SSD-ji precej ranljivi ob izgubi napajanja

Matej Huš

2. mar 2013 ob 10:15:44

V starih časih je bila izguba napajanja velik problem za trde diske, saj je lahko privedla do napak pri zapisu podatkov ali celo njihove izgube. Moderni sistemi so na te težave manj občutljivi, saj imajo pametnejše algoritme za zapisovanje podatkov in strojno zaščito pred poškodbami, ki bi se lahko zgodile (recimo ob nekontroliranem padcu bralne glave). Potem pa so si pot v naše računalnike utrli SSD-ji, ki imajo v vseh pogledih superiorne karakteristike. So tišji, lažji, hitrejši in odzivnejši. A kot je pokazala najnovejša raziskava, so manj odporni na izgube napajanja. Težava je zlasti brisanje podatkov, saj se brisanje na SSD-jih lahko dogaja le v celotnih blokih, četudi brišemo manj podatkov (preostanek se pač mora ponovno zapisati na disk). Dodatno hibo predstavlja logika za prevajanje fizičnih naslovov v logične, ki skrbi za enakomerno izrabo celic (wear levelling).

Raziskovalci z Univerze v Ohiu in iz Hewlett-Packardovih laboratorijev so preizkušali petnajst SSD-jev in dva klasična trda diska, da bi videli njihovo obnašanje ob izgubi električnega napajanja. Identificirali so šest napak, ki se lahko teoretično pojavijo pri SSD-jih: okvara bita (bit corruption), zapisi na napačno mesto (flying writes), delni zapis podatkov (shorn writes), okvara metapodatkov (metadata corruption), uničenje naprave (dead device), nezaporedni zapis (unserializability). Primerjali so SSD-je iz različnih tipov (MLC in SLC) in cenovnih razredov.

Rezultati so zaskrbljujoči. Le dva SSD-ja sta preživela izpad električne energije brez okvare podatkov; in to ne najdražja "enterprise" pogona, ampak dva iz srednjega cenovnega razreda. Eden izmed SSD-jev je sploh prenehal delovati, eden je izgubil tretjino podatkov, osem jih je imelo težave z zaporednostjo zapisa, trije so imeli delni zapis podatkov, trije pa okvaro bitov. Zanimivo je, da sta bila preživela SSD-ja izdelana v letu 2012, iz srednjega cenovnega razreda (okoli evro/GB) in predvsem tipa MLC. Sicer bi pričakovali, da so enonivojske celice (SLC) precej vzdržljivejše. Kaj vse to pomeni? Za domače uporabnike nič kaj, saj izgube napajanja v prenosnikih tako ali tako ni, namizni računalniki pa se tudi bolj redko srečajo z njo. Precej drugače pa je v podatkovnih centrih in strežnikih, kamor se SSD-ji pospešeno prebijajo. Tam so izgube napajanja verjetnejše in tudi usodnejše.