jueves, 2 de febrero de 2017

SSD Overprovisioning – ProfessionalSAT

Overprovisioning, o la reserva de un espacio sin particionar en un dispositivo de memoria no volátil (como ejemplo un disco SSD), es una de las maneras más simples de incrementar su rendimiento y su longevidad.

NAND_chip_16nm_MICRONUn chip de memoria NAND Micron de 16 nm.

El espacio que destinamos al overprovisioning o sobre aprovisionamiento (como lo llama Samsung) lo utiliza la lógica integrada en el dispositivo (controladora, memoria RAM, firmware) como una especie de espacio de trabajo temporal para tareas internas de reorganización de datos que se llevan a cabo en segundo plano y que son críticas para el rendimiento así como para la duración en el tiempo de la memoria NAND.

Las funciones que se llevan a cabo en el espacio de varios GB (de 10 a 50 normalmente) que reservamos en nuestro SSD mediante overprovisioning son las siguientes:

Wear Leveling, la controladora equilibra el número de escrituras en todas las celdas NAND. Monitoriza el número de escrituras de cada celda para no sobrecargar y desgastar celdas individuales.

Bad block management, la controladora retira los bloques de memoria NAND que han superado el número de escrituras máximo permitido o los que han fallado en escritura, lectura o comprobación.

Garbage Collection, consolida datos de usuario o sistema y borra efectivamente bloques con datos inválidos (datos marcados como borrados por el sistema operativo).

Samsung_overprovisioningSamsung Magician. Overprovisioning en un Samsung 840 Evo, 10.57 GB.

Por ejemplo, los Samsung 840 Evo y los Samsung 850 Evo de 1 TB, integran una controladora llamada MEX.

Samsung-850-EVO-1TBPCB del Samsung 850 Evo 1 TB.

Con 3 cores ARM Cortex R4 a 400 MHz, que son los encargados de todo el procesamiento, para ello cuentan con una memoria RAM local de 256 MB a 2 GB según la capacidad del SSD.

Cortex-R4-chip-diagram-LGARM Cortex R4.

Ventajas del Overprovisioning

Aumenta la velocidad de nuestro SSD de modo importante en tareas cotidianas y especialmente en cargas de trabajo I/O sostenidas.

Reduce el fenómeno de Write Amplification (WAF), es decir, el espacio efectivo que se escribe en las celdas NAND respecto a las peticiones de escritura del sistema operativo.

Aumenta y mucho la vida útil del dispositivo.

Reduce la tasa de fallos de las celdas NAND, con lo que hace más fiable el dispositivo SSD.

NAND_chip_16nm_MICRON_24 chips NAND de 128 Gb Micron 16 nm.

Desventajas del Overprovisioning

Hay que dedicar tiempo a configurarlo, normalmente “a mano” o con utilidades como Samsung Magician.

Reduce el espacio efectivo para nuestros datos. La recomendación general es reservar un 10% del espacio del SSD para Overprovisioning, aunque con un 20% o 30% todavía sigue aumentando el rendimiento.

Conclusiones

No he montado nunca ni un solo SSD sin Overprovisioning, con eso lo digo todo, ni en las lejanas épocas de los Intel X25M de 80 GB. Allá por 2009…

Las ventajas de su implementación superan con creces sus contras y hacen que el dispositivo NAND  sea mucho más rápido y confiable.

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Carlos Yus Valero – informaticapremium      informaticapremium-logo-150px[3]