SSD-Lebensdauer verstehen: TBW und DWPD

Da SSDs immer beliebter werden – ob in Rechenzentren, PCs, Laptops oder anderen Geräten oder Systemen, die Speicherplatz benötigen – ist es wichtig, nicht nur auf Geschwindigkeit und Kapazität zu achten, sondern auch auf die Lebensdauer.

Es die zwei folgenden zentralen Messgrößen, die die Lebensdauer erklären: Geschriebene Terabytes (Terabytes Written - TBW) und Anzahl der Schreibvorgänge auf einem Laufwerk pro Tag (Drive Writes Per Day - DWPD). In diesem Artikel gehen wir auf die Unterschiede zwischen beiden ein und erläutern, wie sie berechnet werden.

Geschriebene Terabytes (TBW)

Vereinfacht ausgedrückt ist TBW also die Gesamtdatenmenge, die während der Nutzungsdauer auf eine SSD geschrieben werden kann. Dieser Wert ist auch ein guter Indikator dafür, wie lange ein Laufwerk unter normalen Betriebsbedingungen fehlerfrei funktioniert. Zur Berechnung der TBW wird die Speicherkapazität des Laufwerks mit der Anzahl der Program/Erase (P/E) Zyklen multipliziert, die jeder NAND-Block ausführen kann – wie durch den Halbleiter festgelegt – und dann durch den Schreibverstärkungsfaktor (Write Amplification Factor - WAF) geteilt.

Der P/E-Zyklus wird dadurch bestimmt, wie oft eine Speicherzelle beschrieben und gelöscht werden kann, bevor sie unzuverlässig oder inkonsistent wird, während WAF angibt, wie viel zusätzliche Arbeit die SSD beim Speichern von Daten leisten muss.

NAND-Flash hat eine inhärente Begrenzung der Anzahl der P/E-Zyklen, für die dieser Speichertyp ausgelegt ist. Diese Begrenzung beruht darauf, dass die Oxidschicht, die die Elektronen in den Speicherzellen einfängt, bei wiederholtem Gebrauch allmählich abgebaut wird. Die Lebensdauerbewertungen für SSDs werden bereitgestellt, damit Verbraucher fundierte Entscheidungen treffen können.

Ein Beispiel für TBW in der realen Welt folgt hier:
Wenn eine SSD mit 1,92TB eine TBW-Einstufung von 3.504 hat, bedeutet dies, dass das Laufwerk für das Schreiben von 3.504TB an Daten ausgelegt ist, bevor Ausfälle wahrscheinlich werden.

Drives Writes Per Day (DWPD - Anzahl der Schreibvorgänge auf einem Laufwerk je Tag)

Dagegen bietet DWPD eine etwas andere Perspektive und berechnet, wie oft ein Laufwerk während seiner garantierten Lebensdauer pro Tag vollständig beschrieben werden kann. Dies ist besonders wichtig für hochintensive Workloads – beispielsweise in Server oder Rechenzentren.

Wir verwenden jedoch die TBW-Zahl und berechnen diese mit der Garantiezeit in Tagen, multipliziert mit der Gesamtkapazität, um ein Verhältnis zu erhalten. Die von uns verwendete Formel lautet:

Wenn zum Beispiel eine 7,68TB-SSD einen TBW von 14.016 und eine Garantiezeit von 5 Jahren hat, würde die DWPD-Berechnung wie folgt aussehen:

Daraus ergibt sich 1 DWPD, was bedeutet, dass die SSD während der 5-jährigen Garantiezeit jeden einzelnen Tag ihre gesamte Kapazität schreiben kann.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass TBW nützlich ist, um die Gesamtlebensdauer eines Laufwerks zu erfassen, während DWPD entscheidend dafür ist, wie gut ein Laufwerk den täglichen Arbeitslasten standhalten kann, insbesondere in Umgebungen wie Unternehmen und Rechenzentren. Beide Metriken sind bei der Auswahl einer SSD von entscheidender Bedeutung, insbesondere in Szenarien, in denen das Laufwerk für datenintensive Aufgaben und ständige Schreibvorgänge eingesetzt werden soll.

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