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Intelの600p NVMe SSDを突破:耐久性を限界まで押し上げる

記録を正す

Intelが600pを市場に投入した際、低価格でNVMeパフォーマンスを実現すると謳っていました。しかし、同社初のM.2 NVMe SSDは当初、物議を醸す製品となりました。同社が検証した2つの重要な情報が、不正確であることが判明しました。真相究明のため、プログラム/消去サイクルを徹底的に調査し、事実と虚偽を区別しました。

インテルは当初、ARK ウェブサイトで 600p の仕様を掲載し、600p および 6000p の各容量に対して 72TBW (Terabytes Bytes Written) の耐久性を記載していました。耐久性仕様は、保証期間の終了、フラッシュ メモリの消耗、またはその両方が発生する前に SSD に書き込めるデータ量を測定し、SSD メーカーは 2 つの方法のいずれかで耐久性を記載しますが、インテルは製品に応じて両方を使用します。インテルは、最初のコンシューマー向け NVMe SSD (750 シリーズ) を 5 年間、1 日あたり 70GB の書き込み耐久性と評価し、400GB、800GB、1,200GB の 3 つの容量すべてにこの評価を適用しました。耐久性を測定する 2 つ目の方法は TBW 評価で、これは保証期間中に書き込むことができるデータの総量です。

インテルは既に、全容量モデルで同じ耐久性評価を採用するという前例を作っていました。インテルのARKに72TBWという耐久性仕様が採用されたことは、私たちにとって警戒すべき点でした。しかし、それは同社が以前にこの戦略を採用していなかったからではありません。インテルはSSD 600pを128GBから1TBまでの4つの容量でリリースしましたが、耐久性は通常、容量の増加に伴って向上します。72TBWという評価は、他のSSDメーカーが128GBクラスの製品に指定している値の範囲内ですが、600pファミリーの他の3つの容量モデルでは非常に低い評価です。インテルはその後、高容量モデルの600pの耐久性をひそかに引き上げました。

それは単なる数字

SSDメーカーは耐久性評価を目安としていますが、実際の測定はフラッシュレベルで行われます。これは、データパターンによってフラッシュの消耗速度が異なるためです。小規模なランダムワークロードは、シーケンシャルデータよりもはるかに速くフラッシュを消耗します。製品が72TBWの耐久性評価を謳っていても、NANDはシーケンシャルワークロードでその何倍もの容量を吸収できます。

JEDECは、耐久性測定に関する2つの最新規格を公表しています。JEDEC JESD218A規格はコンシューマー向けSSDの測定方法を規定し、JESD219A規格はエンタープライズ向けSSDの耐久性測定方法を規定しています。多くの標準化団体は、有料会員でなければ詳細を公開しませんが、JEDECに無料アカウントを設定すると、どちらも一般公開されます。

SSDは、メディア摩耗インジケーター(MWI)でフラッシュの摩耗を報告します。MWIカウンターはSMART属性を介して報告し、値を監視するための様々なツールが存在します。一部の企業は異なる属性を使用してデータを報告しており、その場合、一部のツールでは測定値の復元が困難になることがあります。当社では可能な限り、SSDメーカーのツールを使用しています。

当初のレビューで、Intel 600p に問題が発生しました。Intel SSD Toolbox がドライブを認識しなかったため、メディアの摩耗状態がレポートされませんでした。試行錯誤の結果、よく使われているソフトウェアツールである HDD Sentinel で 600p の SMART 値を読み取ることができることがわかりました。その後、Intel は 600p の耐久性データを正しく表示する SSD Toolbox の新バージョンをリリースしましたが、私たちはメディアの摩耗状態と温度インジケーターの点で HDD Sentinel に魅力を感じています。

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....しかしそれは何を意味するのか

SSDメーカーは、保証請求の有効性を確認するためにMWIカウンターを使用しています。カウンターがゼロになった場合、ドライブは最大限に使用されたことを意味し、一部のメーカーは交換保証請求を拒否することがあります。各社のポリシーはそれぞれ異なり、TBW(1日あたりのギガバイト数)制限を定めているメーカーの中には、保証条件にそのような制限が存在することを明記していないところもあります。これは一種のグレーゾーンであり、場合によっては、メーカーが製品仕様に耐久性制限を記載していないため、完全にブラックリスト入りすることもあります。IntelのウェブサイトにあるIntel 600p製品ページを見ても耐久性評価は記載されておらず、製品のデータシートにも記載されていません。

Intelに関しては、さらに詳しい話があります。信頼できるウェブサイトで耐久性を測定した前回のケースでは、Intel SSD 335シリーズが自己破壊モードに入りました。カリフォルニア州フォルサムで開催されたIntelのフラッシュメモリ関連イベントで質問を受けた同社の担当者は、この動作は仕様によるものだと説明しました。Intelは、故障したセルを置き換えるための予備領域を使い果たした後、データ保護のため、すべてのコンシューマー向けSSDをオフラインにするよう設計しています。以下は、The Tech ReportのSSD耐久性実験からの抜粋です。

Intelの335シリーズはもっと早く故障しましたが、公平を期すために言えば、故障の引き金は自ら引いていました。700TBを少し過ぎたあたりでドライブのメディア摩耗インジケーターが切れ、NANDの書き込み許容量を超えたことを示しました。Intelはこの時点でドライブに自信が持てなかったため、335シリーズは読み取り専用モードに移行し、電源を入れ直すと自動的に動作しなくなるように設計されています。再割り当てされたセクターが1つだけだったにもかかわらず、私たちのサンプルはまさにその通りに動作しました。再起動によってドライブが仮想のシアン化物錠剤を飲み込むまで、データにアクセスできました。

335 シリーズは、ユーザーがデータを回復できる状態で読み取り専用状態のままにはならなかったので、ストレージ デバイスがシステムから完全に消えても、どのようにしてデータを保存できるのかをまだ理解しようとしているところです。

結果

2016年11月9日、Intel SSD 600p 256GBが故障しました。Iometerとの42日間にわたる過酷な戦いの末、故障しました。テストはレビューに使用したのと同じSSDで行いました。レビューテストでは、88時間で合計7,790GBのデータが書き込まれました。

レビュー後、600p 256GBに書き込まれたデータのほぼ全ては、SSDの寿命を早めるために特に使用した、フルスパン4KBランダム書き込みワークロードによるものでした。2016年11月3日、寿命が10%残っていた時点でテストを中止し、寿命末期のパフォーマンステストを実施しました。軽い実環境負荷の後、ドライブの寿命を縮めるために4KBのデータ書き込みを続行しました。

結局、Intel 600p 256GBは約106TBのデータを書き込みました。これは、Intelが更新版ARK製品データベースに掲載している改訂版耐久性仕様の144TB TBWを下回っています。前述の通り、JEDECコンシューマー耐久性テストは4KBのワークロードを100%実行するものではありません。単にドライブの摩耗を早めるために、ドライブに負荷をかけただけです。

合格か不合格か

Intel 600pテストでは、合否の目標を設定しました。デジタル斧を使う前に、ドライブにファイルを追加しました。144TBのデータをドライブに書き込んだ後、ファイルを復元できれば合格、復元できなければ不合格です。

Iometerがエラーで終了する前に、ドライブに106TBのデータを書き込みました。ドライブのメディア摩耗インジケーターが0に達した後、4KBブロックを1つも書き込むことができませんでした。SSDは読み取り専用状態になり、Iometerのテストファイル全体とPDFファイルの両方を復元することができました。

テスト開始時、600pが読み取り専用状態のままになるとは予想していませんでした。Intelは以前、コンシューマー向けSSDはデータが保存されている状態でロック状態に移行すると発表していたからです。また、144TBに達する前にテストが終了するとも予想していませんでした。データを保持できたものの、ドライブは144TBまでには達しませんでした。負荷が低ければSSDの寿命はもっと長かったでしょう。

現実世界で

Intel 600pには5年間の保証が付いていますが、ほとんどのユーザーはその期間内にドライブを交換するだろうと思われます。72TBWという容量は、ほとんどのパワーユーザー(またはUsenetアカウントを持つ人)にとっては低すぎます。幸いなことに、書き込み制限が低いのは最小容量の600pのみです。これはIntelが自社のWebサイトに正しく記載しておらず、レビュー前に私たちにも伝えていなかった事実です。Intelの耐久性向上を考慮すると、TBWの制限に達する前に、価格に見合う価値を得られると感じられるでしょう。

600p やその他のコンシューマー向け SSD が読み取り専用状態になった場合、ドライブはオペレーティングシステムドライブとして Windows を起動できません。オペレーティングシステムがインストールされた別の SSD をインストールするか、読み取り専用 SSD を別のコンピューターに接続する必要があります。その後、データを復旧できます。600p の場合、データの整合性を確認するために、読み取り専用状態になってから 30 日間、SSD を電源オフの状態に保ちました。テストファイルは復旧できました。Intel がハードリミットを実装しており、ドライブが訂正不能なエラーによって故障することはなかったため、JEDEC で規定されている電源オフ状態でも 1 年間はデータが保持されると考えられます。

クリス・ラムザイヤーは、Tom's Hardwareのシニア寄稿編集者でした。彼はコンシューマー向けストレージのテストとレビューを担当していました。