Problémy SSD

TRIM, Wear levelling

Príkaz TRIM, ktorý funguje napr. v operačnom systéme Windows 7 a u SSD ktoré to budú tiež podporovať (po aktualizácii firmware), bude pri pokyne operačného systému o zmazanie dát tieto dáta skutočne mazať, a nie iba označovať za neplatné. V podstate tak prečíta do cache všetky dáta z bloku, vymaže tie neplatné a zapíše platné späť. Blok tak bude pripravený na priamy zápis, bez nutnosti vykonávať proces načítaj-uprav-zapíš pri pokyne na zápis dát.
Prečo k nemu dochádza si vysvetlíme na malom príklade.

Aj keď TRIM zmierňuje tento problém, nerieši ho úplne. Napríklad pri ukladaní zmien v dokumente bude stále nutné vykonať celý proces načítaj-uprav-zapíš.
Ak ste vlastníkom SSD, určite čo najskôr spravte upgrade na chystaný Windows 7 a sledujte či a kedy výrobca vášho SSD vydá aktualizáciu pre podporu príkazu TRIM.

Ďalší z problémov SSD je ich životnosť. Každá NAND pamäťová bunka má svoj životný cyklus, ktorý pozostáva z určitého počtu zápisov do nej, kým sa neznehodnotí do takej miery, že sa stane nefunkčnou. Tento problém tu vždy bol a vždy aj bude. Riešiť sa (zatiaľ) nedá nijak, dá sa jedine „obchádzať“ - predlžovať životnosť celého SSD – a to pomocou Wear Levelling-u.

Wear levelling je technika, ktorá po určitom čase presúva údaje z jednej pamäťovej bunky na ďalšiu. Ak určitá bunka obsahuje zapísané dáta s ktorými sa „nehýbe“ a do okolitých sa opakovane zapisuje, počet zápisov logicky stúpne u ostatných a u jednej s pevnými dátami ostáva konštantný. Aby sa tento počet vyrovnával, presunú sa dáta z menej používanej bunky na viac používanú – tej sa nateraz zastaví počet zápisov, zatiaľ čo pôvodná bunka sa začne využívať na nové prepisovanie. Ideálne by tak všetky bunky mali byť rovnako „staré“.

Takto sa záťaž prepisovania buniek rozloží postupne na celé pamäťové médium a nehrozí tak, že napríklad oblasť buniek na „začiatku“ SSD bude namáhaná prepismi viac ako zvyšok.
Pokiaľ napríklad klasické pevné disky HDD pri požiadavke z operačného systému na zápis na začiatok platne tieto dáta skutočne na začiatok aj zapisuje, a to aj opakovane a bez ovplyvnenia životnosti, u SSD to je práve naopak – dáta sa zapíšu vždy na iné miesto, aby sa „nevypaľovali“ stále tie isté bunky.

Jedným z „vedľajších účinkov“ Wear levelling-u je to, že okrem radiča nevie nikto, kde sa práve tie ktoré dáta nachádzajú. Zatiaľ čo na klasickom pevnom disku HDD vieme presne identifikovať umiestnenie určitých dát, u SSD sa vďaka Wear levelling-u postupne presúvajú.

Aj napriek použitiu wear levelling-u sa skôr či neskôr určité bunky stanú nefunkčnými. A keďže je u NAND čipov v SSD obmedzenie, že mazať/prepisovať sa dá iba celý, 512kB veľký blok, poškodením jednej aj 4kB veľkej stránky stratíme ihneď 512kB priestoru.
Počas „morálneho“ životného cyklu SSD tento jav možno nespozorujeme, keďže výrobcovia nechávajú určitú kapacitu skrytú ako záložnú práve pre tento prípad, neskôr by sa však objavilo postupné zmenšovanie kapacity.