Что такое over-provisioning SSD и зачем диску свободное место

Резерв, без которого контроллеру не выжить

SSD не может перезаписывать NAND на месте: блок нужно стереть до записи, а блоки стирания крупные — часто мегабайты, — тогда как хост пишет страницами по 4 КБ. Контроллер поэтому постоянно переносит живые данные из частично заполненных блоков, чтобы освобождать их, и для этого переноса нужны свободные блоки, куда писать. Этот рабочий запас и есть spare area: физическая NAND, которая в диске есть, но пользователю не видна — диск на 240 ГБ обычно содержит 256 ГБ сырой флеш-памяти.

Поверх есть второй, динамический слой: блоки, о которых TRIM сообщил контроллеру, что живых данных в них больше нет. Когда вы удаляете файл, Windows шлёт TRIM, и контроллер волен стереть эти блоки и переработать их заранее, не дожидаясь запроса. Отсюда практическое следствие: полупустой диск с работающим TRIM ведёт себя как сильно over-provisioned, потому что контроллер видит все эти блоки как собственный полигон.

• Устойчивая большая запись: копирование сотен гигабайт за один заход, когда сборка мусора не успевает
• Диск, заполненный более чем на 90 процентов, где запас сокращается почти до нуля
• Среды без TRIM: старые системы, некоторые USB-мосты и RAID-контроллеры
• Запись тяжёлой нагрузки: базы данных, видеоскретчи, непрерывное журналирование
• Диск на позднем этапе износа, где выбывшие из обихода блоки тихо съедают резерв

Ручной ритуал в основном устарел — запас свободного места нет

Старый совет — партиционировать только 90 процентов диска, остальное оставить неразмеченным — родом из ранних SSD без рабочего TRIM, где скрытый резерв был единственным способом гарантировать контроллеру свободные блоки. На любом современном диске с TRIM отдельный неразмеченный кусок почти ничего не добавляет: контроллер и так перерабатывает каждый блок, освобождённый файловой системой. Ритуал живёт, потому что когда-то работал и потому что инструменты разметки делают его лёгким, а не потому что физика всё ещё его требует.

Не изменилось другое: цена заполненного под завязку диска. Больше примерно 90 процентов заполнения у контроллера сужаются варианты: каждая запись влечёт лишние перетасовки, коэффициент усиления записи растёт, устойчивая скорость записи проседает — это и есть реальная версия исчерпания spare area, и случается оно на совершенно здоровом диске. Практическое правило проще любой партиционной математики: держите около 10–15 процентов SSD свободными, больше на дисках под тяжёлую запись, а остальное отдайте контроллеру. Мониторинг по SMART покажет рост счётчиков выравнивания износа задолго до того, как это станет проблемой, требующей действий.

Вопросы и ответы

Читайте также