إذا كنت تريد تخزينًا سريعًا وموثوقًا، فلا شك في أنك يجب أن تحصل على SSD قوي، وإذا اخترت واحدًا جيدًا، فقد يخدمك جيدًا لسنوات. ومع ذلك، بحكم التعريف، لا تدوم SSD إلى الأبد. ذاكرة الفلاش NAND التي تعمل عليها لا تحتوي إلا على عدد محدود من دورات الكتابة والمحو، مما يعني أنه بمرور الوقت، سوف تفشل SSD.
السؤال هو، ما هي المدة التي تدومها أقراص SSD حقًا؟ هل يجب أن تقلق بشأن ذلك عند التسوق، وما هي العلامات التي يجب الانتباه إليها؟ سنستكشف كل ذلك وأكثر في هذه المقالة.
ما هي مدة بقاء أقراص SSD؟
في المتوسط، قد تعمل العديد من وحدات SSD بشكل جيد لمدة تتراوح بين خمسة إلى عشرة أعوام قبل أن تظهر عليها علامات الفشل. ومع ذلك، قد يتغير هذا التقدير اعتمادًا على وحدة SSD المعنية. تشمل الأشياء التي قد تطيل أو تقصر عمر وحدة SSD نوع ذاكرة الفلاش NAND التي تستخدمها، وأحمال العمل التي تتعامل معها، ومدى تكرار (وكثافة) استخدامها.
بالنسبة لشيء مسؤول عن تخزين البيانات، هناك القليل من المعلومات حول متوسط عمر SSD. على الرغم من أن SSDs قد تعمل بشكل جيد لمدة تصل إلى 10 سنوات، إلا أن SSD المتوسط سيفشل قبل ذلك، وتزعم الدراسات الحديثة أن فشل SSD يصبح أكثر احتمالية مع مرور الوقت أكثر من الاستخدام. باختصار: لا بأس إذا كنت تستخدم SSD الخاص بك كثيرًا كل يوم. الوقت وحده سيظل يؤدي وظيفته سواء كنت تستخدمه بشكل خفيف أم لا.
وفقًا لورقة بحثية من إعداد بيانكا شرودر من جامعة تورنتو وراغاف لاجيسيتي وآريف ميرشانت من جوجل، فإن معدل استبدال محركات أقراص فلاش NAND أقل بكثير من محركات الأقراص الصلبة القديمة الجيدة. في الأيام الأولى لمحركات أقراص SSD الاستهلاكية، ادعى بعض الأشخاص أنها ستكون أقل موثوقية بكثير من محركات الأقراص الصلبة، لكن تبين أن هذه أسطورة شائعة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. من ناحية أخرى، وجدت نفس الدراسة أن محركات أقراص SSD تحصل على أخطاء غير قابلة للإصلاح وكتل تالفة أكثر من محركات الأقراص الصلبة، وهو ما لا يؤدي بالضرورة إلى فشل محرك الأقراص بالكامل. الأمر يتعلق أكثر بالتدهور على مدى فترة زمنية معينة.
كما تشارك شركة Backblaze، وهي شركة تخزين سحابي ونسخ احتياطي، بعض الرؤى المثيرة للاهتمام حول موثوقية SSD من خلال نشر تقارير منتصف العام. في منتصف عام 2023، كانت الشركة تستخدم 3144 SSD في خوادم التخزين الخاصة بها. في الربع الثاني من عام 2023، من بين 3144 SSD، فشلت ثمانية فقط. تراوحت معدلات الفشل السنوية للشركة (AFR) بين 0.36٪ و 1.72٪.
ولعل الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن شركة Backblaze حسبت أيضًا متوسط عمر الأعطال في محركات أقراص الحالة الصلبة الخاصة بها. وفي تقرير عام 2023، واجهت الشركة ما مجموعه 63 محرك أقراص حالة فشل. ومع الأخذ في الاعتبار ساعات التشغيل، حددت شركة Backblaze أن متوسط عمر محرك أقراص الحالة الصلبة كان 14 شهرًا فقط. لكن هذه البيانات مضللة – فمتوسط عمر محركات أقراص الحالة الصلبة في أسطول شركة Backblaze بالكامل هو 25 شهرًا فقط. ومع مرور الوقت، من المرجح أن يزداد متوسط عمر محركات أقراص الحالة الصلبة وقت الفشل.
إن تحديد مدة عمل أقراص SSD أمر صعب بشكل خاص لأن كل الدراسات تقريبًا تتحدث عن أقراص SSD في سياق مراكز البيانات، وليس المستهلكين. سيكون من الصعب قياس متوسط العمر الافتراضي الدقيق لقرص SSD للمستهلك، سواء كانت الدراسة أم لا، لأن الأمر لا يقتصر على الوقت فقط، على الرغم من أنه يبدو أن الوقت يلعب الدور الأكبر.
هناك أمر آخر يجب وضعه في الاعتبار وهو أن العديد من وحدات SSD لن تتعطل أبدًا. فمن الأفضل استبدال النظام بالكامل بدلاً من رؤية وحدة SSD تموت. بعض وحدات SSD ستتعطل وبعضها الآخر لن يتعطل، ولا توجد طريقة سهلة للتنبؤ بما سيحدث لوحدتك.
ما الذي يساهم في إطالة عمر SSD الخاص بك؟
على الرغم من أن عمر SSD قد يبدو غامضًا إلى حد ما، فإن كل SSD لديه كمية تقديرية من البيانات التي يمكنه التعامل معها قبل أن يصبح معرضًا لخطر الفشل. دعنا نوضح ذلك بالتفصيل.
TBW وDWPD وMTBF
عندما تتسوق لشراء SSD، سترى غالبًا مواصفات مختلفة تقدر المدة التي يجب أن يعمل بها SSD قبل أن تسوء الأمور: تيرابايت مكتوبة (TBW)، وعدد عمليات الكتابة على القرص يوميًا (DWPD)، ومتوسط الوقت بين الأعطال (MTBF). ستدرج بعض الشركات المصنعة مقياسًا واحدًا فقط من هذه المقاييس، بينما قد تدرج شركات أخرى الثلاثة. ولهذا السبب فإن تحديد المدة التي يمكن أن يعمل بها SSD ليس علمًا دقيقًا – ففي النهاية، يشير كل مقياس من هذه المقاييس إلى شيء آخر.
إن TBW هو مقياس لإجمالي كمية البيانات التي يمكن كتابتها على SSD قبل أن يبلى. هذا هو المقياس الأكثر استخدامًا والذي يمثل قدرة SSD على التحمل، ولكن في الواقع، من غير المرجح أن تصل إلى هذا الحد. تتمتع العديد من أفضل محركات SSD المتوفرة حاليًا بتصنيفات TBW تصل إلى 1200 تيرابايت وما فوق. بافتراض أنك تكتب 100 جيجابايت من البيانات أسبوعيًا على SSD الخاص بك – وهو ما قد لا يكون كثيرًا في بعض الأسابيع، ولكن يجب أن يكون كافيًا في معظم الأسابيع – فسوف ينفد TBW الخاص بك بعد 230 عامًا من الاستخدام المستمر.
باختصار: إن TBW المرتفع أمر جيد لأنه يعني قدرة تحمل أفضل، ولكن من غير المرجح أن تتجاوز TBW على أي من محركات أقراص SSD. حتى محركات الأقراص القديمة ذات TBW المتواضعة التي تبلغ 300 تيرابايت ستستمر لسنوات وسنوات مع الاستخدام العادي.
DWPD هو مقياس آخر يستخدم لقياس قدرة SSD على التحمل. يشير إلى عدد المرات التي يمكن كتابة سعة SSD بالكامل بها يوميًا خلال فترة الضمان الخاصة بالمحرك. على سبيل المثال، يقدم Samsung 990 Pro 2TB ضمانًا لمدة خمس سنوات وله تصنيف DWPD 0.3. هذا يعني أنه يمكنك كتابة ما يصل إلى 600 جيجابايت يوميًا لمدة خمس سنوات قبل استنفاد الحد الأقصى بالكامل.
من ناحية أخرى، فإن متوسط الوقت بين الأعطال هو مقياس للموثوقية يشير إلى الوقت بين الأعطال، والذي يقاس بالساعات. في SSD، يقدر ببساطة مدى احتمالية نفاد SSD أثناء التشغيل العادي. يبلغ متوسط الوقت بين الأعطال في Samsung 990 Pro المذكور أعلاه 1.5 مليون ساعة، مما يعني أنه من المتوقع أن يعمل بشكل جيد لمدة 1.5 مليون ساعة قبل أن يفشل. وهذا يعني 171 عامًا، وهو رقم مجنون مرة أخرى.
بالنسبة لكل هذه المقاييس، من المهم أن نتذكر أنها مقاييس إحصائية لا تضمن أن يستمر عمل أقراص SSD لفترة طويلة. (بدون مساعدة أسيادنا الروبوتيين، لن يكون أي منا موجودًا ليرى ما حدث لأقراص SSD الخاصة بنا بعد 230 عامًا، على أي حال).
إنه مجرد تقدير، وبعض محركات أقراص SSD سوف تفشل في غضون عام بينما البعض الآخر لن يفشل على الإطلاق وسيتم استبداله ببساطة في وقت ما.
عمر
بصرف النظر عن جميع المقاييس، فإن عمر SSD هو العامل الحاسم في مدة استمراره. من غير المرجح أن تتجاوز TBW في SSD الحديثة، ولكن الوقت والاستخدام وحدهما كفيلان بتآكله. كل هذا يعود إلى قدرة تحمل طبقة الأكسيد في ذاكرة الفلاش NAND المستخدمة في SSD، والتي تتدهور مع كل دورة برنامج/مسح (P/E). تتأثر خلايا NAND في SSDs بكل دورة P/E، وفي النهاية، ستتآكل. ومع تآكل المزيد والمزيد من خلايا NAND، ستقل قدرة SSD على تخزين البيانات.
لذلك، من المرجح أن يتآكل القرص الذي يتعرض للاستخدام المكثف في وقت أقرب، ولكن في يوم من الأيام، سوف يتآكل القرص الصلب SSD بطريقة أو بأخرى. تأتي معظم أقراص SSD بضمان محدود لمدة تتراوح بين ثلاث إلى خمس سنوات – أما الباقي فيعتمد على الحظ والاستخدام.
نوع ذاكرة الفلاش NAND
هناك سبب آخر يجعل من الصعب تقدير متوسط عمر SSD وهو عدم وجود نوع عالمي من SSD يمكن الرجوع إليه. فاعتمادًا على ذاكرة الفلاش NAND المستخدمة في SSD معين، فقد يكون عدد دورات الكتابة المتوقعة أعلى أو أقل.
يشير مصطلح NAND إلى نوع غير متقلب من ذاكرة الفلاش التي تستمر في تخزين بياناتك حتى عند إيقاف تشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. وهذا يجعلها مختلفة عن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، التي تكون متقلبة ولا تحتفظ بأي بيانات بعد تسجيل الخروج من العمل. كما أن NAND هي ما يميز محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) عن محركات الأقراص الصلبة (HDD)، التي تستخدم أقراصًا مغناطيسية دوارة لتخزين البيانات، مما يجعلها أبطأ وأكثر عرضة للتلف المادي.
أنواع ذاكرة الفلاش NAND الموجودة في محركات أقراص SSD هي:
- SLC (خلية ذات مستوى واحد): لا يظهر هذا النوع من NAND إلا في محركات أقراص SSD الخاصة بالمؤسسات، مثل تلك المستخدمة في مراكز البيانات. فهو يخزن بتًا واحدًا فقط من المعلومات لكل خلية، مما يجعل استرجاع البيانات أسرع، كما يتمتع بأعلى قدرة تحمل حيث يقدر عدد دورات P/E بنحو 100000 (وفقًا لشركة Kingston).
- MLC (خلية متعددة المستويات): في حين يشير الاسم إلى أن هذا النوع من NAND يخزن عدة بتات لكل خلية، إلا أنه يُستخدم عادةً لتخزين بتتين لكل خلية. تعني كثافة البيانات الأعلى أنه من الأسهل إنتاجه بسعات أكبر، ولكنه مصمم ليدوم لمدة أقصاها 10000 دورة P/E. ومع ذلك، قد يكون تصنيف التحمل لأقراص SSD من نوع MLC المخصصة للمستهلك أقل.
- TLC (خلية ثلاثية المستويات): لقد خمنت ذلك – هذا النوع من الذاكرة يخزن ثلاثة بتات لكل خلية. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من NAND في محركات أقراص الحالة الصلبة الاستهلاكية في الوقت الحالي، مع وجود تقاطع جيد بين الأداء والسعر والمتانة. يمكنه التعامل مع 3000 دورة P/E.
- QLC (خلية رباعية المستوى): تخزن ذاكرة QLC NAND أربعة بتات من البيانات لكل خلية، مما يزيد من كثافة التخزين على حساب التحمل بشكل كبير، مع تصنيف يبلغ 1000 دورة P/E فقط.
بدأت بعض الشركات المصنعة في استخدام تقنية تسمى 3D NAND، مما أدى إلى زيادة الكثافة وسعة التخزين دون زيادة حجم SSD نفسه. يمكن استخدام هذه التقنية مع أي نوع من NAND، من SLC إلى QLC. بعض مواصفات SSD تسرد “3D NAND” فقط دون تحديد النوع، ولكن إذا بحثت بشكل أعمق، يمكن العثور على هذه المعلومات عادةً على موقع الشركة المصنعة.
تحتوي معظم أقراص SSD هذه الأيام على ذاكرة TLC NAND، مما يجعلها أكثر تكلفة، ولكن أقل متانة.
علامات فشل SSD
إذا كان SSD الخاص بك معطلاً، فمن السهل جدًا عادةً ملاحظة ذلك. على مر السنين، لم أر سوى SSD واحد معطل قبل استبداله، لكن الأمر كان واضحًا كوضوح الشمس. تباطأ الكمبيوتر إلى مستويات لا تُطاق، لدرجة أن تشغيل Chrome استغرق أكثر من 30 دقيقة. كشف فحص “إدارة المهام” أن القرص كان يعمل بنسبة 100% حتى عندما لم يكن هناك شيء آخر مفتوحًا. لحسن الحظ، تمكنت من اكتشاف ذلك قبل نقطة اللاعودة واسترداد البيانات قبل التخلص من SSD.
وفيما يلي بعض العلامات التي يجب الانتباه إليها:
- الأعطال المتكررة، خاصة أثناء التمهيد
- تحويل SSD إلى وضع القراءة فقط
- أخطاء نظام الملفات المتكررة
- الأداء البطيء
- تلف البيانات
- شاشات الموت الزرقاء (BSOD)
- التجميد وعدم الاستجابة
- أخطاء SMART، مثل الإشعارات حول كتل البيانات التالفة أو القطاعات المعاد تخصيصها
من المهم أن تتذكر أن فقدان SSD قد يكلفك كل بياناتك. ولهذا السبب فإن النسخ الاحتياطي مهم للغاية، ولكن من الجيد أيضًا اختبار SSD بشكل دوري بحثًا عن علامات الفشل. من الأفضل التصرف قبل ملاحظة أي علامات فشل، حيث قد يمنحك هذا بعض الوقت لنقل بياناتك إلى مكان آخر وشراء محرك أقراص بديل.