรฟ์ที่มีการใช้งานหนักจึงมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพเร็วขึ้น แต่วันหนึ่ง SSD จะเสื่อมสภาพไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง SSD ส่วนใหญ่มาพร้อมกับการรับประกันแบบจำกัดที่ 3 ถึง 5 ปี ส่วนที่เหลือขึ้นอยู่กับโชคและการใช้งาน

ประเภทของหน่วยความจำแฟลช NAND

อีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การประเมินอายุการใช้งานเฉลี่ยของ SSD เป็นเรื่องยากก็คือไม่มี SSD ประเภทสากลที่จะอ้างอิงถึง ขึ้นอยู่กับหน่วยความจำแฟลช NAND ที่ใช้ใน SSD บางตัว อาจมีจำนวนรอบการเขียนที่คาดการณ์ไว้สูงหรือต่ำกว่า

คำว่า NAND หมายถึงหน่วยความจำแฟลชชนิดไม่ลบเลือนซึ่งยังคงจัดเก็บข้อมูลของคุณต่อไปแม้ว่าคุณจะปิดพีซีก็ตาม ซึ่งทำให้แตกต่างจาก RAM ซึ่งมีความผันผวนและไม่เก็บข้อมูลใดๆ หลังจากที่คุณออกจากระบบในวันนั้น NAND ยังเป็นสิ่งที่ทำให้ SSD แตกต่างจาก HDD ซึ่งใช้ดิสก์แม่เหล็กหมุนเพื่อจัดเก็บข้อมูล ซึ่งทำให้ช้าลงและเสี่ยงต่อความเสียหายทางกายภาพมากขึ้น

ประเภทของหน่วยความจำแฟลช NAND ใน SSD ได้แก่:

• SLC (เซลล์ระดับเดียว): NAND ประเภทนี้จะปรากฏเฉพาะใน SSD ระดับองค์กรเท่านั้น เช่น ที่ใช้ในศูนย์ข้อมูล โดยจะจัดเก็บข้อมูลเพียงหนึ่งบิตต่อเซลล์ ทำให้การดึงข้อมูลเร็วขึ้น และความทนทานสูงสุดด้วยรอบ P/E โดยประมาณ 100,000 (ตาม คิงส์ตัน–
• MLC (เซลล์หลายระดับ): แม้ว่าชื่อจะสื่อว่า NAND ประเภทนี้จัดเก็บหลายบิตต่อเซลล์ แต่โดยทั่วไปมักใช้สำหรับสองบิตต่อเซลล์ ความหนาแน่นของข้อมูลที่สูงกว่าหมายความว่าจะง่ายกว่าในการผลิตด้วยความจุที่มากขึ้น แต่ได้รับการจัดอันดับให้ใช้งานได้สูงสุดเพียง 10,000 P/E เท่านั้น MLC SSD ระดับผู้บริโภคอาจมีระดับความทนทานต่ำกว่า
• TLC (เซลล์สามระดับ): คุณเดาถูกแล้ว — หน่วยความจำประเภทนี้เก็บได้สามบิตต่อเซลล์ นี่คือ NAND ประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดใน SSD สำหรับผู้บริโภคในขณะนี้ โดยมีการครอสโอเวอร์ที่ดีระหว่างประสิทธิภาพ ราคา และความทนทาน สามารถรองรับ P/E ได้ 3,000 รอบ
• QLC (เซลล์ระดับควอด): QLC NAND จัดเก็บข้อมูลสี่บิตต่อเซลล์ ซึ่งเพิ่มความหนาแน่นของการจัดเก็บข้อมูลโดยมีค่าใช้จ่ายด้านความทนทานอย่างมาก โดยมีระดับ P/E เพียง 1,000 รอบ

ผู้ผลิตบางรายเริ่มใช้เทคนิคที่เรียกว่า 3D NAND ซึ่งเพิ่มความหนาแน่นและความจุในการจัดเก็บข้อมูลโดยไม่ทำให้ SSD มีขนาดใหญ่ขึ้น เทคโนโลยีนี้สามารถใช้ได้กับ NAND ทุกประเภท ตั้งแต่ SLC ไปจนถึง QLC ข้อมูลจำเพาะของ SSD บางตัวจะแสดงเฉพาะ “3D NAND” โดยไม่ระบุประเภท แต่หากคุณเจาะลึกลงไป โดยทั่วไปจะพบข้อมูลดังกล่าวได้จากเว็บไซต์ของผู้ผลิต

SSD ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาพร้อมกับ TLC NAND ซึ่งทำให้มีราคาไม่แพงมากแต่มีความทนทานน้อยลง

สัญญาณของความล้มเหลวของ SSD

หาก SSD ของคุณเสีย ก็มักจะมองเห็นได้ง่ายมาก หลายปีที่ผ่านมา ฉันเห็นว่า SSD เสียเพียงตัวเดียวก่อนที่จะถูกเปลี่ยน แต่มันก็ชัดเจนเหมือนตอนกลางวัน คอมพิวเตอร์ทำงานช้าลงจนถึงระดับที่ไม่สามารถทนทานได้ มากเสียจนการเปิด Chrome ใช้เวลานานกว่า 30 นาที การตรวจสอบตัวจัดการงานพบว่าดิสก์กำลังทำงานอยู่ที่ 100% แม้ว่าจะไม่มีอะไรเปิดอยู่ก็ตาม โชคดีที่ฉันสามารถตรวจจับสิ่งนี้ได้ก่อนที่จะถึงจุดที่ไม่สามารถส่งคืนได้ และดึงข้อมูลก่อนที่จะกำจัด SSD นั้น

ต่อไปนี้เป็นสัญญาณบางประการที่ควรระวัง:

• ล่มบ่อยครั้งโดยเฉพาะระหว่างการบู๊ต
• SSD เปลี่ยนเป็นโหมดอ่านอย่างเดียว
• ข้อผิดพลาดของระบบไฟล์บ่อยครั้ง
• ประสิทธิภาพช้า
• ข้อมูลเสียหาย
• หน้าจอสีน้ำเงินแห่งความตาย (BSOD)
• ค้างและไม่ตอบสนอง
• ข้อผิดพลาด SMART เช่น การแจ้งเตือนเกี่ยวกับบล็อกข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือเซกเตอร์ที่จัดสรรใหม่

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการสูญเสีย SSD อาจทำให้สูญเสียข้อมูลทั้งหมด นั่นเป็นสาเหตุที่การสำรองข้อมูลมีความสำคัญมาก แต่การทดสอบ SSD ของคุณเป็นระยะๆ เพื่อหาสัญญาณของความล้มเหลวก็เป็นความคิดที่ดี ทางที่ดีควรดำเนินการก่อนที่คุณจะสังเกตเห็นสัญญาณของความล้มเหลว เนื่องจากอาจทำให้คุณมีเวลาในการถ่ายโอนข้อมูลไปที่อื่นและซื้อไดรฟ์ทดแทน