Привет, друзья! Технологии не стоят на месте и с каждым годом развиваются все стремительней, особенно в компьютерной отрасли. Еще, казалось бы, вчера мы только узнали про три закона робототехники, сочиненные Айзеком Азимовым, а сегодня уже японцы конструируют кукол, электронная «начинка» которых пол мощности превосходит небольшую серверную, но которые и слыхом не слыхивали об упомянутых законах.
Изменения затронули и сферу сохранения данных. Сегодня вы узнаете, что такое SSD накопитель и зачем он нужен, нужен ли в принципе такой девайс или как-то можно без него обойтись.
Почему твердотельный
Такие накопители известны не первый год, однако большинство юзеров лишь недавно обратила на них свое внимание как на достойную альтернативу традиционным винчестерам. Так почему он называется твердотельный? Название происходит от английского слова Solid – «Твердое состояние». По сути, это обычная микросхема, построенная на полупроводниках – такая зеленая плата с кучей дорожек, которую видел каждый, кто хоть раз разбирал корпус электроприбора.
Архитектура устройства напоминает, уже ставшие привычными, флешки. В SSD используется такой же тип энергосберегающих схем памяти, которые не теряют данные, даже при длительном отсутствии питания. Разница только в габаритах, емкости и скорости записи. Кроме того, флешка рассчитана на использование как подключаемое внешнее устройство, а ССД все таки в большинстве случаев внутренний девайс.
Внешне, твердотельные накопители напоминают винчестеры, однако отличаются габаритами – они меньше. Согласно стандартизации здесь немного другие форм-факторы: например, M2 или U2. Это не значит, что ССД невозможно установить в обычный системник: существуют специальные адаптеры для старых корпусов, а новые корпуса уже оснащены посадочными местами.
Преимущества SSD
Может возникнуть закономерный вопрос – для чего вообще такое устройство в компьютере, если есть привычные и доступные в плане цены, винчестеры. А преимуществ у твердотельных накопителей аж несколько:
Более высокая скорость чтения и записи данных. Это особо ценится пользователями, обрабатывающими большие по размеру файлы, а также геймерами, у которых игры грузятся быстрее.
Меньший расход питания. Для портативных компьютеров это решающий фактор, ведь устройство сможет проработать дольше на том же заряде батареи.
Больший срок эксплуатации. Вследствие отсутствия механических частей, выше вероятность того, что девайс не выйдет из строя в самый неподходящий момент.
Ударостойкость. При транспортировке устройства, выше вероятность, что из-за падения или механического воздействия пользователь не потеряет важные данные. В этом причина растущей популярности портативных ССД.
Часто SSD небольшого объема ставят на компьютер в качестве системного тома, для более быстрой загрузки операционной системы. Такой компьютер не только будет быстрее загружаться, но и ОС будет шустрее из-за быстрого доступа ко всем системным файлам.
Недостатки и ограничения
Вы можете спросить: если это устройство настолько шикарно, почему не все пользователи используют его в ПК? Увы, все по-прежнему упирается в стоимость: за аналогичную цену можно приобрести обычный винчестер емкостью, десятикратно превышающей SSD. При сборке или апгрейде компьютера, юзеры часто ограничены в средствах, поэтому приходится «осадить коней», лавируя между крутостью детали и ее стоимостью. А так бы мы понаставили всякого, ага.
Среди пользователей до сих пор существует заблуждение, что твердотельные накопители ненадежны. Да, это наблюдалось в момент их массового появления на рынке. Причина кроется в использовании дешевых контроллеров, которые не справились со своей задачей. Сегодня же самый дешевый SSD способен гарантированно «пережить» до 3 000 циклов перезаписи. У более качественных устройств эта цифра возрастает до 10 000. Это даже больше, чем у традиционного HDD.
Еще один миф заключается в том, что операционную систему надо как-то хитро настроить для работы с твердотельным накопителем – например, отключить файл подкачки. Это не так. Все, что придется сделать пользователю – активировать в BIOS режим AHCI, необходимый для корректной работы устройства. Обратите внимание, что старые материнские платы этот режим не поддерживают – вместо него там уже ставший неактуальным IDE
Зачем оно надо
«Быть или не быть?» – подумает читатель. Купить SSD или сэкономить, купив что-то другое. Согласно отзывам моих клиентов, еще ни один не испытал недовольства из-за покупки такого девайса. Было несколько претензий по поводу гарантийного ремонта, но это уже статистическая погрешность, которая всегда проявляется при больших количествах продаж.
И если вы нервничаете каждый раз, когда компьютер начинает «тупить» и зависать, ССД – лучший вариант избавиться от таких явлений. Нервничать вы при этом, скорее всего, не перестанете, но уже найдете другую причину, а вот компьютер будет «летать» с таким накопителем.
Правда, есть одно маленькое «НО». К хорошему быстро привыкаешь, и потом работать на компьютере с обычным HDD вам будет немного некомфортно. Но это уже мелочи, не так ли?
И если вы уже направляетесь в инет-магазин за новеньким SSD накопителем, почитайте эту инструкцию – она поможет вам правильно . Также вам, возможно, будет интересен , конечно если считаете что без HDD никуда.
Советую обратить внимание на устройство Kingston SSDNow A400 120GB 2.5″ SATAIII TLC – хороший и доступный по цене накопитель на 120 Gb.
А на этом я на сегодня прощаюсь. Спасибо за внимание, друзья, и до следующих встреч. Не забывайте делиться публикациями моего блога в социальных сетях. Компьютерную грамотность – в массы! И , чтобы получать уведомления о поступлениях новых статей.
Сегодня большинство компьютеров пользователей оборудованы жесткими дисками HDD. Это популярный тип, который имеет свои плюсы, но постепенно его вытесняют с рынка SSD-накопители. Практически любой современный ноутбук или стационарный компьютер продается с таким хранилищем внутри, но большинство покупателей не совсем понимает, что такое ССД-диск. Давайте разберемся с этим и определим, что собой представляет данный винчестер, какими плюсами и минусами он обладает перед классическими и уже морально устаревшими HDD-накопителями.
Что такое ССД?
Если говорить простыми словами, то это компьютерное устройство памяти, которое состоит из микроконтроллера и микросхем. Расшифровывается эта аббревиатура как Solid State Drive (или Solid State Disc), что в переводе с английского означает "твердотельный диск".
Отметим, что это немеханическое устройство. В отличие от стандартных HDD-накопителей, в ССД-дисках отсутствуют подвижные механические части: шпиндель, считывающая головка. Поэтому при работе этого устройства внутри ничего не движется, не вращается с огромной скоростью, не шумит. Следовательно, тут ничего и не изнашивается. Все эти параметры исключительно важны, так как именно они отличают две технологии. Старые HDD-модели были слишком чувствительными к разного рода вибрациям, новые - нет.
Итак, жесткий ССД-диск хранит всю информацию не в секторах на твердых пластинах, а непосредственно в микросхемах памяти. Специальный контроллер позволяет записывать данные в ячейки и получать их оттуда, передавая на интерфейс ПК. По сути, SSD - это большая флешка с огромным объемом памяти, вот только ее производительность или пропускная способность намного выше не только производительности простой флешки, но устаревших накопителей HDD.
Для чего он вообще нужен?
Более эффективная и производительная замена устаревшим накопителям HDD - вот основная цель, которую преследовали разработчики данных цифровых носителей. Они имеют меньшие габариты, работают очень быстро и не издают шум в процессе эксплуатации. На компьютере, на котором используется ССД-накопитель, загрузка операционной системы осуществляется намного быстрее, да и в целом производительность в разных программах увеличивается.
Что касается ноутбука, где каждый ватт энергии на счету, установка ССД более чем оправдана. Здесь он потребляет немного энергии, что позволяет производителям ноутбуков обеспечить более высокую автономность моделей. К тому же за счет небольших размеров данных устройств и меньшего нагрева можно создавать более компактные ноутбуки и особо не заморачиваться над реализацией системой охлаждения жесткого диска.
Состав
Внешне SSD выглядит банально: это небольшая зеленая плата с микросхемами и котроллером на ней, которая помещена в пластиковый или металлический корпус. На одной стороне корпуса располагается разъем SATA, через который диск подключается к материнской плате компьютера. Рядом располагается разъем для подключения питания. Все как в обычном носителе HDD.
Итак, расположенные на плате микросхемы памяти являются хранилищами информации. В отличие от устаревших твердых дисков, применяемых в HDD-моделях, чтение информации с таких носителей осуществляется гораздо быстрее. Следовательно, графические процессоры быстрее получают требуемую информацию для обработки с жесткого диска, что ускоряет работу системы целиком.
Контроллер
Контроллер на плате - это аналог процессора, только он является узкоспециализированным. Его основная задача - распределение информации в микросхемах. Также он может выполнять разные служебные задачи: чистка памяти, перераспределение ячеек и т. д. Все служебные задачи должны выполняться своевременно, иначе невыполнение может привести к потере информации.
Также в состав носителей ССД для ноутбуков и стационарных ПК входит буферная память для кеширования данных. Это высокоскоростная оперативная память, в которую сначала направляются данные, затем изменяются и записываются на диск.
Установка
Большинство пользователей изначально знают, как установить ССД. Эта процедура совершенно не отличается от процесса установки обычного HDD-накопителя.
Невозможно установить данный диск неправильно. Его необходимо просто вставить в корпус, прикрутить сборку шурупами и подключить SATA-кабель к материнской плате и к разъему носителя. Кабель от блока питания вставляется в находящийся рядом разъем. В системе отсутствуют кабели с разъемами, которые можно было бы ошибочно подключить к устройству, поэтому проблем с установкой быть не должно.
Как это работает?
Достаточно сложно объяснить принцип работы этого устройства. Он основан на специфике функционирования определенных ячеек памяти. Здесь обработка данных осуществляется не байтами, а блоками. Причем каждая ячейка имеет определенный ресурс циклов записи, и чем чаще данные будут записываться и удаляться из памяти, тем скорее диск исчерпает свой ресурс и выйдет из строя.
Чтение данных происходит быстро. Все операции осуществляются через контроллер, который "понимает" нужный адрес блока и обращается к необходимой ячейке памяти. Бывают случаи, когда необходимо считать сразу несколько непоследовательных блоков, но на производительности это не сказывается. Подобного преимущества не было в HDD-носителях.
Процесс записи информации осуществляется в следующей последовательности:
- Чтение блока в кеш.
- Изменение информации в кеш-памяти.
- Стирание блока в памяти.
- Запись нового блока в память по адресу, который предварительно вычислен специальным алгоритмом.
Запись предполагает обращения к ячейкам памяти на цифровом носителе SSD. Перед записью производится очистка блока, а для того чтобы диск изнашивался последовательно, контроллер по специальным алгоритмам вычисляет номера блоков.
Отметим, что стирание блоков осуществляется во время простоя работы носителя. За счет этого время выполнения записи на диск сокращается. При этом вмешательство пользователя не требуется, система автоматически выполняет команду по очистке блоков.
Виды носителей SSD
Есть несколько видов этих устройств. Они делятся по типу интерфейса, который используется для подключения к ПК:
- SATA. Диски с SATA-интерфейсами являются самыми распространенными. Такой же разъем используется и для подключения обычных дисков HDD. Есть также уменьшенная версия этого разъема - mSATA.
- PCI-Express. Посредством этих разъемов обычно подключатся видеокарты, однако можно подключить и диск с соответствующим разъемом. Находится данный интерфейс на материнской плате. При подключении диска через PCI-Express его производительность возрастет за счет более высокой пропускной способности этого интерфейса. Обычно SSD-носители для серверов подключаются таким образом.
- M.2 - еще один миниатюрный вариант для подключения дисков.
Характеристики
Итак, вы теперь понимаете, что такое ССД. Осталось только упомянуть основные характеристики этих устройств:
- Емкость. Один из важных параметров, который указывается чаще всего величиной некратной степени двойки. Если емкость HDD накопителей составляла 256 или 512 Гб, то емкость SSD-устройств обычно составляет 240 или 480 Гб соответственно. Это сделано из-за резервации части памяти контроллером, необходимой для замены блоков, исчерпавших свой ресурс. Пользователь не видит замены блоков, и данные он не потеряет. То есть если в характеристиках указан объем 480 или 500 Гб, то по факту там доступно 512 Гб. Просто разные контроллеры резервируют определенный объем.
- Скорость. Большинство устройств имеют скорость в 450-550 Мб/сек. Эта скорость равна пропускной способности интерфейса SATA, посредством которого диск подключается к материнской плате. Впрочем, этого вполне достаточно для любых задач. Ведь даже скорость записи в приложениях оказывается ниже. В характеристиках чаще всего указывается именно скорость записи, а не пропускная способность.
- Число микросхем. Чем больше будет микросхем памяти, тем большее количество операций может быть обработано за одну единицу времени. То есть число микросхем определяет производительность. Обычно скорость записи выше у моделей с большим объемом памяти. Это связано с тем, что с ростом объема памяти растет и количество чипов.
- Тип памяти. Самые дешевые SSD-накопители имеют память TLC, дорогие - MLC. Компания Samsung использует и совершенствует свою собственную память 3D-NAND. Различия в используемом типе памяти на практике не видны.
Заключение
Несмотря на то что подобные цифровые хранилища информации отдаленно напоминают современную большую флешку, между ними есть отличия. В частности, эти диски имеют большой спектр реализованных современных технологий, за счет которых достигается большой прирост производительности без потери надежности. Скорость работы всей системы ощутимо растет при замене старого жесткого диска на новый твердотельный. Теперь мы окончательно разобрались с тем, что такое ССД и каковы его особенности.
Практически каждый пользователь уже слышал о твердотельных накопителях, а некоторые даже пользуются ими. Однако, не многие задумывались чем же отличаются эти диски друг от друга и почему SSD лучше HDD. Сегодня мы расскажем в чем различие и проведем небольшой сравнительный анализ.
Область применения твердотельных накопителей с каждым годом расширяется. Сейчас SSD можно встретить практически везде, начиная от ноутбуков и заканчивая серверами. Причиной тому высокая скорость и надежность. Но, давайте поговорим обо всем по порядку, поэтому для начала посмотрим в чем заключается разница между магнитным накопителем и твердотельным.
По большому счету, основное различие заключается в способе хранения данных. Так в HDD используется магнитный способ, то есть, данные записываются на диск путем намагничивания его областей. В SSD вся информация записывается в специальный тип памяти, который представлен в виде микросхем.
Особенности устройства HDD
Если взглянуть на магнитный жесткий диск (МЖД) изнутри, то он представляет собой устройство, которое состоит из нескольких дисков, головок для чтения/записи и электропривода, который вращает диски и перемещает головки. То есть, МЖД во многом похож на проигрыватель виниловых пластинок. Скорость чтения/записи подобных современных устройств может достигать от 60 до 100 МБ/с (в зависимости от модели и производителя). А скорость вращения дисков варьируется как правило от 5 до 7 тыс. оборотов в минуту, а в некоторых моделях скорость вращения достигает 10 тыс. Исходя из особенной устройства, здесь можно выделить три главных недостатка и всего два преимущества перед SSD.
- Шум, который исходит от электродвигателей и вращения дисков;
- Скорость чтения и записи сравнительно низкая, поскольку определенное время тратиться на позиционирование головок;
- Высокая вероятность механических поломок.
- Относительно низкая цена за 1 ГБ;
- Большой объем хранения данных.
Особенности устройства SSD
Устройство твердотельного накопителя в корне отличается от магнитных накопителей. Здесь отсутствуют движущиеся элементы, то есть, в нем нет электродвигателей, перемещающихся головок и вращающихся дисков. И все это благодаря абсолютно новому способу хранения данных. В настоящее время существуют несколько видов памяти, которая применяется в SSD. Также они имеют два интерфейса подключения к компьютеру — SATA и ePCI. Для типа SATA скорость чтения/записи может достигать до 600 МБ/с, то в случае с ePCI она может колебаться от 600 МБ/с до 1 ГБ/с. SSD накопитель нужен в компьютере именно для более быстрого считывания и записи информации с диска и обратно.
Благодаря своему устройству, ССД имеют гораздо больше преимуществ перед МЖД, но и без минусов не обошлось.
- Отсутствие шума;
- Высокая скорость чтения/записи;
- Меньше подвержены механическим поломкам.
- Высокая стоимость за 1 Гб.
Еще немного сравнения
Теперь, когда мы разобрались с основными особенностями дисков, продолжим наш сравнительный анализ дальше. Внешне ССД и МЖД также отличаются. Опять же, благодаря своим особенностям магнитные накопители гораздо больше и толще (если не брать в расчет таковые для ноутбуков), в то время как SSD по размеру как раз-таки сопоставимы с жесткими для ноутбуков. Также, твердотельные накопители потребляют в несколько раз меньше энергии.
Подводя итог нашему сравнению, ниже приводим таблицу, где можно посмотреть отличия дисков в цифрах.
Заключение
Несмотря на то, что ССД практически по всем параметрам лучше МЖД, у них есть и пару недостатков. А именно, это объем и стоимость. Если говорить об объеме, то в настоящее время твердотельные накопители значительно проигрывают магнитным. В стоимости также выигрывают магнитные диски, поскольку являются более дешевыми.
Что ж, теперь вы узнали в чем основные отличия между разными типами накопителей, поэтому остается только решить, что лучше и рациональнее использовать — HDD или SSD.
В последние годы SSD диски становятся все более доступными и дешевыми. Однако, пока они все равно остаются дороже традиционных жестких дисков HDD. Итак, что же такое SSD, каковы преимущества его использования, в чем будет отличаться работа с SSD от HDD?
Итак, теперь, когда мы немного познакомились с тем, что такое твердотельные диски SSD, неплохо бы узнать, чем они лучше или хуже обычных жестких дисков. Приведу несколько ключевых отличий.
Время раскрутки шпинделя: данная характеристика существует для жестких дисков - например, когда вы пробуждаете компьютер ото сна, вы можете услышать щелчок и звук раскручивания, длящийся секунду-две. В SSD время раскрутки отсутствует.
Время доступа к данным и задержки: в этом плане скорость SSD отличается от обычных жестких дисков примерно в 100 раз не в пользу последних. В связи с тем, что пропускается этап механического поиска нужных мест на диске и их считывания, доступ к данным на SSD почти мгновенен.
Шум: SSD не издают звуков. Как может шуметь обычный жесткий диск, Вы, наверное, знаете.
Надежность: выход из строя подавляющего числа жестких дисков являются следствием механического повреждения. В какой-то момент, после нескольких тысяч часов наработки, механические части жесткого диска попросту изнашиваются. При этом, если говорить о времени жизни, жесткие диски выигрывают, а ограничения на количество циклов перезаписи в них отсутствуют.
В свою очередь, твердотельные диски имеют ограниченное число циклов записи. Большинство критиков SSD чаще всего отмечают именно этот фактор. В реальности, при обычном использовании компьютера обычным пользователем достичь этих пределов будет нелегко. В продаже имеются жесткие диски SSD с гарантийным сроком службы 3 и 5 лет, который они, как правило, переживают, а внезапный отказ SSD - это скорее исключение, чем правило, просто из-за этого почему-то больше шума. К нам в мастерскую, например, в 30-40 раз чаще обращаются именно с испорченными HDD, а не SSD. Более того, если выход из строя жесткого диска внезапен и означает, что пора искать кого-то, кто достанет с него данные, то с SSD это происходит несколько иначе и вы заранее будете знать, что в скором времени его нужно будет менять - он именно «стареет», а не резко умирает, часть блоков становятся доступными только для чтения, а система Вас предупреждает о состоянии SSD.
Энергопотребление: твердотельные диски потребляют на 40-60% меньше энергии, чем обычные HDD. Это позволяет, к примеру, заметно увеличить срок автономной работы ноутбука от аккумулятора при использовании SSD.
Цена: SSD стоят дороже чем обычные жесткие диски в пересчете на гигабайт. Однако, они стали значительно дешевле, чем еще 3-4 года назад и уже вполне доступны. Средняя цена дисков SSD колеблется в районе около 1 доллара за гигабайт (август 2013).
Работа с твердотельным диском SSD
Как пользователь, единственное отличие, которое Вы заметите при работе за компьютером, использовании операционной системы, запуске программ - это значительное увеличение скорости. Однако, в том, что касается продления срока службы SSD, вам придется следовать нескольким важным правилам.
Не дефрагментируйте SSD. Дефрагментация совершенно бесполезна для твердотельного диск и уменьшает время его работы. Дефрагментация представляет собой способ перенести физически в одно место фрагменты файлов, располагающиеся в разных частях жесткого диска, что уменьшает время, необходимое на механические действия по их поиску. В твердотельных дисках это неактуально, так как они не имеют движущихся частей, а время поиска информации на них стремится к нулю. По умолчанию, в Windows 7 дефрагментация для SSD отключена.
Отключите службы индексирования. Если в Вашей операционной системе используется какая-либо служба индексирования файлов для более быстрого их поиска (в Windows используется), отключите ее. Скорость чтения и поиска информации достаточна для того, чтобы обходиться без индексного файла.
Ваша операционная система должна поддерживать TRIM. Команда TRIM позволяет операционной системе взаимодействовать с вашим SSD и сообщать ему, какие блоки больше не используются и их можно очистить. Без поддержки этой команды, производительность вашего SSD будет быстро уменьшаться. На настоящий момент TRIM поддерживается в Windows 7, Windows 8, Mac OS X 10.6.6 и выше, а также в Linux с ядром 2.6.33 и выше. В Windows XP поддержка TRIM отсутствует, хотя и существуют способы ее реализовать. В любом случае, лучше использовать современную операционную систему с SSD.
Не нужно заполнять SSD полностью. Прочитайте спецификации вашего твердотельного диска. Большинство производителей рекомендуют оставлять свободными 10-20% его емкости. Это свободное место должно оставаться для использования служебных алгоритмов, продляющих срок службы SSD, распределяя данные в NAND памяти для равномерного износа и более высокой производительности.
Храните данные на отдельном жестком диске. Несмотря на снижение цены SSD, нет смысла хранить медиа файлы и другие данные на SSD. Такие вещи как фильмы, музыка или картинки лучше хранить на отдельном жестком диске, этим файлам не требуются высокие скорости доступа, а HDD все-таки дешевле. Это позволит продлить жизнь SSD.
Поставьте больше оперативной памяти RAM. На сегодняшний день память RAM очень дешевая. Чем больше оперативной памяти установлено на вашем компьютере, тем реже операционная система будет обращаться к SSD за файлом подкачки. Это заметно продлевает жизнь SSD.
Нужен ли Вам диск SSD?
Решать Вам. Если большая часть из перечисленных ниже пунктов Вам подходит и вы готовы выложить несколько тысяч рублей, то берите деньги и в магазин:
- Вы хотите, чтобы компьютер включался за секунды. При использовании SSD время от нажатия кнопки питания до открытия окна браузера минимально, даже при условии наличия сторонних программ в автозагрузке.
- Вы хотите, чтобы игры и программы запускались быстрее. С SSD, запуская фотошоп, не успеваешь увидеть на заставке его авторов, а скорость загрузки карт в масштабных играх увеличивается в 10 и более раз.
- Вы хотите более тихий и менее прожорливый компьютер.
- Вы готовы заплатить дороже за мегабайт, но получить более высокую скорость. Несмотря на снижение цены на SSD, они все равно в разы дороже обычных жестких дисков в пересчете на гигабайт.
Если большая часть из перечисленного - про вас, то вперед за SSD!
Если вы внимательно следите за компьютерными технологиями, то, конечно, знаете, что развитие жестких дисков не стоит на месте. Производителям удается «упаковать» на каждый квадратный дюйм все больше байт, повысить надежность, снабдив устройства акселерометрами. Однако с увеличением скорости работы HDD все обстоит далеко не так радужно. Взгляните на этот график.
Разрыв между ростом производительности CPU и жестких дисков
С 1996 года фактическая производительность жестких дисков увеличилась всего в 1,3 раза! Довольно неожиданно - ведь мы все помним, что раньше системы работали гораздо медленнее, запись на диск шла дольше. Многое было достигнуто за счет использования кэш-памяти, а также оптимизации процессов записи и чтения. Но факт остается фактом - при впечатляющем росте объемов, производительность HDD возросла незначительно. При этом «скорострельность» процессоров выросла в 60 раз, а с учетом использования многоядерных сборок и вовсе в 175 раз.
Видно, что использование флеш-накопителей прямо-таки «напрашивается», особенно в случае приложений с высокими требованиями к скорости случайного чтения. Ведь производительность современных HDD ограничена 300 операциями ввода-вывода в секунду (для дисков 7200 RPM это значение еще меньше), а современные SSD могут обеспечить до 35 000 операций ввода-вывода (это число справедливо для быстрых серверных твердотелых накопителей, однако и в случае с медленными SSD преимущество всотни раз).
Плюсы замены HDD на SSD
Плюсы замены HDD на SSD
Есть и еще один недостаток HDD - низкая отказоустойчивость при использовании в «полевых» условиях. Процент их отказов составляет 8,6% за 3 года (Google Labs, Failure Trends in a Large Disk Drive Population), и это очень много, особенно с учетом того что этот процент может быть больше для жестких дисков ноутбуков (Google проводил исследование своих массивов стационарных HDD).
Впрочем, еще пару-тройку лет назад о том, чтобы заместить жесткие диски твердотельными накопителями, не могло быть и речи. В 2007 году большинство производителей выпускало лишь 1 гигабитные чипы NAND памяти - для того, чтобы создать систему хранения более-менее приличного объема требовалось слишком много элементов. К тому же, надежность их оставляла желать лучшего (вспомните проблемы с первыми Acer Aspire One - до сегодняшнего дня дожила дай бог половина тех нетбуков с SSD, особенно у тех, кто, несмотря на рекомендации компании, поставил на устройства Windows XP). Конечно, проблемы не в последнюю очередь были связаны и с несовершенством драйверов. Сегодня ситуация постепенно меняется.
Начиная 2010 года, в массовое производство пошли чипы емкостью 32 Гигабита (4 Гигабайта). Из них уже гораздо проще набирать хранилища данных больших объемов. 18 мая 2010 года компания Intel также объявила о переходе на технологию производства 25нм для NAND флеш - это вскоре позволит удвоить емкость чипа, а значит, снизить цену на SSD.
Еще одна важная особенность - флеш-диски стали более «живучими», не только за счет повышения количества циклов перезаписи NAND-микросхем, но и благодаря снижению требований к ячейкам за счет оптимизации, «интеллектуализирования» процессов записи и чтения.
Способы оптимизации работы с SSD, применяемые Intel
Для пониманияизменений в индустрии флеш-памяти с 2007 года, надо хотя бы в общих чертах представлять себе, как работают подобные «диски».
Конечно, никаких дисков как таковых во флеш-памяти нет, вместо этого - ячейки, запоминающие состояние. Фактически, флеш гораздо больше схож с традиционной памятью (RAM), нежели с HDD, только RAM ориентирована на быстродействие, а флеш-память - на максимальный объем, дешевизну и энергонезависимость.
Самое основное отличие же «флеша» от «жесткого диска» в том, что он изнашивается при записи (без разницы, в какую ячейку), и практически не изнашивается при чтении. К тому же, быстродействие флеша не зависит от того, в какой последовательности мы пишем данные (в случае с жесткими дисками, напомню, важно было записать данные как можно ближе друг к другу, чтобы минимизировать перемещения головки). Поэтому для работы с флеш-дисками используется так называемая «непрямая запись» или «система перенаправлений» (Indirection System). Именно эта система записи ассоциирует логические блоки (LBA) с физическими блоками в NAND-памяти. При этом, в отличие от HDD, ассоциация LBA с физическим адресом меняется при каждой записи.
Методика записи Indirection System
Зачем была нужна такая сложная система?
Дело в трех особенностях. Во-первых, информация записывается в SSD довольно большими фрагментами, а во-вторых, для того, чтобы записать информацию в какой-то сегмент SSD, ее нужно сначала стереть (затратив время), а особенно много времени затратится в случае, если информация занимает сегмент не полностью (ее придется считать, записать в другое место, и только потом стереть предназначенный для записи сегмент). И, наконец, как уже упоминалось заранее, каждый сегмент SSD можно перезаписать только определенное количество раз, после этого он деградирует.
Таким образом, оптимизированный алгоритм работы SSD не только ускоряет работу диска, но и бережет его, снижает требования к количеству перезаписей.
В современных SSD также используется так называемая «свободная область» (Spare Area). Это зарезервированная часть диска, в которую пользовательские данные не пишутся. Надо понимать, что эта часть диска «виртуальная» (то есть не привязана непосредственно к каким бы то ни было физическим адресам). Она используется при записи - на нее помещается новая информация. Благодаря наличию свободной области у нас отпадает необходимость переносить фрагментированные данные каждый раз при новой записи. Понятно, что чем больше размер такой постоянно «стертой» области, тем меньше изнашивается диск, и тем быстрее он работает на запись.
Зависимость производительности и срока службы дисков Intel X25-M от размера свободной области
Современные ОС также делают все для того, чтобы SSD диски менее изнашивались. Дело в том, что в изначальном стандарте IDE фактически отсутствовала команда о стирании кластера - в случае с магнитной поверхностью это было не нужно, кластер просто помечался как свободный в FAT. С появлением же SSD появилась необходимость физически стирать освободившуюся область (и переносить фрагментированные данные, которые не нужно стирать, на свободное пространство). Подобное поведение поддерживается ОС с ядром Windows 7 (с Intel RST старше 9.6). Для Windows XP и Vista также необходим этот драйвер, а также периодический запуск Intel SSD Optimizer - программы, которая анализирует таблицу размещения файлов, находит данные, помеченные как удаленные, «стирает» кластеры, в которых находятся эти данные, и переносит оставшуюся информацию на свободное место.