Память SSD что это? zhitsoboy.ru

Память SSD что это?

SSD твердотельный накопитель — что это, как работает и из чего состоит

Давайте узнаем, что это такое — твердотельный накопитель или SSD (Solid State Drive). Устройство основано на быстрой NAND флеш памяти и предназначено для хранения информации.

Виды SSD и основные отличия от HDD

Хотя в SSD имеются интерфейсы ввода и вывода как в современных моделях жестких дисков. Однако в них нет движущихся частей, как в жестких дисках, которые основаны на принципах электромеханики. Отсутствие механических частей исключает поломку из-за износа механики, а также увеличивает скорость работы твердотельного накопителя. Но это не значит, что «твердотельники» надежнее жестких дисков.

В потребительских твердотельных дисках устанавливается MLC NAND память. Существуют разные разновидности MLC флеш памяти — это TLC, QLC и V-NAND, которая работает по принципу чтения-запись. Для профессионального использования устанавливается более производительные и дорогие компоненты. Работающие вместе с резервными источниками питания и созданные на чипах SLC. Что дает очень большой прирост скорости, но серьезно увеличивает стоимость объема за гигабайт в таких решениях.

Потребительские твердотельные накопители бывают разных формфакторов — это 1.8; 2.5 и 3.5, еще на рынке попадаются диски без корпуса. Они используются для ноутбуков и внутренней установки в системную плату с разъемом mSATA (Mini PCI-Express).

Что нужно знать про гибридные SSD

В технологии создания гибридных твердотельных накопителей лежит на основе магнитных пластин, как на жестких дисках. Однако для повышенной производительности в них устанавливается небольшого объема флеш NAND память, как у SSD.

Принцип работы гибридного диска очень прост. Самые часто используемые данные записываются в NAND памяти (Кэшируются). В то время как редко используемая информация хранится на магнитных пластинах, по принципу работы жесткого диска. Таким образом, существенно повышаются объем полезного пространства и производительность дисковой системы.

Но полноценный «твердотельник» будет всегда быстрее и вместо гибридного, лучше использовать SSD и HDD в паре. На первый устанавливается операционная система Windows, а на втором хранятся используемые файлы (музыка, видео и прочее).

Из чего состоит твердотельный накопитель

В основе потребительского SSD стоит печатная плата, на которой распаяны NAND чипы и микроконтроллер. Микроконтроллер управляет энергозависимой кэш-памятью для и увеличивает скорость произвольного или последовательного чтения-записи. Есть накопители оснащенные аккумуляторной батареей, которая не дает данным из кэша пропасть при резком отключении питания.

Функциональность современного SSD

Фактически все характеристики твердотельного диска зависят от микроконтроллера. В контроллер «зашита» специальные инструкции (Прошивка) по ней и будет работать диск.

Какие функции в SSD бывают:

  • TRIM;
  • Функция чтения, записи и кэширования;
  • ECC (Корректировка ошибок);
  • Технология безопасного AES шифрования;
  • SandForce — технология сжатия данных;
  • SMART (мониторинг).

Сейчас контроллеры умеют работать как со старыми материнскими платами SATA1 и SATA2. SATA 2 имеет пропускную способность шины в 3 Гбит в секунду, но раскрытие полного потенциала тогда ждать не приходится. Чтобы задействовать твердотельный диск на полную катушку, потребуется современное подключение SATA 3 (6 Гбитсек), это SSD скоростью от 500 Мбс.

Про MLC, TLC, QLC и SLC память используемую при создании твердотельных накопителей

В большинство твердотельных дисков устанавливается дешевая MLC (Multi Level Cell) NAND память. В каждую ячейку такой памяти помещается информация более одного бита (2 bit). В TLC (MLC-3 или 3 bit MLC) в ячейку записывается 3 Бита данных.

Это позволило снизить конечную стоимость продукции оснащенной MLC и TLC памятью, но снизило скорость и износостойкость, в сравнении с более дорогой SLC (Single Level Cell). При этом в SSD для домашнего пользования почти не устанавливается SLC память. Также в конце 2018 года появилась усовершенствованная версия дисков с QLC (Quad Level Cell) NAND памятью, которая позволяет хранить в одной ячейке уже 4 Bit данных.

Вернемся к SLC, в ней используется только один Бит данных на одну ячейку, что увеличивает в десять раз надежность и скорость примерно в два раза. Но для домашнего использования память созданная по технологии SLC, как уже упоминалось выше, почти не используется. А все потому, что на создание одного SSD диска по технологии QLC, того же объема, что SLC, уйдет в четыре раза меньше чипов памяти, помните 4 bit, против одного в SLC.

Преимущества и недостатки SSD в сравнении с жестким диском

Про твердотельные накопители было сказано достаточно, но давайте разберемся почему они лучше HDD и заодно узнаем о преимуществах жестких дисков над SSD.

Плюсы SSD в сравнении с HDD:

  • Быстро запускаются (не требуется раскрутка шпинделя как в HDD);
  • Значительно больше скорость доступа данным;
  • Более комфортная работа с требовательными приложениями;
  • Не нужно выполнять дефрагментацию (эта процедура может убить твердотельный накопитель);
  • Не шумит и не вибрирует;
  • Малое энергопотребление.

А теперь о плюсах HDD:

  • Жесткий диск более вынослив к частой перезаписи данных;
  • Гораздо выше емкость, а цена ниже, за сопоставимый объем;
  • Повышенная надежность хранения данных в сравнении с SSD;
  • Можно восстановить поврежденную информацию.

SSD-диск — что такое и как его выбрать

В этой статье я постараюсь объяснить Вам, что такое SSD-диск, в чём его отличие от обычного жёсткого диска, расскажу о его преимуществах и недостатках, а также Вы узнаете по каким параметрам (критериям) следует выбирать SSD-диск при покупке.

Эта сегодняшняя статья о SSD-накопителях родилась не случайно. Оказалось, очень многие читатели совершенно не знают, что это такое.

Так, после моего описания программы SSD life абсолютное большинство пользователей кинулись проверять этой утилитой свои обычные жёсткие диски, из-за чего вышла путаница в комментариях. Там и пообещал написать более подробно о SSD-дисках — выполняю.

Что такое SSD-диск

«Сухим языком» определение SSD-диска звучит так: твердотельный накопитель (SSD, solid-state drive) — компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти.

Вряд-ли Вы прониклись этим скупым определением. Теперь попробую объяснить что такое SSD-диск другим языком , как говорят — на пальцах.

Зайду из далека… Сперва Вам нужно вспомнить (или узнать в первый раз) что такое обычный компьютерный жёсткий диск (его ещё называют винчестером).

Жёсткий диск (HDD) — это то устройство в Вашем компьютере, которое хранит все данные (программы, фильмы, изображения, музыку… саму операционную систему Windows) и выглядит он следующим образом…

Информация на жесткий диск записывается (и считывается) путём перемагничивания ячеек на магнитных пластинах, которые вращаются с дикой скоростью. Над пластинами (и между ними) носится, как перепуганная, специальная каретка со считывающей головкой.

Всё это дело жужжит и двигается постоянно. Вдобавок это очень «тонкое» устройство и боится даже простого колыхания во время своей работы, не говоря уже о падении на пол, например (считывающие головки встретятся с вращающимися дисками и привет хранящейся информации на диске).

А вот теперь выходит на сцену твёрдотельный накопитель (SSD-диск). Это тоже самое устройство для хранения информации, но основанное не на вращающихся магнитных дисках, а на микросхемах памяти, как говорилось выше. Такая себе, большая флешка.

Ничего вращающегося, двигающегося и жужжащего! Плюс — просто сумасшедшая скорость записичтения данных!

Слева — жёсткий диск, справа — SSD-диск.

Преимущества SSD-дисков

Самое время поговорить о достоинствах и недостатках SSD-накопителей…

1. Скорость работы

Это самый жирный плюс этих устройств! Сменив свой старенький жёсткий диск на флеш-накопитель Вы не узнаете компьютер!

До появления SSD-дисков, самым медленным устройством в компьютере был как-раз жёсткий диск.

Читать еще:  Почему гудит системный блок при работе?

Он, со своей древней технологией из прошлого века, невероятно тормозил энтузиазм быстрого процессора и шустрой оперативной памяти.

2. Уровень шума=0 Дб

Логично — нет движущихся деталей. Вдобавок, эти диски не греются при своей работе, поэтому охлаждающие кулеры реже включаются и работают не так интенсивно (создавая шум).

3. Ударо- и вибропрочность

Смотрел видео в сети — подключенный и работающий SSD-диск трясли, роняли на пол, стучали по нему… , а он продолжал спокойно работать! Без комментариев.

4. Малый вес

Не огромный плюс, конечно, но всё-таки — жёсткие диски тяжелее своих современных конкурентов.

5. Низкое энергопотребление

Обойдусь без цифр — длительность работы от батареи моего старенького ноутбука увеличилась более чем на один час.

Недостатки SSD-дисков

1. Высокая стоимость

Это одновременно и самый сдерживающий пользователей недостаток, но и очень временный — цены на подобные накопители постоянно и стремительно падают.

2. Ограниченное число циклов перезаписи

Обычный, средний SSD-диск на основе флеш-памяти с технологией MLC способен произвести примерно 10 000 циклов чтениязаписи информации. А вот более дорогой тип памяти SLC уже может в 10 раз дольше прожить (100 000 циклов перезаписи).

Как по мне, так в обоих случаях флеш-накопитель сможет легко отработать не менее 3 лет! Это как-раз средний жизненный цикл домашнего компьютера, после которого идёт обновление конфигурации, замена комплектующих на более современные, быстрые и подешевевшие.

Прогресс не стоит на месте и головастики из фирм-производителей уже придумали новые технологии, которые существенно увеличивают время жизни SSD-дисков.

Например, RAM SSD или технология FRAM, где ресурс хоть и ограничен, но практически недостижим в реальной жизни (до 40 лет в режиме непрерывного чтения/записи).

3. Невозможность восстановления удалённой информации

Удалённую информацию с SSD-накопителя не сможет восстановить ни одна специальная утилита . Таких программ просто нет.

Если при большом скачке напряжения в обычном жёстком диске сгорает в 80% случаев только контроллер, то в SSD-дисках этот контроллер находится на самой плате, вместе с микросхемами памяти и сгорает весь накопитель целиком — привет семейному фотоальбому .

Эта опасность практически сведена к нулю в ноутбуках и при использовании бесперебойного блока питания.

Советы при выборе SSD-диска

Пропускная способность шины

Помните, я Вам советовал, как выбрать флешку ? Так вот при выборе флеш-диска первостепенное значение имеет тоже скорость чтениязаписи данных.

Чем выше эта скорость — тем лучше. Но следует помнить и о пропускной способности шины Вашего компьютера, вернее, материнской платы.

Если Ваш ноутбук или стационарный компьютер совсем уж старенький — смысла покупать дорогой и быстрый SSD-диск нет. Он просто не сможет работать даже в половину своих возможностей.

Чтоб было понятнее, озвучу пропускную способность различных шин (интерфейс передачи данных):

  • IDE (PATA) — 1000 Mbit/s. Это очень древний интерфейс подключения устройств к материнской плате. Чтоб подключить SSD-диск к такой шине нужен специальный переходник. Смысла использовать описываемые диски в этом случае абсолютно нет.
  • SATA — 1 500 Mbit/s. Уже веселее, но не слишком уж.
  • SATA2 — 3 000 Mbit/s. Самая распространённая на данный момент времени шина. С такой шиной, например, мой накопитель работает в половину своих возможностей. Ему нужна…
  • SATA3 — 6 000 Mbit/s. Это уже совсем другое дело! Вот тут SSD-диск и покажет себя во всей красе.

Так что перед покупкой узнайте какая у Вас шина на материнской плате, а также, какую поддерживает сам накопитель и принимайте решение о целесообразности покупки.

Вот, для примера, как я выбирал (и чем руководствовался) себе свой HyperX 3K 120 ГБ. Скорость чтения — 555 Мбайт/с, а скорость записи данных — 510 Мбайт/с. Этот диск работает в моём ноутбуке сейчас ровно в половину своих возможностей (SATA2), но ровно в два раза быстрее штатного жёсткого диска.

Со временем он перекочует в игровой компьютер детей, где есть SATA3 и он будет демонстрировать там всю свою мощь и всю скорость работы без сдерживающих факторов (устаревшие, медленные интерфейсы передачи данных).

Делаем вывод: если у Вас в компьютере шина SATA2 и не планируется использование диска в другом (более мощном и современном) компьютере — покупайте диск с пропускной способностью не выше 300 Мбайт/с, что будет существенно дешевле и в тоже время быстрее в два раза Вашего нынешнего жёсткого диска.

Форм-фактор

Также обратите внимание при выборе и покупке флеш-диска на форм-фактор (размер и габариты). Он может быть 3.5″ (дюймов) — крупнее и слегка дешевле, но в ноутбук не влезет или 2.5″ — меньше и вмещается в любой ноутбук (для стационарных компьютеров обычно комплектуются специальными переходниками).

Таким образом, практичнее купить диск в форм-факторе 2.5″ — и установить можно куда угодно и продать (если что) легче. Да и места занимает меньше в системном блоке, что улучшает охлаждение всего компьютера.

Показатель IOPS

Немаловажный фактор IOPS (количество операций ввода/вывода в секунду), чем выше данный показатель, тем быстрее накопитель будет работать, с большим объемом файлов.

Чип памяти

Чипы памяти делятся на два основных типа MLC и SLC. Стоимость SLC чипов намного выше и ресурс работы в среднем в 10 раз больше, чем у MLC чипов памяти, но при правильной эксплуатации, срок службы накопителей на MLC чипах памяти, составляет не менее 3 лет.

Контроллер

Это самая важная деталь SSD-дисков. Контроллер управляет работой всего накопителя, распределяет данные, следит за износом ячеек памяти и равномерно распределяет нагрузку.

Рекомендую отдавать предпочтение проверенным временем и хорошо зарекомендовавшим себя контроллерам SandForce, Intel, Indilinx, Marvell.

Объем памяти SSD

Практичнее всего будет использовать SSD только под размещение операционной системы, а все данные (фильмы, музыку и т.д.) лучше хранить на втором, жестком диске.

При таком варианте достаточно купить диск размером

60 Гб. Таким образом Вы сможете очень сильно сэкономить и получить тоже самое ускорение работы компьютера (вдобавок, увеличится срок службы накопителя).

Опять же приведу в пример своё решение — в сети продаются (очень за недорого) специальные контейнеры для жёстких дисков, которые за 2 минуты вставляются в ноутбук вместо оптического CD-привода (которым я пользовался пару раз за четыре года).

Вот Вам и великолепное решение — старый диск на место дисковода, а новенький SSD — на место штатного жёсткого диска. Лучше и придумать невозможно было.

И напоследок, парочка интересных фактов:

Почему жесткий диск часто называют винчестером? Ещё в начале 1960-х годов компания IBM выпустила один из первых жёстких дисков и номер этой разработки был 30 — 30, что совпало с обозначением популярного нарезного оружия Winchester (винчестер), вот и прижилось такое жаргонное название ко всем жёстким дискам.

Почему именно жёсткий диск? Основными элементами этих устройств являются несколько круглых алюминиевых или некристаллических стекловидных пластин. В отличие от гибких дисков (дискет) их нельзя согнуть, вот и назвали — жёсткий диск.

Вот и всё на сегодня — если осилили данную статью и дочитали до конца, то теперь точно знаете что такое SSD-диск.

До новых интересных и полезных программ!

ПОЛЕЗНОЕ ВИДЕО

SSD диск — что это? И как выбрать ssd накопитель?

SSD диск – это самый популярный, быстрый и энергоэффективный способ хранения и обмена информацией. Он обладает более высокой скоростью чтения и записи в отличие от HDD-дисков, при этом расходует меньше энергии. Это стало возможным за счет отсутствия движущихся частей в конструкции устройства.

Читать еще:  Почему доступно меньше оперативной памяти чем установлено?

Сегодня диск SSD можно купить в любом магазине техники и электроники. Каждая модель имеет свои достоинства и недостатки, от чего зависит цена устройства. Какой SSD выбрать именно вам, можно определиться ознакомившись с такими параметрами как тип памяти, ресурс, контроллер, объем и другие. Хотите знать больше? Читайте далее.

Диск SSD — что это?

SSD диск — это накопитель, который встраивается в компьютер и работает с флэш-памятью используя микросхемы. Он немного похож на стандартный жесткий диск, но между ними есть существенная разница. Обычный жесткий диск записывает и считывает данные с помощью вращающегося магнитного диска и головки. И для того, чтобы запомнить данные нужно намагнитить и размагнитить ячейки, а это занимает много времени.

К счастью, появились ССД диски, работающие с флэш-памятью, что намного быстрее, но в то же время несколько дороже. Отметим, что у флэш-памяти есть лимит перезаписей, но компании разрабатывают разные способы как разместить ячейки, чтобы диск проработал долго. Для того, чтобы разобраться какой SSD диск выбрать для ноутбука нужно детальнее изучить каждую характеристику.

Типы памяти и ресурс SSD дисков

Какой SSD лучше и быстрее работает, зависит от типа памяти:

SLC (одноуровневая ячейка) – принцип работы построен на одной ячейке, которая включена или отключена. Этот тип памяти долговечный и позволяет быстро записывать и считывать информацию. Преимущества SLC памяти:

поддерживает много перезаписей (около 100 000 раз);

не боится высоких температур.

Главным недостатком такого типа памяти является высокая стоимость и недоступность для обычного пользователя.

MLC (многоуровневая ячейка) – поддерживает три-пять тысяч перезаписей, отличается высокой долговечностью, доступной ценой и высокой скоростью, за счет чего этот тип памяти и наиболее популярен. Подойдет для тех, кому нужна высокая производительность для игр или других задач. В целом вы получаете большой объем памяти за доступную цену с рядом преимуществ:

можно найти в каждом компьютерном магазине;

надежнее чем TLC-память.

Единственный минус – менее надежна чем SLC-память.

TLC (трехуровневая ячейка) – поддерживает около от трех до пяти тысяч циклов и зачастую используется в бюджетных ССД накопителях, поскольку обладает невысокой скоростью. Данный тип памяти не используется в коммерческих или промышленных целях, а предназначен исключительно для потребителей. Хороший вариант для тех, кто не рассчитывает на дорогостоящую покупку. Преимущества TLC:

самый дешевый тип памяти;

в десять раз быстрее HDD-диска.

К минусам относится низкая скорость в сравнении с MLC и SLC. TLC быстро изнашивается, но если у вас дома старый компьютер или ноутбук, то вполне подойдет.

V- или 3D-NAND – суперскоростной тип памяти от Samsung, который имеет много циклов перезаписи и устанавливается в премиальные модели компании. Это особый тип, где ячейки располагаются вертикально, а не горизонтально. Главное преимущество – просто огромный объем памяти. Так, в компании Самсунг смогли выпустить SSD накопитель объемом 4 Тб.

Подытожим, скорость SSD диска зависит от типа памяти, но объем также немаловажен.

Объем SSD накопитлей

Этот параметр индивидуальный и зависит от ваших потребностей. Вы сами должны понимать для чего вы покупаете SSD диск и что будете делать на компьютере. Варианты объема ССД накопителя:

60 — 64 Гб – если вы хотите ускорить загрузку Windows, работу в офисных программах и улучшить отклик системы в решении ежедневных задач;

120 — 128 Гб – для ускорения процесса монтажа видео, работы в графических редакторах;

240 — 256 Гб – отлично подойдет для установки на геймерские компьютеры с современными играми.

Среди популярных производителей SSD накопителей можно отметить Intel, Kingston, Samsung, Sand Force, Marvel и другие. Покупайте ССД диск с запасом емкости, а не впритык. Зачастую покупателям не хватает выбранного объема, поэтому лучше берите с запасом. Использовать SSD диск для обычного хранения данных несообразно, для этого лучше купить HDD-диск на 1-4 Тб.

Способы подключения SSD диска

Для подключения SSD накопителя можно использовать один из интерфейсов:

SATA – наиболее популярный и универсальный вариант;

PCI – данный тип подключения обеспечивает скорость чуть выше, чем в SATA за счет соединения с материнской платой напрямую.

Также существуют внешние SSD диски, которые не устанавливаются в компьютер, а подключаются отдельно как флешка.

Типы контроллеров

Контроллер SSD диска – это прибор, отвечающий за четкую и точную работу каждой ячейки памяти. Важный параметр, от которого зависит насколько качественная будет работа SSD диска. Выбирайте проверенного и надежного производителя:

Samsung – поддерживают шифр AES, достаточно популярны и востребованы. Проблемы могут возникнуть из-за неочищенного кэша – уменьшится скорость передачи данных.

Intel – оптимальный вариант с хорошей производительностью. Проблем со скоростью не возникает. Преимущество – невысокая стоимость.

Marvel – отличная скорость, причем она не зависит от того, насколько сильно заполнен диск. Недостаток – высокая стоимость.

Sand Force – здесь скорость зависит от заполненности SSD диска, что обусловлено невысокой стоимостью.

Скорость чтения и записи

От этого параметра зависит скорость обработки данных SSD накопителя. Для недорогих накопителей оптимальный показатель 480-600 Мб/с. В моделях подороже скорость чтения и записи должна быть выше 1 500 Мб/с. Большинство SSD дисков быстрее считывают информацию чем записывают. Кода кэш переполнен, скорость может уменьшиться, но в любом случае даже недорогой SSD диск работает как минимум в три раза быстрее HDD.

SSD диск: габариты

Главный вектор развития SSD дисков – миниатюризация. С каждым годом они становятся все меньше и это обусловлено потребностями пользователя. SSD для компьютера можно купить диагональю 3.5 дюймов, а для ноутбука это будет многовато, поэтому стоит присмотреться к вариантам с диагональю 2.5 или даже 1.8 дюйма. Среди самых популярных форм-факторов — mSATA и M2. Это платы для портов SATA и PCI-E. Ширина такого диска всего 12 мм, а длина – от 16 до 110 мм.

Срок службы

Как правило, срок службы SSD накопителя производитель указывает на товаре в часах или терабайтах. Выше мы упоминали, что данный показатель зависит от выбранного типа памяти. MLC прослужат меньше, чем SLC, но дольше чем TLC. Потребительский SSD диск проработает в диапазоне от 700 ТБ до 1 ПБ. Уточним: 1 ПБ – это 15384 установок GTA V.

Надеемся, вы уже знаете, что такое SSD и как SSD диск выбрать. О самом важном мы рассказали, а все остальное – второстепенные характеристики. Удачной покупки!

Что такое SSD?

На прошлой неделе у нас вышла статья о HDD, где мы разбирали что это такое, как работает и т.д. Но мы не сказали о том, что жесткие диски, на самом деле, уже изжили свой потенциал роста как объемов, так и производительности, а им на смену пришли современные твердотельные накопители или — SSD. Несмотря на то, что HDD еще довольно распространены, SSD также стали весьма популярны, и постепенно вытесняют устаревшую технологию с рынка.

Так как тема популярна и актуальна, в сегодняшней статье разберемся с SSD: узнаем что это такое, какие особенности их работы, характеристики, в общем — как обычно. Начнем.

Читать еще:  Загрузка ЦП 100 что делать Windows xp?

Что такое SSD

SSD диск — компьютерное не механическое запоминающее устройство, состоящее из микросхем памяти и микроконтроллера. Происходит от английского Solid State Drive, что в буквальном переводе означает – твердотельный накопитель.

В этом определении каждое слово имеет смысл. Не механическое устройство означает, что в нем нет механических частей – внутри ничего не движется, не жужжит и не шумит. Как следствие — ничего и не стачивается, не изнашивается. Поскольку SSD диски пришли на смену традиционным механическим, то это свойство очень важно. Старым дискам были страшны вибрации во время работы, твердотельным накопителям – нет.

Микросхемы памяти используются для хранения информации. Контроллер на диске позволяет получать данные из ячеек памяти и записывать в них, передавая данные на общий интерфейс компьютера, вне зависимости от специфики работы памяти носителя. Гигантская флешка – вот что такое SSD диск, может показаться на первый взгляд, но только с кучей бесполезных компонент.

Для чего нужен SSD

В любом компьютере SSD идет на замену обычным HDD. Он работает быстрее, имеет маленькие габариты и не издает звуков. Высокая скорость загрузки приложений и операционной системы повышает комфортность в работе с ПК.

Что такое SSD в ноутбуке, где каждый ватт энергии на счету? Разумеется, в первую очередь – это очень экономный носитель информации. Он способен работать с зарядом аккумулятора дольше. К тому же у него очень небольшие размеры, что позволяет включать SSD в самые компактные аппаратные конфигурации.

Из чего состоит SSD

Небольшой корпус, в котором расположена маленькая печатная плата – это SSD диск внешне. На эту плату припаяно несколько микросхем памяти и контроллер. На одной из сторон этой коробки находится специальный разъем – SATA, который позволяет подключать SSD диск как любой другой накопитель.

Микросхемы памяти используются для хранения информации. Это не оперативная память, которая есть в каждом компьютере. Память в SSD диске способна хранить информацию и после выключения. Память SSD дисков энергонезависима. Как у обычного диска данные хранятся на магнитных пластинах, здесь данные хранятся в специальных микросхемах. Запись и чтение данных происходит на порядок быстрее, чем при работе с пластинами механических дисков.

Контроллер на диске – такой себе узкоспециализированный процессор, который умеет очень эффективно распределять данные в микросхемах. Также он выполняет часть служебных операций по чистке дисковой памяти и перераспределении ячеек при их изнашивании. Для работы с памятью очень важно выполнять своевременно служебные операции, чтобы не произошло потери информации.

Буферная память, как и на обычных дисках, используется для кэширования данных. Это быстрая оперативная память на SSD накопителе. Данные, вначале читаются в буферную память, изменяются в ней, а затем только пишутся на диск.

Как работает SSD диск

Принцип работы SSD диска основан на специфике работы ячеек памяти. Больше всего распространена сейчас память типа NAND. Обработка данных осуществляется блоками, а не байтами. Ячейки памяти имеют ограниченный ресурс циклов перезаписи, то есть чем чаще данные пишутся на диск, тем быстрее он выйдет из строя.

Чтение данных выполняется очень быстро. Контроллер определят адрес блока, который нужно считать, и обращается к нужной ячейке памяти. Если в SDD диске читается несколько непоследовательных блоков, то это никак не сказывается на производительности. Просто происходит обращение к другому блоку по его адресу.

Процесс записи данных сложнее и он состоит из ряда операций:

  • чтение блока в кэш;
  • изменение данных в кэш памяти;
  • отработка процедуры стирания блока на энергонезависимой памяти;
  • запись блока во флеш-память по адресу, вычисленному специальным алгоритмом.

Запись блока требует нескольких обращений к ячейкам памяти на диске SSD. Появляется дополнительная операция по чистке блока, перед записью. Для того, чтобы ячейки флеш-памяти изнашивались равномерно, контроллер специальным алгоритмом вычисляет номера блоков перед записью.

Операция стирания блоков (TRIM) выполняется SSD дисками во время простоя. Это делается для того, чтобы уменьшить время выполнения записи блока на диск. При записи алгоритм оптимизируется путем удалением этапа стирания: блок просто помечается как свободный.

Операционные системы выполняют самостоятельно команду TRIM, которая приводит к чистке подобных блоков.

Виды SSD дисков

Все SSD диски разделяются на несколько видов в зависимости от того, по какому интерфейсу они подключатся к компьютеру.

  • SATA – диски подключаются к компьютеру по тому же интерфейсу, что и обычные HDD. Выглядят они как диски для ноутбуков и имеют размер 2,5 дюйма. Вариант mSATA более миниатюрен;
  • PCI-Express – подключаются как обычные видеокарты или звуковые карты в слоты расширения компьютера на материнской плате. Обладают более высокой производительностью и, чаще всего, ставятся на серверах или вычислительных станциях;
  • M.2 – миниатюрный вариант чаще PCI-Express интерфейса.

В современных SSD накопителях используется в основном NAND память. По ее типу их можно разделить на три группы, которые появлялись хронологически: SLC, MLC, TLC. Чем новее становилась память, тем ниже становилась надежность ее ячеек. Емкость при этом росла, что помогало снизить себестоимость. Надежность диска целиком зависит от работы контроллера.

Не все производители SSD дисков сами изготавливают флеш-память для своих устройств. Свою память и контроллеры производят: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Мало кто из пользователей слышал о SSD диске производства Hynix. Известный производитель флеш накопителей Kingston использует память и контроллеры фирмы Toshiba в своих дисках. Samsung сам занимается развитием технологий по производству памяти и контроллеров и комплектует ими свои SSD накопители.

Характеристики SSD

Мы почти разобрались с SSD накопителями, осталось только поговорить о характеристиках. Итак:

  • Емкость диска. Обычно эта характеристика указывается величиной не кратной степени двойки. Например, не 256 Гб, а 240. Или не 512 Гб, а 480 Гб. Это связано с тем, что контроллеры дисков резервируют часть флеш-памяти на замену блоков, исчерпавших свой ресурс. Для пользователя такая подмена происходит незаметно и данные он не теряет. Если размер диска составляет величину 480 Гб или 500 Гб, то именно флеш-памяти на диске 512 Гб, просто разные контроллеры резервируют ее разный объем.
  • Скорость диска. Почти все SSD накопители имеют скорость: 450 — 550 Мб/сек. Эта величина соответствует предельным скоростям интерфейса SATA, по которому они подключаются. Именно SATA является причиной, по которой производители не пытаются массово увеличивать скорость чтения. Скорость записи в приложениях оказывается существенно ниже. Производитель обычно указывает в характеристиках именно скорость записи на чистом носителе.
  • Число микросхем памяти. От числа микросхем памяти напрямую зависит производительность: чем их больше, тем большее число операций может отрабатываться одновременно на одном диске. В одной линейке дисков обычно скорость записи растет с ростом объема диска. Объясняется это тем, что у более емких моделей число чипов памяти больше.
  • Тип памяти. Более дорогая и надежная память MLC, менее надежная и дешевая TLC, а также собственная разработка Samsung — «3D-NAND». Эти три вида памяти сейчас чаще всего используются в накопителях. Во многом на современных твердотельных дисках надежность работы зависит от качества работы контроллера.

Несмотря на свою схожесть с гигантской флешкой, SSD накопители несут в себе целый спектр современных технологий, благодаря чему показывают существенный прирост производительности, не теряя надежности. Работа с компьютером, после установки системы на такой диск, становится значительнее комфортнее.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector