Как свободное место на SSD влияет на его производительность и срок службы

[Vadikan]

В руководствах по оптимизации SSD часто рекомендуют поддерживать некий процент свободного пространства, а иногда даже советуют оставлять на диске неразмеченную область. Сегодня я объясню, откуда берутся эти рекомендации и почему они варьируются.http://feeds.feedburner.com/~r/outsidethebox/windows-8/~4/7aOJmf8HK3A

Читать дальше в блоге... (http://feedproxy.google.com/~r/outsidethebox/windows-8/~3/7aOJmf8HK3A/)

Читайте также:
Сколько проживет ваш SSD? (http://www.outsidethebox.ms/14402/)
12 мифов об оптимизации SSD, которые никогда не умрут (http://www.outsidethebox.ms/14432/) (обсуждение (http://forum.oszone.net/thread-251391.html))

[minos66]

На борту типичного SSD емкостью 256 Гб физически размещено 256 гигабайт флэш-памяти, однако операционная система все равно видит только 238 Гб.
Остальная память спрятана от системы и служит в качестве резервной области!
Поэтому в общем случае считается, что в твердотельных накопителях для домашнего применения объем резервной области составляет примерно 7% от заявленного объема диска (точнее, 6.87%). »

Мне кажется здесь неточность вкралась. То что система видит у 256ГБ только 238ГБ думается не имеет отношения к резервной области. Ровно так же ОС видит и другие диски и HDD, и SSD (диск С 128ГБ видно 119,25ГБ), и просто флешки (F, Y). Известное несоответствие десятичных Гига (10^12) и Гиби (2^30) байтов. Те самые 7% (не понятно откуда 6,78% в статье взялись, если 1ГиБ/1ГБ ~ 1,0737..., т.е. 7,37%). Кстати упомянутый Intel 520 120ГБ тоже видится в системе как 111,5ГБ. Те же 7%....
http://s018.radikal.ru/i512/1301/c6/7e1d83d4f00e.jpg (http://www.radikal.ru)
Разница между 90, 120 и 240 Гб и 96, 128 и 256 Гб дисками тоже думается не резервной областью вызвана. Думается в статье правильно про контроллеры упомянуто было - правдоподобным выглядит, что в случае с 90/120/240 контроллер использует часть объема под некий кэш... кто знает как SF там данные сжимает... так сказать "аппаратно зарезервировано".
Что же до самой резервной области, то осмелюсь предположить, что дело выглядит так. Физически никакой резервной области у SSD не существует, в отличии от HDD, где имеется вполне себе физическая spare area, куда физически (или все таки логически? :dont-know) переназначаются дефектные сектора. В случае с SSD мне кажется дефектные блоки просто исключаются, подобно как NTFS исключает сбойные сектора - занесла их в $BadClus MTF и больше к ним не обращается.
А вот на логическом уровне резервная область существует. Контроллер резервирует некоторую область для своих нужд - нужно же куда то перезаписать информацию из блока предназначенного к стиранию, для wear leveling какое то маневровое пространство должно иметься... если можно аналогию провести, то подобно как NTFS резервирует под MTF 12,5% от объема раздела, так и контроллер неявно резервирует некий объем. Какой % резервирует контроллер не знаю, но в любом случае это пользователю явно не видно, как не видна MFT в случае с NTFS. Да и скорее всего эта резервная область имеет динамический характер - так же как и MFT наверное ужиматься может, если места мало. Есть возможность - больше блоков под резервную область выделят. Ну и находится она не в каком то определенном месте с блока E0000000 по блок EFFFFFFF, а раскидана по всему пространству диска.
Понятно, что чем мы больше забиваем диск данными, тем меньше у контроллера пространства для маневра. Сколько надо оставлять? Мне почему то нравится фраза из Справки Win "Для полной и правильной дефрагментации с помощью команды defrag том должен иметь не менее 15% свободного пространства." Понимаю, что дефрагментация к SSD никакого отношения не имеет, но вот так и хочется сказать - если у вас на диске (любом!) осталось менее 15% свободного места, то пора подумать об очистке диска или о замене его на более вместительный. :tongue:

Всё сказанное выше - только предположения.

[Vadikan]

(не понятно откуда 6,78% в статье взялись, если 1ГиБ/1ГБ ~ 1,0737..., т.е. 7,37%) »
Это смотря как считать. Я вычисляю (https://www.google.com/search?q=100*(1024%5E3-1000%5E3)%2F(1024%5E3)&btnG=Search&qscrl=1), какой процент заявленного объема NAND недоступен для одного бинарного гигабайта, а вы - десятичного. Отсюда и разница.

Кстати упомянутый Intel 520 120ГБ тоже видится в системе как 111,5ГБ. »
И правильно делает :)

Мне кажется здесь неточность вкралась. То что система видит у 256ГБ только 238ГБ думается не имеет отношения к резервной области. »
Вам кажется или вы знаете точно?

Разница между 90, 120 и 240 Гб и 96, 128 и 256 Гб дисками тоже думается не резервной областью вызвана. Думается в статье правильно про контроллеры упомянуто было - правдоподобным выглядит, что в случае с 90/120/240 контроллер использует часть объема под некий кэш... так сказать "аппаратно зарезервировано". »
По-моему, первое предложение противоречит второму :)

кто знает как SF там данные сжимает... так сказать "аппаратно зарезервировано". »
У них нет кэша DRAM, поэтому резервируют NAND.

Физически никакой резервной области у SSD не существует, в отличии от HDD »
Не, я понимаю, что лезу не в свою территорию, ибо моя стезя - система, а не железо. Поэтому я процитирую для примера Anandtech из обзора S3700
Intel sent us a 200GB sample which comes equipped with 264GB of 25nm Intel HET-MLC NAND. Formatted capacity of the drive is 186GB in Windows, giving you a total of 78GB (78GiB technically) of spare area for wear leveling, block recycling, redundancy and bad block replacement.

А вот на логическом уровне резервная область существует. Контроллер резервирует некоторую область для своих нужд
И откуда же он ее берет? Т.е. незаметно отнимает то, что уже выдано системе?
В случае с SSD мне кажется дефектные блоки просто исключаются »
Возможно в какой-то момент так и происходит, но пока есть резервная область, замену берут там, иначе пользовательская емкость диска начнет снижаться.
[hr]
Понимаю, что дефрагментация к SSD никакого отношения не имеет, но вот так и хочется сказать - если у вас на диске (любом!) осталось менее 15% свободного места, то пора подумать об очистке диска или о замене его на более вместительный. »
Я тоже это хотел приплести, но потом решил не путать людей :)

[Игорь Лейко]

Известное несоответствие десятичных Гига (10^12) и Гиби (2^30) байтов. »
На флешках этому несоответствию взяться неоткуда, разве что из маркетинговых соображений. Считать емкость микросхем памяти в десятичном исчислении вроде пока никому в голову не приходило.
то подобно как NTFS резервирует под MTF 12,5% от объема раздела »
Не то, чтобы резервирует. И не обязательно 12,5 %, может быть и 200 Мб, если система не устаревшая.

если у вас на диске (любом!) осталось менее 15% свободного места, то пора подумать об очистке диска или о замене его на более вместительный »
Я бы сказал "можно подумать", а не "пора".

[minos66]

Вам кажется или вы знаете точно? »
Всё сказанное выше - только предположения. » Мне кажется нелогичным, что производители указывали-указывали объем носителей в десятичной СИ, а в случае с SSD вдруг стали в бинарной указывать. Ведь если 128ГБ указано в десятичной СИ, а система видит 119,5ГиБ, то не для какого резерва объема то просто не остается! Сколько есть - столько и есть. 128 в десятичной, 119,5 - в бинарной. Откуда резерв то?По-моему, первое предложение противоречит второму » Имелось ввиду, что зарезервировано под аппаратные нужды данного контроллера (SandForce). Другие контроллеры как то без этого резерва обходятся. Не тот, так сказать, резерв... Intel sent us a 200GB sample which comes equipped with 264GB of 25nm Intel HET-MLC NAND. Formatted capacity of the drive is 186GB in Windows, giving you a total of 78GB (78GiB technically) of spare area for wear leveling, block recycling, redundancy and bad block replacement. » Я опять здесь несыстыковку вижу. Диск 200ГБ, я и так скажу, что после форматирования ситема покажет 186ГиБ. Но это те же 200 ГИГАбайта! Фактически на борту 200ГБ диска 264ГБ флешек. Понятно, что 64ГБ "аппаратно зарезервированы". На какие нужды - это вопрос. Ну почему пишут о каких то "78ГБ"???? Почему 14ГБ, потерянных, из за путаницы в гига и гиби куда то плюсуют!
Теперь о том на какие нужды 64ГБ резерва предназначенная для wear leveling, block recycling, redundancy and bad block replacement. » Честное слово не знаю - я еще с SSD близко не знакомился, пока весь опыт - 9 месяцев с одним Crucial M4. Но на моем 16 микросхем 29F64G08CFACB по 8ГБ. Всё! Открывал - видел сам. Если мне доступно 119,5ГиБ=128ГБ, то ни о каком "аппаратном" резерве речь не идет. Мне доступны все 16 микросхем по 8ГБ! Так что применительно к моему диску дальнейшие рассуждения о некой динамической резервной области, которую контроллер неявно заимствует из пользовательского объема выглядят на мой взгляд не безумными. Ну бог с ним с переназначением порченных секторов, но я не вижу никакой логики в использовании для wear leveling какой либо обособленной зоны... я вообще не понимаю зачем резерв в треть полезного объема... как то расточительно...

И откуда же он ее берет? Т.е. незаметно отнимает то, что уже выдано системе? » Вот именно, что незаметно.

Считать емкость микросхем памяти в десятичном исчислении вроде пока никому в голову не приходило. » Что то в этом есть... Пока осмысливаю...

Вставил флешку 1ГБ и карточку 4ГБ. Отформатировал в FAT, exFAT, NTFS. Те же -7% в случае с гигабайтами и 4,8% в случае с мегабайтами (1024x1024=1048...) Это резервная область? Как по мне - все идеально в теорию о путанице гига и гиби вписывается. Мне кажется очень странным, что у всех флеш-носителей эта самая резервная область поразительно совпадает с "пропажей" 7% у обычных HDD. Не 5%, не 10, не 8,5, а 7.37%....
http://i078.radikal.ru/1301/8a/a9e100eef463.png (http://www.radikal.ru)

Так что утверждение Считать емкость микросхем памяти в десятичном исчислении вроде пока никому в голову не приходило. » в случае с флешками-SSD мне не бесспорным кажется.

[Vadikan]

Мне кажется нелогичным, что производители указывали-указывали объем носителей в десятичной СИ, а в случае с SSD вдруг стали в бинарной указывать »
В этом и причина сиквела "Путаница с гигабайтами" :) Они-то указывают десятичный, но на борту размер физической памяти бинарный, без ухищрений.

И получается очень удобно - все привыкли, что полезных гигабайтов меньше, пусть и дальше так будет.

Ведь если 128ГБ указано в десятичной СИ, а система видит 119,5ГиБ, то не для какого резерва объема то просто не остается! »
Указаны десятичные, а реально у диска емкость NAND составляет 128 бинарных ГБ. То же самое и с S3700.

Если у вас с англ. ОК, тут (http://www.anandtech.com/show/5710/the-adata-xpg-sx900-128gb-review-maximizing-sandforce-capacity) хорошее объяснение. Заодно там прямо говорится, что у 120 и 128 Гб дисков одинаковый объем памяти на борту - 128 бинарных Гб.

Кстати, там именно на SF диск разбирается, у которого резервная область занижена прошивкой по сравнению с другими. Т.е. они отказываются от RAISE, оставляя только over-provisioning. И получается, что у накопителя SF такая же полезная емкость, как у дисков на других контроллерах, использующих резервную область только под те три момента, которые я описал в статье (http://www.outsidethebox.ms/14484/#_Toc346479655).

[minos66]

Указаны десятичные, а реально у диска емкость NAND составляет 128 бинарных ГБ. То же самое и с S3700. » Простой вопрос. У 4ГБ флешки потеря 7,37%. У флешки в 1000MБ - 4,8%. Почему не те же 7? Хотите скажу сколько у 2T SSD потеря будет на "резервную область"? 9,95%... Что то мне кажется такие изменения % резервной области не спроста... Почему с ростом объема увеличивается % на резервную область? По логике уменьшаться должен, ну или по крайней мере неизменным быть.

[Игорь Лейко]

в случае с флешками-SSD мне не бесспорным кажется. »
Буду признателен за любой пример спецификаций микросхем памяти емкостью 1,1 Гбит или чего-либо подобного. ;)
Флешка - это уже изделие, и там, как и в SSD, изготовитель вполне может скрыть часть объема, это изделия родственные друг другу. Если же не скрывать, то все размеры исключительно по степеням двойки получаются.

У флешки в 1000MБ - 4,8%. »
Речь ведь идет про какую-то конкретную флешку?
А то вот у моей гигабайтной 1.047.101.440 байт, т. е. 0,975 от 2^30.

[minos66]

А то вот у моей гигабайтной 1.047.101.440 байт, т. е. 0,975 от 2^30. » Т.е. в Проводнике 998MБ показывает?Если у вас с англ. ОК, тут хорошее объяснение. Заодно там прямо говорится, что у 120 и 128 Гб дисков одинаковый объем памяти на борту - 128 бинарных Гб. » Да я уже несколько статей посмотрел на эту тему. Действительно и емкость 128GB это GiB, и 8,8GiB - 7% на резервную область не доступную пользователю, и что такое Redundant Array of Independent Silicon Elements почитал, и зачем резерв в треть полезного объема... »...
Короче, ввело меня в заблуждение это сходство 7%... прежде чем в рассуждения пускаться надо было мат. часть почитать....
Сейчас уже мне не кажется нелогичным, что производители указывали-указывали объем носителей в десятичной СИ, а в случае с SSD вдруг стали в бинарной указывать. », а совсем наоборот - вполне логично.

[Игорь Лейко]

Т.е. в Проводнике 998MБ показывает? »
Да.

[minos66]

Да. » Ну вот еще и флешку подсунули с недостатком байтов, причем таким, что в мою теорию вписывается... На micro SDкарточке тоже "недостача" http://s42.radikal.ru/i095/1301/fd/bcd6d0a3727f.png (http://www.radikal.ru)... но тоже близко к 7% :not-me: Как то я раньше на эти цифры внимания и не обращал... HDD, флешка... теперь вот SSD - вроде меньше обещанного, так думал оно и понятно почему (гиби-гига), ан нет... оказывается не так...

[Vadikan]

minos66, ок, я рад, что мы разобрались. Там действительно темный лес :) Собственно, поэтому статья о том, сколько нужно свободного места на SSD, наполовину состояла из того, как образуется резервная область и откуда берутся 7%.

я вообще не понимаю зачем резерв в треть полезного объема... »
Нет, у S3700 он составляет 30% емкости NAND. Резерв в треть полезного объема не нужен, поскольку на клиентских дисках в зависимости от контроллера 7-13% общего объема памяти уже и так в резерве. Так у вас за 40% OP перевалит, ни к чему это дома.

[Coutty]

Что-то мне даже в голову не приходило мысли оценить доступный ОС объём накопителя. Посмотрел и был удивлён - 103 ГБ. При том, что накопитель-то на 120 ГБ. По расчётам должно быть 111. Куда делись ещё 8?
В диспетчере дисков нашёл - раздел гибернации. Кто просил? У меня ведь даже гибернация недоступна из "пуска".

Стоит этот раздел оставить в качестве свободного места, или же он не является свободным, и лучше его удалить?

[Vadikan]

Coutty, это что еще за раздел гибернации? Кто создал-то? :) Покажи скриншот оснастки.

[Игорь Лейко]

это что еще за раздел гибернации? Кто создал-то? »
У Интела на мамках новая фича появилась, наверное, она.

[Coutty]

Vadikan, вот скриншот (http://img534.imageshack.us/img534/1680/disc2.png). "Кто-то" создал - то ли Windows (хотя на старом компе она такого не делала), то ли кто-то из железок.

Игорь Лейко, не слышал о таком. Где об этом можно почитать?

[Vadikan]

Coutty, упоминание нашлось в Intel RST (http://download.intel.com/support/motherboards/desktop/sb/rapid_start_technology_user_guide.pdf), но там тоже предлагается создать раздел вручную.

Твой диск на SF, и ему точно все равно, свободное место или неразмеченное. Конечно, нет особого смысла держать этот раздел, если ты не пользуешься им. В любом случае его можно удалить и присоединить к системному.

Другими словами, делай с этим что хочешь :)

[Coutty]

И действительно) Использовал ведь утилитку RapidStart. Ею же и удалил. Теперь 8 ГБ вернулись.

[tak]

Подскажите тугодуму, имеет ли смысл не размечать полностью пространство на SSD, а оставить не размеченными 15%?
Есть ли какая возможность увеличить аппаратно пространство под RAISE изменением в прошивке?

[Vadikan]

Подскажите тугодуму, имеет ли смысл не размечать полностью пространство на SSD, а оставить не размеченными 15%? »
Подсказываю: ответ есть в статье - это первая ссылка в шапке.