TBW es un acrónimo de Terabytes Written y DWPD es un acrónimo de Device Writes Per Day. Ambas son medidas de la resistencia del almacenamiento flash.
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El almacenamiento flash tiene un límite en el número de ciclos de escritura (o específicamente de programación/borrado) que se pueden realizar en el soporte. Cada ciclo P/E afecta a la calidad del sustrato de silicio, reduciendo la fiabilidad de la lectura de los contenidos almacenados. Con el tiempo, la NAND deja de ser fiable a la hora de almacenar datos y ya no puede utilizarse. El número de ciclos P/E que puede tolerar un determinado tipo de flash NAND se denomina resistencia. Cuando se construyen dispositivos de estado sólido a partir de NAND, la resistencia y la capacidad del dispositivo producen un volumen de datos que el dispositivo puede aceptar dentro de la garantía de fiabilidad de los fabricantes.
El cálculo de la resistencia puede expresarse de dos maneras; TBW (terabytes escritos) representa la cantidad total de datos que pueden escribirse en un dispositivo de almacenamiento en términos absolutos. DWPD expresa el mismo valor como una relación de la capacidad con el tiempo. Imaginemos, por ejemplo, un dispositivo con cinco años de garantía. Esto equivale a 1.825 días. En el caso de un dispositivo como la unidad Intel DC S3500 de 80 GB, la resistencia está valorada en 45 TBW. Si convertimos ese valor en gigabytes, lo dividimos por el número de días de garantía y la capacidad del dispositivo, llegamos a una cifra de DWPD de 45.000 / (1.825 *80) = 0,3 DWPD. También podríamos decir que la unidad es capaz de escribir de forma fiable unos 24,65 GB de datos nuevos al día. Las dos cifras se relacionan así:
- DWPD = TBW * 1000 / (días de garantía * capacidad en GB)
- TBW = (DWPD * días de garantía * capacidad en GB) / 1000
Note, hemos utilizado un multiplicador de 1000 para TB a GB. Si observamos la hoja de especificaciones vinculada, podemos ver que el TBW es proporcional a la capacidad de la memoria flash (las unidades más grandes tienen un TBW mayor), lo que lógicamente implica que para el mismo dispositivo/modelo, la cifra de DWPD debería permanecer más o menos constante.
TBW y PBW
Con unidades de mayor capacidad y resistencia, algunos proveedores citan las cifras de PBW. Se trata simplemente de la resistencia expresada en petabytes escritos. Por ejemplo, la unidad SSD Intel DC P4600 Series de 2 TB tiene una resistencia de 11,08 PBW, lo que se traduce en un DWPD de 3. La garantía de una unidad SSD suele expresarse como un periodo de tiempo o el punto en el que se ha escrito la capacidad absoluta. Tomando otro ejemplo, la unidad SSD Samsung 850 Pro SATA III de 1TB tiene una garantía de 10 años o 300 TBW. Durante los 10 años de vida útil, esto significa un DWPD de 0,08, que parece bastante bajo. Con un periodo de 5 años, este valor naturalmente se duplica a 0,16. El fabricante garantizará la unidad por la capacidad escrita o por el tiempo que haya estado en uso, lo que ocurra primero. Esto significa que el DWPD es más una guía útil que una especificación garantizada.
Resistencia frente a coste
El último Samsung 960 Pro M.2 tiene una resistencia de 800 TBW o 0,44 DWPD, que es considerablemente mejor. Ya hemos visto que el Intel DC P4600 tiene un índice de resistencia mucho mayor. La capacidad de resistencia de una unidad se basa en el tipo de NAND que se utiliza, además de los trucos que emplean los proveedores para prolongar la vida útil del soporte. Esto puede incluir el uso de una mezcla de tipos de NAND (por ejemplo, SLC, MLC, TLC) y DRAM. El software se utiliza para aplicar algoritmos de nivelación del desgaste y otras técnicas que distribuyen la E/S de forma uniforme entre los soportes disponibles. Es muy valioso poder utilizar NAND baratas en dispositivos de larga duración, por lo que, naturalmente, muchas de estas técnicas están patentadas y se mantienen en secreto.
En general, los dispositivos con mayor resistencia cuestan más. En el momento de escribir este artículo, la unidad Intel DC P4600 de 2 TB se vendía por unos 1570 dólares o 0,79 dólares/GB. En comparación, el Samsung 850 Pro de 1 TB se vende por 450 dólares, o 0,45 dólares/GB. Por supuesto, parte del coste también está relacionado con el factor de forma.
Elegir el producto adecuado
¿Qué dispositivos son los mejores? Está claro que hay una relación coste/capacidad/resistencia que se puede calcular. Sin embargo, la elección del dispositivo adecuado también depende de la carga de trabajo. Para una actividad de escritura intensa, es mejor un dispositivo de mayor resistencia. Para cargas de trabajo principalmente de lectura, los dispositivos de baja resistencia serán más rentables. Incluso si la relación coste/resistencia muestra que las unidades de baja resistencia son más rentables, a largo plazo, sustituir una unidad cada 6 meses (por ejemplo) podría tener otros riesgos asociados.
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Una última reflexión. La resistencia es un problema de la NAND, pero ahora se está cotizando en los discos duros de alta capacidad. Además, la tecnología como Intel Optane tiene una resistencia mucho mayor, lo que la hace más adecuada para cargas de trabajo de escritura intensiva. El SSD Intel Optane DC P4800X de 750 GB, por ejemplo, tiene una resistencia de 41 PBW o aproximadamente 30 DWPD. Esto es mucho más alto que cualquiera de los dispositivos flash NAND que hemos analizado.