シリコンパワー SP120GBSS3S55S25 耐久性テスト


シリコンパワー 【SSD】SATA3準拠6Gb/s 2.5インチ 7mm 120GB MLCチップ使用 SP120GBSS3S55S25
シリコンパワー SP120GBSS3S55S25の耐久性テストを行った。約640テラバイトにて終結した。


■2014年現在のSSDの寿命

【メーカ公開の耐久性データ表・クライアント用】

公開メーカ 保証書込容量(TBW) 5年換算の保障値 NANDフラッシュ書込回数
※損失含まず
crucial MX100系 73TB 1日40GB書き込み 562回(容量128GB)
286回(容量256GB)
141回(容量512GB)
シーゲート系
600 SSDシリーズ
36.5TB(容量120GB)
72TB(容量240GB)
72TB(容量480GB)
1日20GB書き込み
1日40GB書き込み
1日40GB書き込み
304回(容量80GB)
304回(容量120GB)
152回(容量480GB)
プレクスター M6Sシリーズ 73TB 1日40GB書き込み 562回(容量128GB)
286回(容量256GB)
141回(容量512GB)
OCZ Vertex 460シリーズ 21.9TB(3年保障値より逆算) 1日24GB書き込み
(3年で1日40GB)
182回(容量120GB)
91回(容量240GB)
45回(容量480GB)
インテルSSD 530 36.5TB(5年保障値より逆算) 1日20GB書き込み 456回(容量80GB)
304回(容量120GB)
203回(容量180GB)
101回(容量360GB)
76回(容量480GB)

SSDの磨耗状態(寿命)の誤解を避けるため、2014年8月現在、メーカの公開情報を提示しておく。メーカが品質保証しているSSDの書き込み総量は36.5~73テラが多い。現在、一流メーカが公開している動作保証はこれだと理解して欲しい。

■耐久テストの対称軸としての書き込み速度

SSDの耐久テストは可能性の一つとして速度とのバーターである可能性がある。ゆえに書き込み速度を提示する。SSDを構成するNANDフラッシュメモリの書き込み速度はイレーズ(消去)速度と密接な関連がある可能性がある。大エネルギーでNANDフラッシュメモリをイレーズすれば当然速度が速くなると推測でき、低エネルギーでゆっくりイレーズすれば遅くなると推測できる。
次の図は加速寿命テストプログラム「ssd_full_cmd」による速度オプション-Sを付けた計測結果だ。測定は各SSDに対して1アクセス1測定の原則に従い行った。「ssd_full_cmd」は一回に10GBのデータを書く。SSD内蔵のキャッシュメモリを瞬間的に蒸発させSSDの素顔の書き込み速度を調べる。

SSD 書き込み速度

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■一般ユーザの1日の平均書き込み量の算出

SSDの耐久性を考えるに一日の書き込み量を理解する必要がある。これを10GB/日と計算する。この数字は「SSD寿命カウンタ」を設定しているPCにて測定した。「SSDの一日の書き込み量の調査」を根拠としている。

ssd_opthttp://ssdopt.dnki.co.jp/

OSの設定をSSD用に設定するフリーウェアを配布している。OSの設定に不安を感じる人は利用されたい。

■測定結果

シリコンパワー SSD 耐久性

このSSDはECC(エラー訂正機能)が弱いのが一つの特徴だと思われるが、一般的なメーカの動作保障値であるTBWが73テラバイト以上の耐久性を余裕を持ってクリアしているとは言える。このSSDの常用耐久性の判断は難しい。損壊した634テラの約1/3として200テラバイトが一つの目安だろう。理由は判らないのだが186テラバイト、234テラバイトでべりファイエラーが出ている。これを加味するならばその半分の90テラバイトが安全パイを考えた時の常用値と思う。各メーカが出しているSSDの保障値は73テラバイトが多い。一般的なメーカの保障範囲で使用すればなんら問題ない耐久性と結論できる。

まあ、普通に使えば年間4テラバイトが年間の使用量というのは一般論となる。とすれば民生用に要求される耐久性はTBWで40テラバイトとなる。これを目安に考えて欲しい。

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本記事を読むにあたり、誤解なきよう次の記事を読んで欲しい。前提条件をまとめている。

  1. SSDの寿命の考え方と加速寿命テスト
  2. 120GB級SSD耐久性テストガイドライン
  3. SSD加速寿命テスト「ssd_full_cmd」

■データ集計・・・

シリコンパワー SP120GBSS3S55S25

上の図はCrystalDiskInfoを使い採取した。
ぱっと見ではシリコンパワーでは寿命の指標となる値が取れなかった。
S.M.A.R.T.のRAWデータ、いわゆる生と呼ばれるところを見れば取れるかもしれないが予断を許さない。

このSSDは実際に書き込みしたデータ量を測り、寿命を測定するのが合理的だと思う。

■NANDフラッシュメモリ
シリコンパワー

念のため分解し、内蔵フラッシュメモリの型式をチェックする。東芝製TH58TEG7という型式は判る。

http://pctuning.tyden.cz/hardware/disky-cd-dvd-br/27932-asus-raidr-express-ohromujici-ssd-na-pci-e-karte?start=2

こちらの記事より同じくTH58TEG7を採用しており、19nmプロセスのフラッシュメモリと判明する。

CFD販売東芝製HG6QではTH58TEG8という型式を備え、公式アナウンスでは19nmプロセスとのこと。

HG6Qのフラッシュメモリ

CFD販売東芝製HG6Qが耐久テストで338テラバイトで最大書き込み量であったことから本SSDも338テラバイトが最大書き込み量ではないかと推定する。

■197テラバイト目、 2014/9/3情報

問題は9/2に発生している。気がついたのは本日9/3日だ。

SSD 耐久テスト べりファイエラー

ssd_full_cmdは検証テストを優先しており、ベリファイ(データの文字化け検証)は弱い。毎回検証していると時間がかかるのでベリファイをしない。ただし、1日に一度、13GBのデータを書き、それを検証している。このタイミングで1バイトの検証エラーを検出した。それが上の画像だ。

データ量で言えば197テラバイトでありこのクラスの一般的なメーカ保障値は36.5~73テラバイトを越えている。従い、品質保証外とも言える。問題はシリコンパワーはTBWが非公開であるということだ(もちろん資料を見落としているだけかもしれないが)。

SSD S.M.A.R.T. 情報

念のためにS.M.A.R.T.の情報を取る。A8の情報が1から2に変化している。推測であるが不良ブロックが発生しリペアが起きたのではないか?・・・それがssd_full_cmdがベリファイエラーとして検出したのではないだろうか。

ここでSSDの耐久テストにルールを定める。ベリファイエラーが1回までは偶然の可能性がある。2回以上発生したらパソコン本体、メモリの障害も含めてエラーを考える。電子のスピン、あるいは自然放射線の影響で数ヶ月に一度どうしてもエラーが発生するとはネットで側聞するからだ。

および、ベリファイエラーを検出したならば、以後、しばらくはベリファイモードで検査をすることとする。

> ssd_full_cmd X -V

検証に使用しているssd_full_cmdにはこのように-Vというベリファイを毎回行うスイッチがある。このSSDには当分この設定で検証する。

■205テラバイト目、 9.5情報

シリコンパワー SSD 耐久性

9/3日にベリファイエラーが発生した。従い、ssd_full_cmdを-Vオプション付け書き込んだ情報を全てリード検証するようにした。あれから2日経過しているがエラーは出ていない。問題ないようである。

■240テラバイト目、 2014/9/10でエラー再発

気がついたのは本日9/14日であるがログでは9/10に起きている。単純に考えるとこのSSDは安全域を突破しており寿命が来ているのだと思う。

シリコンパワー SSD データベリファイエラー

念のためにCrystalDiskInfoの情報も載せる。

シリコンパワー SSD データベリファイエラー

どうも数日ごとに起きている。SSDにはウェアレベリングという曲者がいる。SSDのNANDフラッシュメモリを巡回してスワップしていく機能だ。つまり、ssd_full_cmdで書き込みテストをするということは裏ではSSDにもとから居たファイルを読み書きスワップしている。ssd_full_cmdのアクセスデータに文字化けが起きているならばその数十倍、数百倍の頻度で既存のファイルが壊れている可能性がある。

この状況証拠より、本SSDのテストを打ち止めにして良いと思うが念のため他のPCに繋ぎ変える事にする。このSSDを接続していたWindowsサーバーには10日以上プレクスターM6S、サムスン840Evoを接続してエラーが出ていないからPCのメモリ不良、マザボの不良の心配はないと思うがいわゆる相性問題(機材毎の公差による障害)も少し疑う。

もっとも後日、ジャッジして判断しなくてはいけない。

■640テラバイト目、 2014/11/25で事実上、寿命を終える

141212B

634テラバイトを書き込みをしたときにチェックサムエラーが発生した。そしてこの後、PCはクラッシュしている。PCの再起動はこれ以後できなくなった。このSSDをPCより外すと起動できた。

このSSDをUSB変換ケーブルを経由して他のPCに接続した場合は認識した。この状態でチェックディスクをかけるも結果は正常だった。ただし、ssd_full_cmdに-xオプションをつけてスペースデデフラグ改で生成したテストデータのチェックサムを調べると途中でフリーズした。ファイルの読み取りで永久ループに突入したようである。

一度フォーマットしなおし、再度テスト機に接続したら、問題なくPCは起動した。テストを再開するもチェックサムエラーが起きてssd_full_cmdは停止した。

今まで壊れたSSDとは違うマイルドな挙動をしているのが面白い。状況証拠から言える事はこのSSDはECC(自動エラー訂正機能)が弱いためだと思われる。ECCが弱いためエラーが出やすい代わりに致命的なクラッシュを起こしにくいのだと思う。

ECCでのエラー訂正が強力であるほどNANDフラッシュの寿命を絞り尽くす代わりに、障害が出たときは精も根も尽き果てているのだと思う。

141212A

CrystalDiskInfoの画面を示す。このSSDは取れる情報が少ないのだがどうも識別子AAが寿命を示すようだ。

141212

識別子AAの変化を示す。これはたぶん代用NANDフラッシュの在庫を示すと思われる。寿命が尽きた時に急速に減少しているのが判る。このSSDはリアルタイムで残りの寿命を取る情報は素直には見つからない。しかしAAが変化しだした時は要注意とは言える。

 

■SSD寿命カウンタへのフィードバック

本記事は、「SSD寿命カウンター」、延命高速化ソフト「プチフリバスター」、NTFSのSSD最適化ソフト「SSDブースター」の検証資料の作成も兼ねている。さっそく本SSDの情報は「SSD寿命カウンター」に実装している。

plxt

本記事の情報はSSDの寿命測定ソフト「SSDカウンタ」最新版にフィードバックしている。この版は現在最新版に反映され、アップデータとして配布している。

SSD寿命測定

このSSDの場合S.M.A.R.T.(ディスク装置の内部情報)からSSD内部の加齢を測定出来ない。注意されたい。そのかわり、実際にディスクへの書き込みをカウントすることにより正確な加齢情報を取得できる。ユーザはこれでこれで寿命の問題から開放可能だ。。

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