TBW é um acrónimo para Terabytes Written e DWPD é um acrónimo para Device Writes Per Day. Ambos são medidas de durabilidade do armazenamento flash.
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Flash storage has a limit on the number of write (or specifically program/erase) cycles that can be performed to the media. Cada ciclo de P/E afeta a qualidade do substrato de silício, reduzindo a confiabilidade de leitura do conteúdo armazenado. Eventualmente, o NAND torna-se não confiável no armazenamento de dados e não pode mais ser usado. O número de ciclos de P/E que um determinado tipo de flash NAND pode tolerar é chamado de endurance. Ao construir dispositivos de estado sólido a partir do NAND, a resistência e capacidade do dispositivo produzem um volume de dados que o dispositivo pode aceitar dentro da garantia de confiabilidade do fabricante.
O cálculo de resistência pode ser expresso de duas formas; TBW (terabytes escritos) representa a quantidade total de dados que podem ser escritos para um dispositivo de armazenamento em termos absolutos. O DWPD expressa o mesmo valor que uma relação da capacidade ao longo do tempo. Imagine, por exemplo, um dispositivo com uma garantia de cinco anos. Isto equivale a 1.825 dias. Para um dispositivo como a unidade Intel DC S3500 80GB, a resistência é classificada como 45 TBW. Se convertermos esse valor em gigabytes, dividirmos pelo número de dias garantidos e capacidade do dispositivo, chegamos a um valor de DWPD de 45.000 / (1.825 *80) = 0,3 DWPD. Podemos também dizer que a unidade é capaz de escrever de forma confiável cerca de 24,65GB de novos dados por dia. As duas figuras estão relacionadas assim:
- DWPD = TBW * 1000 / (dias garantidos * capacidade em GB)
- TBW = (DWPD * dias garantidos * capacidade em GB) / 1000
Nota, usamos um multiplicador de 1000 para TB a GB. Olhando para a folha de especificações vinculada, podemos ver que o TBW é proporcional à capacidade de flash (unidades maiores têm TBW maior), o que logicamente implica que para o mesmo dispositivo/modelo, o valor do DWPD deve permanecer aproximadamente constante.
TBW e PBW
Com unidades de maior capacidade e maior resistência, alguns fornecedores citam valores PBW. Esta é simplesmente a resistência expressa como petabytes escritos. Por exemplo, o SSD Intel DC P4600 Série 2TB tem uma resistência de 11,08 PBW, que se traduz em um DWPD de 3. A garantia de um SSD é normalmente expressa como um período de tempo ou o ponto em que a capacidade absoluta foi escrita. Tomando outro exemplo, o Samsung 850 Pro SATA III 1TB SSD tem uma garantia de 10 anos ou 300 TBW. Ao longo dos 10 anos de vida, isto significa um DWPD de 0,08, o que parece bastante baixo. Com um período de 5 anos, este valor duplica naturalmente para 0,16. O fabricante garantirá a unidade à capacidade escrita ou ao tempo de utilização da unidade, o que vem sempre em primeiro lugar. Isto significa que o DWPD é mais um guia útil do que uma especificação garantida.
Endurance vs Cost
O último Samsung 960 Pro M.2 tem uma resistência de 800 TBW ou 0,44 DWPD, o que é consideravelmente melhor. Já vimos que o Intel DC P4600 tem uma classificação de resistência muito superior. A capacidade de resistência de uma unidade é baseada no tipo de NAND em uso, além de truques que os fornecedores empregam para prolongar a vida útil da mídia. Isto pode incluir o uso de uma mistura de tipos NAND (por exemplo, SLC, MLC, TLC) e DRAM. O software é usado para implementar algoritmos de nivelamento de desgaste e outras técnicas que distribuem E/S uniformemente entre os meios disponíveis. Há muito valor em ser capaz de usar NAND barato em dispositivos de longa vida útil, então naturalmente muitas dessas técnicas são proprietárias e mantidas em segredo.
Em geral, dispositivos com maior resistência custam mais. No momento da escrita, a unidade Intel DC P4600 2TB foi vendida por cerca de $1570 ou $0.79/GB. Em comparação, o 1TB Samsung 850 Pro varejo por $450, ou $0.45/GB. Ou claro, alguns dos custos também estão relacionados ao fator de forma.
Selecionar o produto certo
Quais são os melhores dispositivos? Claramente há uma relação custo/capacidade/endurance que pode ser calculada. No entanto, a escolha do dispositivo certo também depende da carga de trabalho. Para uma actividade de escrita pesada, um dispositivo de maior resistência é melhor. Para cargas de trabalho principalmente de leitura, dispositivos de baixa resistência serão mais econômicos. Mesmo que a relação custo/resistência mostre que as unidades de baixa resistência têm melhor valor, a longo prazo, substituir uma unidade a cada 6 meses (por exemplo) poderia ter outros riscos associados a ela.
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Um último pensamento. Endurance é uma questão NAND, mas agora está sendo citado em discos rígidos de alta capacidade. Além disso, tecnologia como a Intel Optane tem uma resistência muito maior, tornando-a mais adequada para cargas de trabalho de escrita intensiva. O SSD Intel Optane DC P4800X de 750GB, por exemplo, tem uma resistência de 41 PBW ou aproximadamente 30 DWPD. Isto é muito superior a qualquer um dos dispositivos flash NAND que discutimos.