У каждой детали или сборки имеется определенный запас прочности. По истечению ресурса дальнейшая эксплуатация становится не возможной или только в условиях ухудшения изначальных характеристик/возможностей. Из статьи вы узнаете, какой ресурс работы у жестких дисков, как рассчитывается, а так же как сохранить запас прочности диску и продлить срок службы.
Что такое «ресурс» и «срок службы»
Термин «ресурс» обозначает износ устройства с начала использования и до предельного состояния, после чего эксплуатировать диск становится невозможно или с некоторыми ограничениями. Ключевые факторы, влияющие на износ – нагрузка и длительность работы. При определенных сценариях эксплуатации ресурс HDD выражается в цифрах: часах непрерывной или общей работы, объеме записанных или считанных данных, время запусков, число циклов включении/отключения шпинделя. Так же к ресурсу относится остаточное пространство на диске, что может использоваться для записи и чтения данных.
Под сроком службы следует понимать время работы жесткого диска до наступления замены или отказа, когда накопитель перестает функционировать. Факторы, влияющие на срок службы – износ и условия эксплуатации.
Оценка ресурса HDD
Жесткие диски оснащены технологией самоконтроля и анализа состояния — S.M.A.R.T. Технология наблюдает за основными характеристиками HDD/SSD накопителя, собирает данные о наработке и выставляет оценку для каждого параметра. При запросе данных информация отображается в понятном пользователю виде, что позволяет быстро оценить общее состояние накопителя и отдельных компонентов.
Обычно оценка состояния отображается цифрой в диапазоне 0-100, бывают и исключения для некоторых параметров, например 120 или 200. Чем выше цифра текущего значения, тем лучше состояние накопителя.
Дополнительно отображается наихудшее и пороговое значение. Наихудшее или худшее значение показывает минимальную оценку за определенный период времени. К примеру, температура диска всегда составляла 30 градусов, а при отсутствии обдува выросла до 40. Последнее наихудшее значение сохранится для статистики и останется таковым, пока не будет превышено.
Пороговое значение обозначает достижение выработки по определенному параметру, после чего диск следует заменить или отремонтировать, если остальные компоненты накопителя не достигли предельного значения. Если же заменить диск временно не представляется возможным, тогда стоит перенести все важные данные на другой накопитель, что бы предотвратить потерю данных в случае внезапной поломки.
Технология S.M.A.R.T предназначена только для анализа и сбора статистики. Уведомление пользователя о достижении предельных значений выработки ресурса не предусмотрено. Поэтому с целью предупреждения и выявления преждевременного износа следует просматривать значения S.M.A.R.T в приложениях для диагностирования: Aida64, CrystalDiskInfo, Victoria и т.д.
Наиболее подробную оценку ресурса отображает программа Victoria. Помимо значений израсходованного ресурса в окне утилиты отображается графа «остаток», что в визуальной форме позволяет оценить остаточное значение ресурса.
Признаки выработки ресурса: жесткий диск перестает функционировать, работает существенно медленнее при чтении/записи информации, запись или чтение имеющихся данных невозможна. Поэтому желательно периодически диагностировать
Оценка срока службы HDD
Обычно срок службы для замены, равен гарантийному сроку, что предоставляет производитель жесткого диска. По истечении гарантии выполняется замена накопителя аналогичным объемом. Причем замена производится даже при условии сохранения диском полной работоспособности. Такие требования установлены в большинстве компаний, что работают с данными или же у коммерческих организаций/предприятий. Поскольку дальнейшая эксплуатация «отработанных» накопителей может привести к внезапной поломке, что выльется к простою оборудования и/или затруднит доступ к данным.
Отработанные накопители подлежат уничтожению. При этом некоторые сотрудники компаний предпочитают оставить не полностью изношенные накопители себе или перепродать под видом восстановленных/ранее использованных. Часто предложения восстановленных дисков встречаются на зарубежных торговых площадках. Пользователи, что приобретали восстановленные накопители, утверждали, что диски не восстанавливались, а только эксплуатировались, вероятно, в дата-центрах.
Бытовые потребители продолжают эксплуатировать жесткие диски и после завершения гарантийного срока. Поэтому фактический срок службы HDD у некоторых пользователей достигает 10, а то и больше лет. Часто изношенные диски продолжают эксплуатировать в неответственных сценариях вплоть до полного прекращения работоспособности.
Что влияет на ресурс HDD
На ресурс диска влияет длительность работы накопителя и нагрузка. Под длительностью работы следует понимать общую наработку в часах, а так же время непрерывной работы. К слову значение непрерывной работы – без остановки, отдельно не отображается и входит в общее время наработки. Под нагрузкой следует понимать процессы записи и чтения информации с накопителя. Диск быстрее изнашивается в процессе активной нагрузки, в бездействии износ меньше.
Производители жестких дисков указывают в спецификации рекомендуемое годовое значение нагрузки и времени эксплуатации. Превышение указанных значений увеличивает нагрузку на диск. Так же в спецификации указывается общая надежность диска. Поэтому для надежной и длительной эксплуатации рекомендуется подбирать диск в соответствии с планируемыми сценариями использования.
К примеру, производитель HDD – Seagate указывает следующие параметры надежности/рекомендуемую рабочую нагрузку:
- Количество циклов запуска/остановки шпинделя за весь срок эксплуатации. Обычно указывается цифра в 300-600 тыс. запусков. При достижении указанной цифры имеется вероятность, что шпиндель придет в негодность. У некоторых экземпляров шпиндель продолжает работать и после 1.5 млн. запусков. А если учесть, что у некоторых накопителей 1 цикл равен одному запуску диска, достижение цифры в 300 тыс. циклов непосильная задача.
- Неустранимые ошибки чтения на бит. Подразумевается, что диск может не считать 1 бит данных при чтении 1000 Терабайт данных.
- Количество часов работы в режиме 24х7 в год. Время работы накопителя без выключения.
- Предельная рабочая нагрузка в год. Общий объем записанных и считанных данных.
- Средняя наработка на отказ за весь срок эксплуатации. Обычно указывается 1 млн. часов или 114 лет. Следует понимать, что указанная наработка относится к нескольким дискам. Например, у 10 дисков, что наработают 1 млн. часов вероятность отказа хотя бы одного – 99.9 %. Для 10 дисков с наработкой 100 тыс. часов вероятность отказа – 50%.
Для накопителей Seagate серии BarraCuda выставляются наименьшие параметры рабочей нагрузки, поскольку такие накопители ориентированы для бытовой эксплуатации.
- Количество циклов запуска/остановки шпинделя – 300-600 тыс.
- Неустранимые ошибки чтения – 1х1014.
- Количество часов работы в режиме 24х7 – 2400 в год или 100 дней.
- Предельная рабочая нагрузка в год – 55 ТБ.
У дисков серии Seagate SkyHawk/SkyHawk Ai выше параметры рабочей нагрузки, поскольку накопители предназначены для хранения видео с камер видеонаблюдения в круглосуточном режиме работы. Соответственно запас прочности изначально выше в сравнении с линейкой BarraCuda, так как учитываются повышенная эксплуатационная нагрузка.
- Количество циклов запуска/остановки шпинделя – 300 тыс.
- Неустранимые ошибки чтения – 1х1014/1х1015.
- Количество часов работы в режиме 24х7 – 8760 или 365 дней.
- Предельная рабочая нагрузка в год – 180/550 ТБ.
- Средняя наработка на отказ – 1/1.5 млн. часов.
Что влияет на срок службы HDD
Жесткий диск проработает дольше при бережном использовании. Для этого желательно эксплуатировать диск в соответствии с указанной рабочей нагрузкой, если такая информация имеется в спецификации. А ещё важно исключить негативные внешние факторы: вибрацию, пульсации БП, изменение температур, перепады тока и напряжения.
Вибрация
Негативный эффект создает не столько вибрация, как резонанс двух вибрирующих устройств, например ещё один HDD или корпусные вентиляторы. Вибрация вызывает ошибки позиционирования блоков магнитных дисков, что ухудшает общее состояние механических частей, а так же поверхность магнитного диска.
В качестве решения стоит использовать вентиляторы Noctua или аналоги, что не вызывают вибрацию. Если в корпусе имеется несколько корзин для установки HDD, то лучше разделить диски в нескольких корзинах. Так же как вариант установить самодельный крепеж из войлока для уменьшения передачи вибрации внутри корпуса.
Пульсации БП
Блоки питания внутри ПК создают пульсации, что негативно сказывается на электронных и механических деталях HDD и SSD дисков. Для линий питания 3.3В и 5В допустимые пульсации 50 мВ, для линий 12В – 120 мВ. Поскольку осциллограф для измерения найдется не в каждом доме, значения пульсаций у того или иного блока питаний лучше искать в обзорах, так как производитель может не предоставить данную информацию. Поэтому не стоит экономить на источнике питания.
Перепады тока и напряжения
Так же не качественный блок питания в процессе работы подает больше или меньше напряжения/тока. Подобные перепады не сложно замерять при помощи мультиметра. Кратковременные перепады накопитель переживет, а вот при постоянной эксплуатации высока вероятность выхода из строя. Так же поломку может вызвать изношенный блок питания, где за длительное время эксплуатации вышли из строя конденсаторы и другие силовые компоненты.
Внезапное отключение электричества
Резкое отключение электричества так же негативно сказывается на накопителях, в частности при записи данных. Поэтому желательно обзавестись ИБП – источником бесперебойного питания со встроенной батареей. Наличие автономного источника питания позволит корректно завершить работу накопителя и предотвратить потерю данных.
Так же желательно установить в жилье реле напряжение, что отключает подачу электричества при превышении или падении заданного напряжения. Такое устройство позволит защитить накопитель, компьютер и другие электроприборы.
Высокая или низкая температура
Рабочая температура жестких дисков обычно в пределах 25-45 градусов по Цельсию. Предельная температура 70 градусов и длительная эксплуатация при такой температуре приведет к поломке накопителя. Желательно удерживать температуру в пределах 25-35 градусов.
Информацию о нижней предельной температуре используемого накопителя подскажет программа Victoria. Обычно минимальная температура эксплуатации составляет 14 градусов. При этом лучше не доводить до снижения температуры ниже 20-25 градусов.
Перемещение во включенном состоянии
Не допускается двигать корпус или перемещать жесткий диск во включенном состоянии. Такие действия влияют на состояние механики и могут привести к повреждению считывающей головки и магнитного диска.
Вывод
Жесткие диски достаточно надежные и долговечные. Если не допускать перегрузок, обеспечить подвод качественного питания, оптимального охлаждения, исключить вибрацию и внезапные обрывы электропитания, жесткий диск запросто прослужит 5-10 или больше лет. При этом никто не застрахован от внезапной поломки, что приведет к отказу работы накопителя с приличным «запасом прочности». Так же встречается брак и скрытые дефекты, что обычно проявляются впервые месяцы или год эксплуатации. Поэтому желательно хранить ценную информацию на нескольких накопителях или Raid-массивах. Так же стоит периодически просматривать S.M.A.R.T дисков, что бы заранее предупредить выход из строя отработанного накопителя.
А как долго прослужил ваш жесткий диск? Делитесь наработкой вашего накопителя, а так же задавайте вопросы в комментариях под статьей.