Что такое ssd накопитель. Приступим к настройке

Привет друзья! Как говорили на Руси: «Всякий купец свой товар хвалит» и сколько бы Вы не читали различных статей про твердотельные накопители SSD, одинакового мнения вряд ли встретите. Кто-то чего-то начитался и решил купить твердотельный накопитель Samsung, кто Toshiba, а другие решили во что бы то ни стало приобрести SSD OCZ Vertex или Kingston .

Около полутора года назад мы с друзьями твёрдо решили купить по твердотельному накопителю SSD, у всех же они есть, а у нас нет. Товарищи попросили меня произвести тесты различных SSD и выбрать самый хороший.

Твердотельные накопители покупают не особо хорошо, поэтому продавцы компьютерных товаров много их не возят, дабы не лежали мёртвым грузом на складе. Вот и мы тоже поступаем также, поэтому в моём распоряжении оказались лидеры продаж SSD на тот момент. Самый недорогой из всей компании оказался SSD Silicon Power V70, тест которого я оставил на потом.

В своих тестах я особо не изощрялся, установил на каждый SSD операционную систему, затем сравнил SSD и обычный HDD в тестовых программах CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark.

Особо доказывать, что SSD лучше обычного HDD мне никому не пришлось. Винда установленная на твердотельный накопитель SSD грузилась за 4 секунды, тестовые программы CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark показывали полное превосходство SSD над обычным HDD в 3-4 и даже 5 раз.

Все тесты я производил в торговом зале и информация была доступна покупателям, короче все тестовые SSD разобрали, к тому же тот день был хорошим для продаж и даже на витрине не осталось ни одного SSD, ну думаю, остался я без твердотельного накопителя! И тут я вспомнил про SSD Silicon Power – V70. В принципе, я знал этого неплохого производителя из Тайваня, но всё же хотелось чего-то другого, например Crucial или Plextor!

Решил я его тоже протестировать под конец рабочего дня и после тестов немного удивился, V70 оказался знатным твердотельным накопителем ничем не уступающим другим SSD протестированным и проданным мною днём. А программа SiSoftware Sandra вообще присудила ему первое место.

В течении года, где он у меня только не работал: и на ноутбуке и на разных стационарных системных блоках и вместо флешки я его таскал в кармане и на пол ронял, но ничего, до сих пор работает нормально.

Ну да ладно, хватит болтовни, перехожу к самому основному в статье, ответам на Ваши вопросы по твердотельному накопителю и в конце статьи приведу некоторые тесты доказывающие — SSD для установки операционной системы это то, что доктор прописал.

ВСЕ ваши вопросы касающиеся твердотельных накопителей SSD.

1. Каково внутреннее устройство SSD? На основе какой флэш-памяти NAND: SLC, MLC или TLC покупать SSD?

2. Какого производителя SSD предпочесть?

3. На самом ли деле срок службы твердотельного накопителя SSD сильно ограничен? Через сколько лет использования мой SSD выйдет из строя?

4. Грозит ли пользователю потеря всех записанных данных в случае превышения ресурса микросхем памяти?

5. Стоит ли, для продления жизни SSD, отключать гибернацию, файл подкачки, восстановление, службу индексирования диска, дефрагментацию диска, технологию Prefetch, переносить кэш браузера и каталог временных файлов на другой жёсткий диск и так далее ?

6. Насколько быстрее SSD обычного жёсткого диска?

Сравниваем разные SSD по производительности

Важно знать не только среднюю скорость последовательного чтения и записи на SSD, но и замалчиваемую всеми производителями SSD — скорость случайной записи блоками по 512 кб и 4 кб! Дисковая активность у большинства пользователей происходит в основном в таких областях!

При сравнении SSD различных производителей в программе AS SSD Benchmark мы можем увидеть такой результат, например:

Мой SSD Silicon Power V70 показал:

Скорость последовательного чтения и записи 431 МБ/с (чтение), 124 МБ/с (запись)

Скорость в чтении и записи блоками 4 Кб , получилась 16 МБ/с (чтение), 61 МБ/с (запись)

SSD другого производителя . Как видим, высокая (выше чем у моего SSD) скорость последовательного чтения и записи 484 МБ/с (чтение), 299 МБ/с (запись), но есть проседание в чтении/записи блоками 4 Кб , а именно 17 МБ/с (чтение), 53 МБ/с (запись) .

Это значит, данный SSD не быстрее моего , хотя на коробке этого SSD могут красоваться цифры 500 МБ/с.

Тест SSD в программе SiSoftware Sandra

Мой твердотельный накопитель занял первое место среди похожих моделей

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:

1. Чтение блока в кеш.
2. Изменение информации в кеш-памяти.
3. Стирание блока в памяти.
4. 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:

1. 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.
2. 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.
3. M.2 — еще один миниатюрный вариант для подключения дисков.

Характеристики

Итак, вы теперь понимаете, что такое ССД. Осталось только упомянуть основные характеристики этих устройств:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Сокращение SSD расшифровывается, как «Solid-State Drive», что приблизительно и переводится, как твердотельный диск или накопитель.

Мы, конечно же, рассмотрим основные характеристики подобных устройств в данной статье, но хотелось бы сделать это, отталкиваясь от реального примера. Таковой случай недавно, очень кстати, представился мне, так как мой рабочий жесткий диск начал выказывать явные признаки умирания (появился клин , что проявлялось в самопроизвольном зависании всей системы, сопровождавшемся характерным щелчком).

Совпало так, что нам на фирму (на пробу) купили один SSD накопитель (он же — твердотельный жесткий диск) и он, по изложенной выше причине, оказался именно у меня! 🙂

Ну, грех было бы не воспользоваться таким моментом и не провести сравнительное тестирование этого SSD жесткого диска и его предшественников, сконструированных на основе .

Распаковывали мы новинку, сгрудившись возле нее всем нашим IT отделом:)

Из маркировки на коробке следует, что это — твердотельный накопитель от фирмы «Plextor», емкостью 64 гигабайта, оснащенный внешним SATA интерфейсом подключения и максимальной скоростью передачи по нему 6Gb/s (гигабит в секунду). Это именно будет где-то теоретический максимум SATA интерфейса третьего поколения (600 мегабайт в секунду).

Помните, о скоростях интерфейсов и их истории мы говорили в ?

Форм-фактор нашего твердотельного диска как видно из его размера и надписи на коробке — 2,5 дюйма. То есть, его можно с, одинаковым успехом, устанавливать как в настольные компьютеры, так и в ноутбуки. Более дорогие модели идут в комплекте со специальным креплением, позволяющим устанавливать устройство в 3,5 дюймовые отсеки. В нашем случае, в комплекте только — герметичная полиэтиленовая упаковка:)

Вот пара фотографий, чтобы Вы могли оценить размеры SSD жесткого диска:

В толщину он — чуть меньше сантиметра. А вот — в сравнении с «обычным» винчестером:

Причем, масса SSD абсолютно не сравнима с его «старшим» собратом. По сравнению с ним он — пушинка. Ведь здесь нет движущихся механических частей, которые нужно защищать от внешнего воздействия, а значит и нет смысла делать толстый металлический корпус-основу. Внешнее покрытие — алюминий и пластик, поэтому и вес — соответствующий: 75 грамм. Напряжение питания устройства — пять вольт.

Расчетное время безотказной работы (по заявлению производителя) составляет 1 500 000 часов, а срок официальной гарантии, указанный на коробке, — три года. Из чего можно сделать вывод, что накопитель должен быть достаточно надежен. Так ли это на самом деле? Время покажет:)

Не благодарное занятие, говорить о стоимости на таком быстро меняющемся рынке, как рынок информационных технологий, но на момент написания этой статьи, цена данного решения была в районе восьмидесяти долларов.

Вообще, что такое по своей сути твердотельный SSD диск? Это — большая флешка (оснащенная скоростным интерфейсом SATA) с быстрым доступом, кешем из определенного количества и специализированным контроллером передачи и обработки данных, отвечающим за оптимальную работу носителя.

Твердотельный диск (Solid State Drive) в отличие от HDD (Hard Disk Drive) имеют ряд явных преимуществ (наряду с неявными недостатками), но обо всем по порядку. Начнем с приятного:)

SSD жесткие диски характеризуются:

1. небольшим временем доступа к данным (не зависимо от их фрагментированности и места расположения)
2. одинаковой скоростью при любой последовательности выборки, поскольку организация хранения информации здесь это — матрица из ячеек флеш памяти из которой и происходит выборка.
3. отсутствием движущихся частей, а значит — полным отсутствием шума
4. устойчивостью к различным вибрациям и физическим воздействиям
5. меньшим (относительно HDD дисков до 30%) энергопотреблением

Вот как выглядит SSD диск в разобранном состоянии:

Слева вверху находится микросхема оперативной памяти (DDR3), которая является кешем накопителя, а справа — распаян контроллер управления устройством «Western Digital». Внизу — восемь чипов быстрой NAND фалеш-памяти (по восемь гигабайт каждый), которые в сумме и составляют общую емкость данного твердотельного накопителя — 64 гигабайта.

Вот — еще одно фото, для закрепления образа, так сказать:)

Пару слов скажем о самом чипе памяти. Это — не совсем кеш, точнее, — он кеширует (запоминает) данные, но совсем не для ускорения работы устройства, а сюда динамически записывается информация о таблицах размещения и стертых/занятых ячейках. Сюда же записываются адреса изношенных ячеек флеш-памяти, куда больше не может проводиться запись.

Теперь, что касается контроллера: его главная задача (как мы уже упоминали) — обеспечение операций чтения и записи, но он отвечает и за управление структурой размещения данных. По своим таблицам контроля износа он «смотрит» в какие ячейки уже проводилась запись, а в какие еще нет и выравнивает эти показатели.

Таким образом контроллер обеспечивает максимально длительный срок службы нашего SSD накопителя, заставляя его ячейки изнашиваться равномерно. Поэтому правильно запрограммированный и настроенный контролер может ощутимо изменить как отдельные скоростные показатели, так и долговечность работы устройства в целом.

Итак, продолжим обзор! На тыльной стороне коробки нашего твердотельного SSD накопителя мы обнаружили интересную, с точки зрения информативности, таблицу:

Какую полезную информацию мы можем здесь почерпнуть? Во первых: указание на объем чипа памяти (кеша) диска. Мы видим, что для моделей емкостью 64 гигабайта он равен 128-ми мегабайтам, для емкости 128 гигабайт это — 256 мегабайт и для 256-ти гигабайт — 512 мегабайт сверхбыстрой оперативной памяти, которая используется для нужд самого носителя.

Секция «Performance» (производительность) показывает нам значение линейной (последовательной) скорости чтения с твердотельного накопителя — «Read Speed» (520 мегабайт в секунду) и скорость записи на диск «Write Speed» (90, 200 и 390 мегабайт в секунду для разных емкостей SSD соответственно).

Также обратите внимание на интересную надпись в самом низу, которая говорит о том, что в программах определения производительности (бенчмарках) «ATTO Disk» и «Crystal Disk Mark» дисковая подсистема показывает наилучший индекс производительности.

Вот давайте этот момент и протестируем! И начнем именно с программы «CrystalDiskMark».

Но сначала — небольшая предыстория. Дело в том, что для более полного тестирования я собрал (подключил) у себя на рабочем компьютере небольшую коллекцию винчестеров, которые, по счастливому стечению обстоятельств, оказались в пределах моей досягаемости и было бы просто обидно их не «погонять» 🙂

Итак, в нашем тестировании принимают участие:

• твердотельный жесткий SSD диск Plextor 64Gb M5S SATA — новый
• Seagate Barracuda емкостью один терабайт SATA 7200 rpm — практически новый
• Western Digital 320 Gb IDE 7200 rpm — новый

Примечание : аббревиатура RPM расшифровывается как (round per minute — оборотов в минуту) и характеризует частоту оборотов шпинделя жесткого диска. В общем случае чем больше — тем лучше. Стандартными значениями считаются 5400 и 7200 rpm. Есть высокоскоростные устройства со скоростью 10 000 и 15 000 оборотов в минуту, но стоят они крайне дорого и в домашних или офисных компьютерах не используются.

Как видите, компания подобралась весьма достойная. Диски — не изношенные. И я специально хотел протестировать накопители с различными интерфейсами передачи данных. Помните, про работу с , мы говорили в отдельной статье?

Тестирование SSD накопителя

Итак, начнем наше тестирование с помощью «CrystalDiskMark».

Запускаем программу и видим вот такое простенькое окно:

На фото выше уже представлены результате тестирования нашего SSD накопителя. Давайте на основе них и рассмотрим интерфейс этой нехитрой, но полезной программы.

В верхнем левом углу находится кнопка с надписью «All», по нажатию на которую и запускается процедура тестирования. Справа от нее — раскрывающийся список, через который мы можем указать количество «проходов» теста до отображения конечного результата. По умолчанию здесь стоит цифра «5». Далее — размер тестового файла, который будет записываться на диск. Именно по результатам его записи программа и будет судить о линейных (последовательных) скоростях операций записи и чтения на носитель. Еще правее расположен список, из которого можно выбрать сам жесткий диск, который мы будем тестировать.

У меня, как видите, SSD накопитель выполняет роль системного раздела (диск «С»).

Итак, с основными параметрами разобрались. Теперь посмотрим на сами результаты. У нас тут две колонки: «Read MB/s » (скорость чтения, мегабайт в секунду), «Write MB/s» (скорость записи, мегабайт в секунду).

По первой строчке, как видим, наш твердотельный накопитель выдал 237 мегабайт в секунду (на чтение) и 102 мегабайта в секунду (на запись) . Это — для файла размером в 100 мегабайт. Вторая и третья строчки показывают скорости при работе с небольшими порциями данных (512 и 4 килобайта соответственно). Общий принцип здесь такой: чем больше файлов и чем меньше размер каждого из них, тем больше времени нужно винчестеру для любых операций над ними.

Запомним (запишем), данные значения и выберем для тестирования другой диск (E). У меня это будет SATA винчестер объемом в один терабайт. А вот — показанные им результаты:

Как видите, они на порядок ниже, чем у SSD жесткого диска, но тоже — очень даже не плохие!

Теперь посмотрим, что покажет третий наш участник — 320-ти гигабайтный винчестер с IDE интерфейсом?

Можете сравнить полученные результаты между собой и сделать на основе них выводы. Также можете загрузить «Crystal Disk Mark» с нашего сайта по и самим провести тест на своей системе, сравнив его результаты с теми, что получил я.

Сразу хочу предложить Вашему вниманию еще одну программу, которая предназначена специально для измерения скорости работы SSD накопителей. Она имеет в своем арсенале еще несколько полезных функций. Давайте посмотрим на нее поближе:

На фото выше — результаты теста моего диска на чтение (Read) и запись (Write). Обратите внимание на выделенную область вверху слева. Здесь мы можем увидеть версию прошивки (микропрограммы) контроллера — 1,00 и проконтролировать, правильно ли наша операционная система выровняла (разметила) твердотельный накопитель? Если здесь стоит «ОК» значит — все нормально.

Поле «Access Time» показывает нам время, затрачиваемое устройством на доступ к запрашиваемым данным. Строчка «Score» (счет) отображает общие сводные показатели результатов замера. Так называемые «попугаи». Помните, как в мультфильме? 🙂

Программа может построить нам для наглядности график. Для этого нужно перейти в меню «Tools» и выбрать «Compression-Benchmark».

После этого запустится вот такое окно:

В нем нам нужно будет нажать кнопку «Start» и дождаться окончания процедуры построения графика. Если хотите, можете загрузить данную утилиту .

Ну, что? Бог троицу любит? 🙂 Не могу не познакомить Вас с еще одной замечательной программой для тестирования и получения исчерпывающей информации об устройствах хранения данных, установленных в компьютере. Программа называется «HD Tune Pro» и замечательна еще тем, что имеет русифицированный интерфейс, так что работать с ней — одно удовольствие.

Вот как выглядит одна из ее вкладок с бенчмарком (оценкой производительности) дисковой системы:

На фото выше — результаты теста моего твердотельного жесткого диска Plextor. Чем хороша именно эта программа? Тем что она показывает не только числовые значения, но и в реальном времени рисует нам график, по которому мы можем судить об изменении тех или иных параметров в динамике и наблюдать какую-то тенденцию. Мы четко увидим это на следующих скриншотах.

Что мы видим здесь? Максимальное, минимальное и среднее значения скорости чтения (похожие значения мы получали и на предыдущем тесте). Новый параметр — время доступа к диску и процент загрузки . Отдельный переключатель есть для измерения скорости чтения и записи на диск.

Что ж, сравним показатели с нашим терабайтным SATA накопителем:

Как видите, разница — очевидна! Особенно интересен график, который показывает разницу с скорости чтения в начале диска и ближе к его концу (динамику процесса). Если мы посмотрим на график твердотельного SSD накопителя, то увидим, что его «кардиограмма» практически ровная и падений в скорости не наблюдается.

Также обратите внимание на такую функцию, как показатель температуры винчестера, доступный в данной программе для HDD дисков.

Итак, исследуем нашего «динозавра» от «Western Digital»:)

Как и ожидалось, основные показатели — намного скромнее, но удивила стабильность скорости чтения почти по всей поверхности диска. Только под самый конец она заметно снизилась. Также здесь мы видим наименьшую загрузку процессора среди всех наших испытуемых.

Перейдем к следующей вкладке программы «HD Tune Pro», которая называется «Случайный доступ». На фото ниже показано количество операций вода-вывода, которое производит наш твердотельный жесткий диск за секунду для блоков данных разного размера (IOPS — Input Output Per Second), среднее и максимальное время доступа к данным и скорость их чтения.

Посмотрим на результаты винчестера от «Seagate» (Сигейт 1 терабайт):

Видите, насколько большая разница в полученных результатах? Смотрим, что продемонстрирует «Western Digital» (320 гигабайт IDE):

Вы все сами видите. Вообще, программа «HD Tune Pro» — очень хорошая и полезная. Кроме самих «бенчмарков» она может показать нам нашего накопителя (они расположены на вкладке «Здоровье»). Также можно включить мониторинг диска в реальном времени и провести сканирование поверхности накопителя на наличие (бэд блоков).

Данную программу Вы можете и провести собственное тестирование или сравнить с моими показателями.

Давайте рассмотрим еще одну вкладку программы — «Бенчмарк файла». Принцип ее работы чем-то похож на тот, что используется в «CrystalDiskMark», рассмотренной нами в середине статьи.

Запускается тест по кнопке «Старт», но перед этим можно настроить его параметры: выбрать устройство, которое мы будем тестировать, указать размер записываемого на диск файла и какой именно тип данных будет в нем содержаться?

Слева мы видим уже привычный нам график-кардиограмму работы, а ниже — показатели скорости чтения и записи, а также — количество операций ввода-вывода, совершаемых накопителем.

Сравним график выше, который был для SSD жесткого диска с нашим терабайтником:

Ниже — наш «WD».

Здесь, я думаю, — ничего неожиданного нет и данный накопитель законно занимает свое почетное третье место:) Победителем же, по всем показателям, безоговорочно является твердотельный накопитель SSD от фирмы Plextor.

Поскольку статья и так получилась достаточно объемной, я решил разбить ее на две части и о недостатках, общих принципах функционирования твердотельных дисков, сконструированных на базе флеш-памяти, и своих субъективных ощущениях от использования такого устройства, поговорить во , которая скоро появится на нашем сайте.

Небольшое видео о том, как производят SSD диски:

Жесткий диск нужен для установки операционной системы, программ и хранения различных файлов пользователя (документов, фотографий, музыки, фильмов и т.п.).

Жесткие диски отличаются объемом, от которого зависит количество данных, которые он может хранить, скоростью, от которой зависит производительность всего компьютера и надежностью, которая зависит от его производителя.

Обычные жесткие диски (HDD) имеют большой объем, не высокую скорость и стоимость. Самыми быстрыми являются твердотельные диски (SSD), но у них небольшой объем и стоят они значительно дороже. Промежуточным вариантом между ними являются гибридные диски (SSHD), которые имеют достаточный объем, быстрее чем обычные HDD и стоят немного дороже.

Наиболее надежными считаются жесткие диски Western Digital (WD). Лучшие SSD диски производят: Samsung, Intel, Crucial, SanDisk, Plextor. В качестве более бюджетных вариантов можно рассматривать: A-DATA, Corsair, GoodRAM, WD, HyperX, так как с ними бывает меньше всего проблем. А гибридные диски (SSHD) выпускает в основном Seagate.

Для офисного компьютера, который используется преимущественно для работы с документами и интернета, достаточно обычного жесткого диска из недорогой серии WD Blue объемом до 500 Гб. Но оптимальными на сегодня являются диски объемом 1 Тб, так как стоят они не на много дороже.

Для мультимедийного компьютера (видео, простые игры) диск WD Blue на 1 Тб лучше использовать как дополнительный для хранения файлов, а в качестве основного установить SSD на 120-128 Гб, что существенно ускорит работу системы и программ.

Для игрового компьютера желательно брать SSD объемом от 240-256 Гб, на него можно будет установить несколько игр.
Жесткий диск A-Data Ultimate SU650 240GB

В качестве более экономного варианта для мультимедийного или игрового ПК можно приобрести один гибридный диск Seagate (SSHD) емкостью 1 Тб, он не такой быстрый как SSD, но все же несколько быстрее обычного HDD диска.
Жесткий диск Seagate FireCuda ST1000DX002 1TB

Ну а для мощного профессионального ПК в довесок к SSD (120-512 Гб) можно взять быстрый и надежный жесткий диск WD Black необходимого объема (1-4 Гб).

Также рекомендую приобрести качественный внешний диск Transcend с интерфейсом USB 3.0 на 1-2 Тб для системы и важных для вас файлов (документов, фото, видео, проектов).
Жесткий диск Transcend StoreJet 25M3 1 TB

2. Типы дисков

В современных компьютерах используются как классические жесткие диски на магнитных пластинах (HDD), так и более быстрые твердотельные накопители на основе чипов памяти (SSD). Существуют также гибридные диски (SSHD), представляющие из себя симбиоз HDD и SSD.

Жесткий диск (HDD) имеет большой объем (1000-8000 Гб), но невысокую скорость (120-140 МБ/с). Его можно использовать как для установки системы, так и хранения файлов пользователя, что является наиболее экономным вариантом.

Твердотельные накопители (SSD) имеют сравнительно небольшой объем (120-960 Гб), но очень высокую скорость (450-550 МБ/с). Они стоят значительно дороже и используются для установки операционной системы и некоторых программ для повышения скорости работы компьютера.

Гибридный диск (SSHD) – это просто жесткий диск к которому добавили небольшой объем более быстрой памяти. Например, это может выглядеть как 1 Тб HDD + 8 Гб SSD.

3. Применение HDD, SSD и SSHD дисков

Для офисного компьютера (документы, интернет) достаточно установить один обычный жесткий диск (HDD).

Для мультимедийного компьютера (фильмы, простые игры) можно в дополнение к HDD поставить небольшой SSD диск, что сделает работу системы значительно быстрее и отзывчивее. В качестве компромиссного варианта между скоростью и объемом можно рассматривать установку одного SSHD диска, что выйдет значительно дешевле.

Для мощного игрового или профессионального компьютера лучшим вариантом является установка двух дисков – SSD для операционной системы, программ, игр и обычного жесткого диска для хранения файлов пользователя.

4. Физические размеры дисков

Жесткие диски для стационарных компьютеров имеют размер 3.5 дюйма.

Твердотельные накопители имеют размер 2.5 дюйма как и жесткие диски для ноутбуков.

В обычный компьютер SSD-диск устанавливается с помощью специального крепления в корпусе или дополнительного адаптера.

Не забудьте его приобрести, если оно не идет в комплекте с накопителем и ваш корпус не имеет специальных креплений для дисков 2.5″.

5. Разъемы жестких дисков

Все жесткие диски имеют интерфейсный разъем и разъем питания.

5.1. Интерфейсный разъем

Интерфейсным называется разъем для соединения диска с материнской платой с помощью специального кабеля (шлейфа).

Современные жесткие диски (HDD) имеют разъем SATA3, который полностью совместим с более старыми версиями SATA2 и SATA1. Если на вашей материнской плате старые разъемы, не волнуйтесь новый жесткий диск можно к ним подключить и он будет работать.

А вот для SSD диска желательно, чтобы материнская плата имела разъемы SATA3. Если на вашей материнской плате разъемы SATA2, то SSD диск будет работать в половину своей скорости (около 280 Мб/с), что впрочем все равно значительно быстрее обычного HDD.

5.2. Разъем питания

Современные жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD) имеют одинаковые 15-ти контактные разъемы питания SATA. В случае установки диска в стационарный компьютер у его блока питания должен быть такой разъем. Если его нет, то можно использовать переходник питания Molex-SATA.

6. Объемы жестких дисков

Для каждого типа жесткого диска, в зависимости от его назначения, объем данных, которые он может вмещать будет разным.

6.1. Объем жесткого диска (HDD) для компьютера

Для компьютера, предназначенного для набора текста и доступа в интернет, достаточно самого маленького из современных жестких дисков – 320-500 Гб.

Для мультимедийного компьютера (видео, музыка, фото, простые игры) желательно иметь жесткий диск емкостью 1000 Гб (1 Тб).

Для мощного игрового или профессионального компьютера может потребоваться диск емкостью 2-4 Тб (руководствуйтесь своими потребностями).

Необходимо учесть, что материнская плата компьютера должна поддерживать UEFI, иначе операционная система не увидит весь объем диска более 2 Тб.

Если вы хотите повысить скорость работы системы, но при этом не готовы потратиться на дополнительный SSD диск, то в качестве альтернативного варианта можно рассматривать приобретение гибридного SSHD диска емкостью 1-2 Тб.

6.2. Объем жесткого диска (HDD) для ноутбука

Если ноутбук используется в качестве дополнения к основному компьютеру, то ему будет достаточно жесткого диска емкостью 320-500 Гб. Если ноутбук используется в качестве основного компьютера, то ему может потребоваться жесткий диск объемом 750-1000 Гб (в зависимости от применения ноутбука).
Жесткий диск Hitachi Travelstar Z5K500 HTS545050A7E680 500GB

Также в ноутбук можно установить диск SSD, который значительно повысит скорость его работы и отзывчивость системы или гибридный диск SSHD, который немного быстрее обычного HDD.
Жесткий диск Seagate Laptop SSHD ST500LM021 500GB

Важно учесть какую толщину дисков поддерживает ваш ноутбук. Диски толщиной 7 мм станут в любую модель, а толщиной 9 мм могут поместиться не везде, хотя таких уже выпускают не много.

6.3. Объем твердотельного накопителя (SSD)

Так как SSD-диски не применяются для хранения данных, то при определении их необходимой емкости нужно исходить из того сколько место будет занимать устанавливаемая на него операционная система и будете ли вы устанавливать на него еще какие-то большие программы и игры.

Современные операционные системы (Windows 7,8,10) требуют порядка 40 Гб места для своей работы и разрастаются при обновлениях. Кроме того на SSD нужно поставить хотя бы основные программы, иначе толка от него будет не много. Ну и для нормальной работы на SSD всегда должно оставаться 15-30% свободного места.

Для мультимедийного компьютера (фильмы, простые игры) оптимальным вариантом будет SSD объемом 120-128 Гб, что позволит кроме системы и основных программ установить на него еще и несколько простейших игр. Поскольку от SSD требуется не только быстрое открытие папок, то самые мощные программы и игры рационально устанавливать именно на него, что ускорит скорость их работы.

Тяжелые современные игры занимают огромное пространство. Поэтому для мощного игрового компьютера необходим SSD объемом 240-512 Гб, в зависимости от вашего бюджета.

Для профессиональных задач, таких как монтаж видео в высоком качестве, или для установки десятка современных игр нужен SSD объемом 480-1024 Гб, опять же в зависимости от бюджета.

6.4. Резервное копирование данных

При выборе объема диска желательно так же учитывать необходимость создания резервной копии пользовательских файлов (видео, фото и др. ), которые будут на нем храниться. В противном случае вы рискуете в один момент потерять все, что накапливали годами. Поэтому часто целесообразнее приобрести не один огромный диск, а два диска меньшего объема – один для работы, другой (возможно внешний) для резервной копии файлов.

7. Основные параметры дисков

К основным параметрам дисков, которые часто указывают в прайсах, относятся частота вращение шпинделя и размер буфера памяти.

7.1. Частота вращения шпинделя

Шпиндель имеют жесткие и гибридные диски на основе магнитных пластин (HDD, SSHD). Так как SSD-диски построены на основе чипов памяти, то они не имеют шпинделя. От скорости вращения шпинделя жесткого диска зависит скорость его работы.

Шпиндель жестких дисков для стационарных компьютеров в основном имеет скорость вращения 7200 об/мин. Иногда встречаются модели со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин, которые работают медленнее.

Жесткие диски для ноутбуков в основном имеют скорость вращения шпинделя 5400 об/мин, что позволяет им работать тише, меньше греться и меньше потреблять энергии.

7.2. Размер буфера памяти

Буфером называется кэш-память жесткого диска на основе микросхем памяти. Этот буфер предназначен для ускорения работы жесткого диска, но оказывает не большое влияние (порядка 5-10%).

Современные жесткие диски (HDD) имеют размер буфера 32-128 Мб. В принципе 32 Мб достаточно, но если разница в цене не значительна, то можно взять жесткий диск с большим размером буфера. Оптимально на сегодня 64 Мб.

8. Скоростные характеристики дисков

К скоростным характеристикам общим для HDD, SSHD и SSD дисков относятся скорость линейного чтения/записи и время случайного доступа.

8.1. Скорость линейного чтения

Скорость линейного чтения является основным параметром для любого диска и кардинально влияет на скорость его работы.

Для современных жестких и гибридных дисков (HDD, SSHD) хорошим значением является средняя скорость чтения ближе к 150 Мб/с. Не стоит приобретать жесткие диски со скоростью 100 Мб/с и менее.

Твердотельные накопители (SSD) гораздо быстрее и их скорость чтения, в зависимости от модели, составляет 160-560 Мб/с. Оптимальными по соотношению цена/скорость являются SSD-диски со скоростью чтения 450-500 Мб/с.

Что качается HDD-дисков, то продавцы в прайсах обычно не указывают их скоростные параметры, а только объем. Дальше в этой статье я расскажу вам как узнать эти характеристики. С SSD-дисками все проще, так как их скоростные характеристики всегда указываются в прайсах.

8.2. Скорость линейной записи

Это вторичный после скорости чтения параметр, который обычно указывается с ним в паре. У жестких и гибридных дисков (HDD, SSHD) скорость записи обычно несколько ниже скорости чтения и не рассматривается при выборе диска, так как в основном ориентируются на скорость чтения.

У SSD-дисков скорость записи может быть как меньше, так и равной скорости чтения. В прайсах эти параметры указываются через слеш (например, 510/430), где большая цифра означает скорость чтения, меньшая – скорость записи.

У хороших быстрых SSD она составляет около 550/550 МБ/с. Но в целом скорость записи значительно меньше влияет на скорость работы компьютера чем скорость чтения. В качестве бюджетного варианта допускается чуть более низкая скорость, но не ниже 450/350 Мб/с.

8.3. Время доступа

Время доступа является вторым по важности параметром диска после скорости чтения/записи. Особенно сильно время доступа влияет на скорость чтения/копирования мелких файлов. Чем этот параметр ниже, тем лучше. Кроме того низкое время доступа косвенно говорит о более высоком качестве жесткого диска (HDD).

Хорошим значением времени доступа для жесткого диска (HDD) является 13-15 миллисекунд. Плохим показателем считаются значения в пределах 16-20 мс. О том как определить этот параметр я так же расскажу в этой статье.

Что касается SSD-дисков, то время доступа у них в 100 раз меньше, чем у HDD-дисков, поэтому этот параметр нигде не указывается и на него не обращают внимания.

Гибридные диски (SSHD) за счет дополнительной встроенной флэш-памяти достигают более низкого времени доступа чем у HDD, которое сравнимо с SSD. Но из-за ограниченного объема флэш-памяти, более низкое время доступа достигается только при обращении к наиболее часто используемым файлам, которые попали в эту флэш-память. Обычно это системные файлы, что обеспечивает более высокую скорость загрузки компьютера и высокую отзывчивость системы, но кардинально не влияет на работу больших программ и игр, так как они просто не поместятся в ограниченном объеме быстрой памяти SSHD диска.

9. Производители жестких дисков (HDD, SSHD)

Наиболее популярными производителями жестких дисков являются следующие:

Seagate — производит сегодня одни из наиболее быстрых дисков, но они не считаются самыми надежными.

Western Digital (WD) — считаются наиболее надежными и имеют удобную классификацию по цвету.

• WD Blue – бюджетные диски общего назначения
• WD Green – тихие и экономичные (часто отключаются)
• WD Black – быстрые и надежные
• WD Red – для систем хранения данных (NAS)
• WD Purple – для систем видеонаблюдения
• WD Gold – для серверов
• WD Re – для RAID-массивов
• WD Se – для масштабируемых корпоративных систем

Синие – самые обычные диски, подходящие для недорогих офисных и мультимедийных ПК. Черные сочетают в себе высокую скорость и надежность, их я рекомендую использовать в мощных системах. Остальные предназначены для специфических задач.

В общем если хотите подешевле и побыстрее, то выбирайте Seagate. Если дешево и надежно – Hitachi. Быстро и надежно – Western Digital из черной серии.

Гибридные SSHD диски сейчас производит в основном Seagete и они имеют неплохое качество.

В продаже есть диски и других производителей, но я рекомендую ограничиться указанными брендами, так как с ними бывает меньше проблем.

10. Производители твердотельных накопителей (SSD)

Среди производителей SSD дисков хорошо зарекомендовали себя:

• Samsung
• Intel
• Crucial
• SanDisk
• Plextor

В качестве более бюджетных вариантов можно рассматривать:

• Corsair
• GoodRAM
• A-DATA (Premier Pro)
• Kingston (HyperX)

11.

Тип памяти SSD

SSD диски могут быть построены на памяти разного типа:

• 3 D NAND – быстрая и долговечная
• MLC – хороший ресурс
• V-NAND – средний ресурс
• TLC – низкий ресурс

12. Скорость жестких дисков (HDD, SSHD)

Все необходимые нам параметры SSD-дисков, такие как объем, скорость и производитель мы можем узнать из прайса продавца и потом сравнить их по цене.

Параметры HDD-дисков можно узнать по номеру модели или партии на сайтах производителей, но на самом деле это довольно сложно, так как эти каталоги огромны, имеют массу непонятных параметров, которые у каждого производителя называются по-своему, еще и на английском языке. Поэтому я предлагаю вам другой способ, которым пользуюсь сам.

Есть программа для тестирования жестких дисков HDTune. Она позволяет определить такие параметры как скорость линейного чтения и время доступа. Есть множество энтузиастов, которые проводят эти тесты и выкладывают результаты в интернете. Для того, что бы найти результаты теста той или иной модели жесткого диска достаточно ввести в поиске картинок Google или Яндекс номер его модели, которая указана в прайсе продавца или на самом диске в магазине.

Вот как выглядит картинка с тестом диска из поиска.

Как видите, на этой картинке указана средняя скорость линейного чтения и время случайного доступа, которые нас и интересуют. Проверяйте только, что бы номер модели на картинке совпадал с номером модели вашего диска.

Кроме этого по графику можно примерно определить качество диска. Неравномерный график с большими скачками и высокое время доступа косвенно говорят о не точной низкокачественной механике диска.

Красивый цикличный или просто равномерный график без больших скачков в сочетании с низким временем доступа говорит о точной качественной механике диска.

Такой диск будет работать лучше, быстрее и прослужит дольше.

13. Оптимальный диск

Итак, какой же диск или конфигурацию дисков выбрать для компьютера в зависимости от его назначения. На мой взгляд наиболее оптимальными будут следующие конфигурации.

• офисный ПК – HDD (320-500 Гб)
• мультимедийный ПК начального уровня – HDD (1 Тб)
• мультимедийный ПК среднего уровня – SSD (120-128 Гб) + HDD (1 Тб) или SSHD (1 Тб)
• игровой ПК начального уровня – HDD (1 Тб)
• игровой ПК среднего уровня – SSHD (1 Тб)
• игровой ПК высокого уровня – SSD (240-512 Гб) + HDD (1-2 Тб)
• профессиональный ПК – SSD (480-1024 Гб) + HDD/SSHD (2-4 Тб)

14. Стоимость HDD и SSD дисков

В заключение хочу немного рассказать об общих принципах выбора между более или менее дорогими моделями дисков.

Цена на HDD-диски больше всего зависит от емкости диска и незначительно от производителя (на 5-10%). Поэтому не целесообразно экономить на качестве HDD-дисков. Приобретайте модели рекомендованных производителей, пусть и немного дороже, так как прослужат они дольше.

Цена на SSD-диски, кроме как от объема и скорости, так же сильно зависит от производителя. Здесь могу дать простую рекомендацию – выбирайте самый дешевый SSD-диск из списка рекомендованных производителей, устраивающий вас по объему и скорости.

15. Ссылки

Жесткий диск Western Digital Black WD1003FZEX 1TB
Жесткий диск Western Digital Caviar Blue WD10EZEX 1 TB
Жесткий диск A-Data Ultimate SU650 120GB

Аббревиатуру HDD — hard-disk drive — многие уже запомнили и понимают, что это жёсткий диск. Но что такое SSD — новая аббревиатура, которая в последние годы применяется ещё чаще, чем HDD? Читайте об этом в нашей статье.

SSD: расшифровка

SSD расшифровывается как solid-state drive и переводится на русский язык как «твердотельный накопитель» или, что менее точно, «твердотельный диск». За этой аббревиатурой скрывается новая технология хранения данных, более прогрессивная по сравнению с традиционными жесткими дисками.

SSD-накопитель: что это такое?

Итак, что же это — SSD-диск? Главная особенность такого накопителя — отсутствие подвижных деталей. В обычных жёстких дисках данные хранятся на вращающихся пластинах, и это вращение становится причиной целого ряда недостатков: во-первых, оно замедляет чтение данных, во-вторых, ускоряет износ накопителя и делает его более уязвимым к ударам, а в-третьих, генерирует шум при работе.

В SSD ничего не вращается — данные здесь хранятся во флеш-памяти, а записываются и стираются при помощи электрических зарядов. Благодаря этому твердотельные накопители работают очень быстро, не производят никаких звуков, легче переносят удары и падения.

Правда, есть у этой технологии и минусы. SSD стоят значительно дороже жёстких дисков сравнимой ёмкости. Кроме того, специфика флеш-технологии накладывает ограничение на количество циклов перезаписи, поэтому теоретически SSD могут выходить из строя раньше, чем жёсткие диски, хотя практически современные твердотельные накопители вполне в состоянии успешно выдержать средний срок службы обычного пользовательского компьютера.

Для чего нужен SSD

Поскольку твердотельный накопитель, как уже упоминалось выше, — не самое дешёвое удовольствие, бездумно покупать его на смену обычному жёсткому диску не стоит. Для хранения больших массивов данных, не требующих высокой скорости чтения, SSD всё-таки не лучший выбор. Не стоит использовать его и для тех файлов, которые многократно перезаписываются в течение дня, иначе срок службы накопителя быстро подойдёт к концу.

Лучше всего установить на SSD операционную систему — тогда она станет работать значительно быстрее. Выиграют от этого и приложения, и игры, для которых важна высокая скорость чтения данных с накопителя. О том, как установить твердотельный диск, читайте в нашей статье . А для хранения файлов стоит снабдить свой компьютер вторым диском — традиционным HDD.

Что такое SSD?

Твердотельный накопитель (SSD), также называемый флэш-накопителем, является типом жесткого диска. Хотя архитектура SSD сильно отличается от традиционных жестких дисков, название перенесено. В SSD используется особый тип микросхемы памяти со стираемыми записываемыми ячейками, которые могут хранить данные даже при выключенном питании. Это может помочь представить SSD как двоюродного брата карты памяти.

Как и стандартные диски, SSD использует специальную область для кэш-памяти. Кэш-память выполняет функцию увеличения скорости обработки, сохраняя данные, которые необходимы повторно. Поскольку данные находятся под рукой в ​​кеше, их не нужно извлекать из основной области хранения при каждом вызове.

Некоторые твердотельные накопители используют кеш, который является энергозависимым, как в синхронной динамической оперативной памяти (SDRAM), в то время как другие используют энергонезависимый кеш. Первый требует источника питания для хранения данных, как компьютерная память. Последний тип сохраняет данные даже без питания.

SSD имеет много преимуществ по сравнению с традиционным приводом. Время поиска значительно уменьшается, что делает SSD очень быстрым. Будучи проданным, привод не имеет движущихся частей и не генерирует значительный нагрев. Он также легче стандартного привода, более энергоэффективен и абсолютно бесшумен. Наконец, SSD более долговечен. Если его уронить или ударить, он вряд ли будет поврежден.

Однако SSD имеет ряд недостатков по сравнению со стандартным жестким диском. У большинства твердотельных накопителей время записи меньше, чем у стандартных накопителей, хотя это может варьироваться в зависимости от типа используемой флэш-памяти и количества микросхем. Стандартные диски также относительно дешевле, чем твердотельные накопители, хотя цена упала. SSD также имеет ограниченный срок службы циклов стирания / записи, после чего он больше не работает надежно. Жесткий диск может обеспечить надежную работу в течение десяти лет.

Многие специалисты на местах считают, что флэш-накопители или твердотельные накопители в конечном итоге заменят традиционные технологии жестких дисков. К тому времени, когда это произойдет, недостатки, вероятно, будут устранены или значительно смягчены. Даже сегодня SSD может продлить срок службы батареи ноутбука, уменьшить вес машины, сделать ее тише и повысить производительность чтения.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Что такое SSD винт или твердотельный накопитель

SSD винт или твердотельный накопитель — это носитель информации без движущихся механических частей. Похож на флеш память, SSD состоят из энергонезависимых перезаписываемых микросхем памяти и контроллера управления.

SSD диск это винчестер, где вместо магнитной записи и вращающихся блинов используется флеш память. Поскольку в SSD нет механических частей, то время доступа к данным стремится к нулю, поскольку оно не тратится на перемещение головки, как это сделано в обычном HDD.

 

Типы твердотельных накопителей 

SSD на основе RAM-памяти построены на основе использования энергозависимой памяти, например как в оперативной памяти компьютера. Отличаются сверхбыстрыми чтением, записью и поиском информации. Основным их недостатком является чрезвычайно более высокая стоимость. Применяются, как правило, для ускорения работы крупных систем управления базами данных и мощных графических станций. RAM SSD винчестеры иногда укомплектованы аккумуляторами для сохранения данных при потере питания, а более дорогие модели — системами резервного и оперативного копирования.

SSD на основе энергонезависимой NAND-памяти построены на использовании энергонезависимой памяти (NAND SSD), появились позже, но благодаря более низкой стоимостью, становятся все более популярными.

 

Сравнение SSD с HDD. Скорость загрузки Windows с твердотельным винчестером

Источник видео: https://f.ua/articles/pochemu-medlenno-rabotaet-noutbuk.html

 

Преимущества SSD винтов

• нет механических деталей
• скорости чтения и записи ограничены лишь пропускной способностью интерфейса и применяемых контроллеров SATA II 3 Gb/s, SATA III 6 Gb/s и т.д.
• низкая потребляемая мощность
• полное отсутствие шума от движущихся частей и охлаждающих вентиляторов
• высокая механическая стойкость
• широкий диапазон рабочих температур
• стабильность времени считывания файлов вне зависимости от их расположения или фрагментации
• малые габариты и вес

 

Недостатки SSD памяти

• ограниченное количество циклов перезаписи, для обычной MLC флеш-память позволяет записывать данные примерно 10 000 раз, более дорогостоящие виды памяти SLC — более 100 000 раз
• цена SSD винтов пока еще превышает стоимость обычных винчестеров. К тому же, стоимость SSD прямо пропорциональна их ёмкости, в то время как стоимость традиционных жёстких дисков зависит от количества пластин и медленнее растёт при увеличении объёма накопителя.

Пока еще цена на ссд винты играет не такую уж большую роль, поскольку SSD диск берется ради скорости, а не для файлопомойки. В настоящее время поколение SSD дисков спокойно проживет 3-5 года, если не загружать диск лишними задачами и провести оптимизацию системы твердотельного винчестера.

 

Где используются винчестеры SSD?

Для Web-серверов применение SSD оправдано во всех случаях, в том случае, если хватает их емкости: все, что в данном случае требуется, это выполнение большого количества операций случайного чтения в единицу времени, а по этому параметру, как мы видели, любые SSD вне конкуренции.

SSD винт — это отличные вариант для системного винчестера. Но, файл подкачки и основной набор обрабатываемых данных при этом желательно хранить не на SSD, а на дополнительных винчестерах. Как минимум, их должно быть два — один быстрый и один емкий.

С ноутбуками ситуация не так проста как с компьютерами, дело в том что накопитель там всего один. К тому же, прирост производительности несомненный по сравнению с мобильными винчестерами, да и «тяжелые» дисковые операции на ноутбуках — это редкость. Но ограниченная емкость уже может начать сказываться.

Почему нужно покупать SSD?

Скорость работы. Современные твердотельные диски выдают невероятно высокие параметры чтения и записи. Даже средние и относительно дешевые SSD показывают куда большую скорость, нежели обычные жесткие диски. А уж про старшие модели и говорить нечего. Их скорости недостижимы для классических винчестеров даже в ближайшем будущем. Передовые устройства способны выдавать скорость чтения более 500 Мбайт/с, в то время как максимальная скорость обычных – не более 150 Мбайт, и то только в начале диска, потом скорость заметно падает. SSD-диск, установленный в компьютер вместо предшественника, может заметно ускорить его загрузку, а также уменьшить время запуска приложений и игр.

Низкий уровень шума. На первый взгляд может показаться, что шум не особенно важен. Но это не так. Постоянный высокочастотный свист, выдаваемый винчестером, очень сильно может влиять на утомляемость, особенно если ваша деятельность связана с регулярной работой на компьютере. Щелчки и клацанье, часто сопровождающие работу классических hdd, выводят из себя. Носители, работающие в ноутбуках, шумят заметно меньше, однако снизить шум до нуля не получится. SSD-диски движущихся частей не имеют, и поэтому полностью бесшумны.

Низкое энергопотребление. В стационарных компьютерах не особенно нужное качество. А вот в ноутбуках и других мобильных устройствах могут дать лишних полчаса времени. Прирост не такой значительный из-за того, что обычные носители при простое почти ничего не потребляют.

Высокая надежность. Из-за отсутствия движущихся деталей SSD-диски намного надежнее обычных, которые очень чувствительны к ударам и тряскам. По заявлению большинства производителей, новые устройства выдерживают нагрузку 1500G длительностью 0.5 мс. Кроме того, время наработки на отказ у них составляет примерно 1-2 млн. часов.

SSD — принцип работы, преимущества, недостатки

---

В последнее время все большей популярностью стали пользоваться SSD или твердотельные накопители. Как работают твердотельные накопители, какими достоинствами они обладают, и всегда ли SSD лучше, чем накопитель на жестких магнитных дисках?

Устройство SSD

SSD – это энергонезависимое немеханическое запоминающее устройство, работающее на основе микросхем памяти. По своему внутреннему устройству твердотельный накопитель не многим отличается от обычной флешки. Информация в нем хранится в нескольких блоках флеш-памяти, для кеш-памяти используется микросхема DDR DRAM, а управляет процессом чтения записи и структурой размещения данных SSD-контроллер.

Как работает SSD

Принцип работы твердотельного накопителя несколько иной, чем у накопителя на жестких магнитных дисках, то есть HDD. При считывании информации в винчестере сначала происходит вычисление местонахождения блока данных, потом блок магнитных головок перемещается к нужной дорожке, а затем уже происходит собственно сам процесс считывания. А если запрашиваемые файлы фрагментированы и находятся в разных секторах винчестера, то процесс считывания данных сильно замедляется. В SSD-накопителях за счет отсутствия движущихся частей считывание информации происходит значительно быстрее – после вычисления контроллером адреса нужного блока доступ к данным предоставляется практически моментально.

Преимущества SSD

Популярность SSD на современном рынке объясняется рядом весомых преимуществ, которым обладают данные накопители.

• Высокая скорость чтения и записи, которая в разы превышает средние показатели большинства HDD-накопителей.
• Лучшая, чем у HDD, производительность. Показатель IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) у SSD значительно выше, чем у накопителей на жестких магнитных дисках.
• Относительно низкое энергопотребление.
• В твердотельных накопителях нет никаких движущихся деталей, за счет чего достигается полное отсутствие шума и вибрации.
• SSD менее чувствительны к механическим воздействиям и внешним электромагнитным полям (благодаря отсутствию магнитных дисков).
• Твердотельные накопители обладают более широким диапазоном рабочих температур.
• У SSD сравнительно низкое тепловыделение, что способствует улучшению производительности как самого накопителя, так и системы в целом.

Недостатки SSD

К сожалению, при всех своих достоинствах, твердотельные накопители не лишены и недостатков, некоторые из которых могут показаться весьма существенными.

• Главная проблема SSD-накопителей – это ограниченное количество циклов перезаписи, от 10 000 в недорогих моделях SSD до 100 000 циклов в SSD с более дорогостоящим типом памяти. И хотя производители твердотельных накопителей пытаются бороться с данным недостатком, например, применяя схемы балансировки нагрузки и заменяя DRAM-память кеш-памятью, сделанной по технологии FRAM, однако проблема износа SSD по-прежнему остается актуальной.
• Второй недостаток SSD-дисков – высокая стоимость. Из-за применения инновационных технологий цена на твердотельный накопитель значительно превышает цену HDD-диска с таким же объемом и сходными характеристиками. Кроме того, стоимость SSD прямо пропорционально зависит от его емкости, тогда как цена жесткого диска далеко не всегда напрямую зависит от объема его памяти.
• После очистки SSD-накопителя с применением команды TRIM восстановление удаленных данных не представляется возможным, даже с применением специализированных утилит. Впрочем, для тех, кому нужно удалить с диска конфиденциальную информацию, данная особенность является скорее преимуществом.
• Также невозможно восстановить данные с твердотельного диска после резкого скачка напряжения. Поскольку в SSD-дисках микросхемы памяти находятся на одной плате с контроллером, то при перепадах в сети, как правило, сгорает и контроллер и память, тогда как в HDD в аналогичных ситуациях сгорает лишь плата контроллера диска.

Оптимизация SSD

Для того, чтобы твердотельный накопитель прослужил дольше, необходимо соблюдать некоторые рекомендации:

• Желательно отключить все функции, которые подразумевают в своей работе частое обращение к данным на диске. Сюда относится дефрагментация (на SSD она вообще не нужна), индексирование файлов Windows и функция Prefetch. Также можно отключить гибернацию, что освободит немного места на диске и поможет уменьшить число обращений к памяти SSD.
• Лучше всего иметь в компьютере два диска: HDD и SSD. На SSD можно хранить системные и программные файлы, а также игровые приложения (для прироста производительности, разумеется), а HDD – использовать для хранения пользовательских данных (документов, фильмов, фотографий и так далее). При этом папки с временными файлами и кешем браузера лучше перенести на HDD. Туда же можно поместить и файл hiberfil.sys.
• По возможности следует избегать полного заполнения пространства раздела твердотельного накопителя. Последние 10-20% свободного места SSD рекомендуется оставлять пустыми, так как функции TRIM необходимо пространство для перегруппировки данных, и полное заполнение диска может отрицательно сказаться на его производительности.

Воспользуйтесь услугой нашей компании обслуживание компьютеров сетей.

SSD-диск, что это?

Здравствуйте, уважаемые подписчики и посетители блога vsemu-nauchim.ru. В данном посте я расскажу вам об SSD-дисках. Так как SSD-диски появились недавно, не все знают, зачем они нужны и в чем их преимущества перед HHD-дисками. И, конечно, поговорим об их недостатках.

Что такое SSD-диски и HHD-диски? 

Во-первых, это память вашего компьютера. Не путайте с оперативной памятью. Это та память, на которую вы записываете музыку, программы, фильмы, документы, игры и другие всевозможные файлы. Как вы понимаете, без нее не обойтись. Теперь давайте разберемся на каких дисках работает на данный момент большинство компьютеров

HHD-накопитель

«Винчестер» — жесткий диск. Простыми словами — это жесткий магнитный диск «круглый блин», на котором хранятся наши данные. Над этим блином передвигается головка, которая считывает информацию. Чтобы не углубляться, ее можно сравнить с магнитофоном, который проигрывал музыку с пластинок (рожденные в СССР помнят). Суть такова: в то время, пока блин крутится, головка, передвигаясь с места на место, считывает информацию. Теперь давайте разберемся с SSD.

 

SSD-накопитель

Во-первых, SSD-накопитель работает без механических деталей, на микросхемах. Его можно сравнить с флешкой. Работает бесшумно, в отличие от HHD. Да, и еще: скорость записи информации в разы быстрее, чем у HHD-диска.

Достоинства SSD-диска

1. Скорость записи данных. Как мы уже говорили, скорость записи информации во много раз быстрее, чем у HHD-дисков. До того момента как появились SSD-диски, HHD-диск был самой медленной деталью наших ПК.
2. Тихая работа. SSD-диск работает бесшумно. HHD-диск работает достаточно громко, так как имеет механическую составляющую.
3. Энергопотребляемость гораздо меньше, чем у HHD.

Но, к сожалению, как это обычно бывает, есть и недостатки. Рассмотрим их…

Недостатки SSD-диска

1. К недостаткам я бы отнес стоимость. На данный момент стоимость SSD-диска объемом 120 гигабайт равна 105 долларам.
2. Ограниченное количество перезаписи. Существуют разные технологии SSD-дисков, но в среднем количество чтения / записи равно 10 000. Этого хватит примерно на два–три года работы. Созданные SSD-диски по технологии SLC обещают 100 000 циклов перезаписи. Но не стоит огорчаться, так как фирмы — производители уже создают диски, которые смогут предоставить, по их словам, до 40 лет беспрерывной перезаписи.
3. Невозможно восстановить удаленную информацию. Из-за специфики SSD-диска удаленную информацию невозможно восстановить и никакие программы в этом не помогут.
4. SSD-диск плохо переносит перебои напряжения. Точнее сказать, если по причине перенапряжения сгорает SSD-диск, то информацию вам уже не восстановить. Но этого можно избежать, если у вас ноутбук или вы используете блок бесперебойного питания.

Зачем мне SSD-диск?

Если у вас современный компьютер и вы не любите долго ждать, пока откроется та или иная программа, тогда, конечно, стоит покупать SSD-диск. Потому что скорость работы вашего компьютера значительно увеличится. Но не следует забывать о характеристиках. Если характеристики вашего ПК недостаточно прогрессивны, то от покупки SSD-диска лучше отказаться. Существуют определенные параметры, из-за которых ваш SSD-диск не сможет раскрыть все свои возможности.

 

Подробнее о характеристиках ПК и о выборе SSD-диска я напишу позже. Чтобы узнавать о появлении новых постов в блоге, подпишитесь на обновления.

 

Что выбрать: HDD, SSD или гибрид?

Твердотельные накопители (от англ. solid-state drive, сокращенно SSD) пришли на замену традиционным хранилищам информации – жестким дискам (hard disk drive, HDD). Используются в SSD не магнитные диски, которые вращаются (как в HDD), а неподвижные чипы флэш-памяти, аналогичные USB-флешкам. Однако, обладая многочисленными преимуществами, твердотельным до сих пор не удалось полностью заменить жесткие диски даже в ноутбуках, не говоря уже о настольных ПК. Главным недостатком SSD остается высокая цена: гигабайт их обьема стоит значительно больше, чем у HDD. Поэтому мы расскажем, в каких случаях лучше выбрать SSD, HDD или гибридное решение.

Преимущества SSD

Основными преимуществами твердотельных накопителей перед жесткими дисками является:

• высокая производительность;
• устойчивость к физическому воздействию.

Для примера, скорость последовательного чтения и записи данных ноутбучного 2,5-дюймового HDD равен 100 Мбайт/с, а 3,5-дюймового для настольных ПК – 150 Мбайт/сек. Скорость же случайного чтения-записи (файлы разбросаны по всей поверхности диска) в HDD может быть раз в десять ниже последовательного.

Другое дело SSD: даже при подключении к материнской платы с устаревшим интерфейсом SATA II скорость линейного чтения данных будет менее 250 Мбайт/сек. А стоит проапгрейдиться до SATA III, как быстродействие вырастет до 400-500 Мбайт/сек. В свою очередь скорость линейной записи у SSD, в зависимости от модели, может как равняться показателям чтения, так и быть вдвое ниже (но все равно выше в сравнении с HDD). А благодаря минимальным задержкам обращения к данным (SSD в отличие от HDD не нужно перемещать считывающую головку по поверхности диска) скорость случайного чтения-записи также существенно выше.

Лишены движущихся элементов (электромотора, считывающих головок) твердотельные накопители не боятся воздействия сильной вибрации и ударов. Это позволяет, например, работать за ноутбуком во время поездки на автомобиле по ухабистой грунтовой дороге. Однако, устраивать краш-тест SSD не стоит, чтобы не пришлось потом оплакивать информацию, которая на нем хранилась. Меньше боятся SSD и перегрева: допустимой является рабочая температура до 70°C, тогда как HDD ограничены 60°C.

Преимущества HDD

Имеют свои преимущества и старые-добрые жесткие диски, а именно возможность многократной перезаписи данных и выгодное соотношение цены и обьема. При очень активном использовании SSD (серверные ПК) блоки памяти могут “затереться до дыр”. В зависимости от типа флэш-памяти – TLC, MLC или SLC (второй массовый) – блоки можно перезаписывать от тысячи до сотни тысяч раз. Изношенные блоки автоматически блокируются, в результате чего SSD со временем теряет в объеме.

Традиционные же жесткие диски позволяют перезаписывать данные значительно большее количество раз – число идет на миллионы. Поэтому выходят из строя в HDD не столько магнитные диски (хотя битые сектора на них тоже иногда появляются), сколько механические элементы. Однако на домашних и офисных ПК данные перезаписываются не так часто, как на серверах. Разве что реестр операционной системы Windows считывает и записывает данные непрерывно (не удивительно, что битые сектора на поверхности HDD чаще всего появляються именно на месте нахождения реестра).

А вот когда речь заходит о цене, спорить с победой жестких дисков становится невозможно. В данный момент за $100 можно купить SSD объемом 120 гигабайт, 2,5-дюймовый HDD на 1 терабайт или 3,5-дюймовый на 2 терабайта. Разница в объеме между SSD и HDD за ту же цену десятикратная, именно поэтому стоит обратить внимание на гибридные решения.

Преимущества гибридов

Гибридной называют дисковую подсистему ПК, которая совмещает в себе достоинства SSD и HDD – высокое быстродействие и большой обьем при разумной цене. Вариантов гибридной дисковой подсистемы может быть три: SSD достаточного для установки операционной системы и программ обьема (60-120 Гбайт) плюс большой HDD для хранения фото, видео, музыки и игр; большой HDD плюс отдельный SSD небольшого обьема (20-32 Гб) для кэширования часто используемых программ; и наконец гибридный накапливал (HDD плюс небольшой SSD в едином корпусе).

Первый вариант гибридной дисковой подсистемы, конечно, лучший, но и самый дорогой – потянет на добрых $200 (HDD+SSD). Тем кто хочет сэкономить, стоит выбрать второй вариант – небольшой SSD для кэширования стоит всего $50. Однако, для работы SSD-кэширования обязательным является материнская плата с поддержкой технологии Intel Smart Response (чипсеты Intel Z68, H77, Z77, H87, Z87, H97 и Z97). Гибридные же накопители (SSHD) лучше всего подходят для ноутбуков, где чтобы установить отдельные SSD и HDD приходится пожертвовать DVD-приводом.

Форм-факторы SSD

Далеко не все твердотельные накопители сделаны в популярном формате 2,5 дюйма (для установки в 3,5-дюймовый слот требуется дополнительное крепление). Кроме 2,5-дюймовых существуют 1,8-дюймовые модели с SATA-подключением. Используются они, правда, в так называемых встраиваемых системах, например бортовых компьютерах автомобилей премиум-класса. Для тонких ноутбуков (ультрабуков) созданы предельно компактные SSD форм-факторов mSATA и M. 2. А для компьютерных энтузиастов, которые готовы отдать любые деньги за самые мощные в мире комплектующие, предлагаются твердотелы в виде плат расширения PCI-Express 3.0 (скорость линейного чтения-записи достигает впечатляющих 1000-1500 Мбайт/с).

Мигрируем на SSD!

Установка твердотельного накопителя ускоряет работу ПК значительно сильнее, чем, скажем, апгрейд процессора, пусть даже у него будут все восемь ядер. Сокращение времени загрузки операционной системы, засыпание и пробуждение ПК, запуске программ (даже веб-браузера и текстового редактора) трудно не заметить. А перенести Windows с HDD на SSD вместе со всеми установленными и настроенными программами можно буквально двумя кликами мышки с помощью бесплатной утилиты EaseUS Partition Master Free. Или же просто обратитесь за помощью к нашему сервисному центру.

Как работает SSD-кэш в системах хранения данных

Скачать White Paper [PDF]

Что такое SSD-кэширование

Большая часть хранимых данных имеет небольшое количество повторных обращений, такие данные принято называть «холодными». Они составляют значительную часть как в крупных файловых архивах, так и на жестком диске вашего домашнего компьютера. Если к данным обращаются повторно, то они будут называться «теплыми» или «горячими». Последние обычно представляют собой блоки служебной информации, которая считывается при загрузке приложений или выполнении каких-либо стандартных операций.

SSD-кэширование — это технология, при которой твердотельные накопители используются в качестве буфера для часто запрашиваемых данных. Система определяет степень «теплоты» данных и перемещает их на быстрый накопитель. За счет этого чтение и запись этих данных будут выполняться с большей скоростью и с меньшей задержкой.

Про SSD-кэширование часто говорят, когда речь идет о системах хранения данных, где эта технология дополняет HDD-массивы, повышая производительность за счет оптимизации случайных запросов. Устройство HDD-накопителей позволяет им успешно справляться с последовательным паттерном нагрузки, но имеет естественное ограничение для работы со случайными запросами. Объем SDD-кэша при этом обычно составляет около 5–10% от емкости основной дисковой подсистемы.

Системы, которые используют SSD-кэш вместе с HDD-дисками, принято называть гибридными. Они популярны на рынке СХД, так как значительно доступнее по цене, чем all-flash конфигурации, но при этом способны эффективно работать с достаточно широким спектром задач и нагрузок.

Когда SSD-кэш будет полезен

SSD-кэш подходит для ситуаций, когда система хранения данных получает не только последовательную нагрузку, но и определенный процент случайных запросов. При этом эффективность SSD-кэширования будет значительно выше в ситуациях, когда случайные запросы характеризуются пространственной локальностью, то есть на определенном адресном пространстве формируется область «горячих» данных.

Технология SSD-кэширования будет особенно полезна, например, при работе с потоками в видеонаблюдении. В таком паттерне преобладает последовательная нагрузка, но могут встречаться также случайные запросы на чтение и запись. Если не отрабатывать такие пики при помощи SSD-кэширования, то система будет пытаться справиться с ними при помощи HDD-массива, следовательно, производительность существенно снизится.

Рисунок 1. Неравномерный временной интервал с непредсказуемой частотой обращений

На практике появление случайных запросов среди равномерной последовательной нагрузки совсем не редкость. Это может происходить при одновременной работе на сервере нескольких различных приложений. Например, одно имеет установленный приоритет и работает с последовательными запросами, а другие время от времени обращаются к данным (в том числе, повторно) в случайном порядке. Другим примером возникновения случайных запросов может быть так называемый I/O Blender Effect, который перемешивает последовательные запросы.

Если на СХД поступает нагрузка с большой частотой случайных и мало повторяющихся запросов, то эффективность SSD-кэша будет снижаться.

Рисунок 2. Равномерный временной интервал с предсказуемой частотой обращений

При большом количестве таких обращений пространство SSD-накопителей будет быстро заполняться, и производительность системы будет стремиться к скорости работы на HDD-накопителях.

Следует помнить, что SSD-кэш является довольно ситуативным инструментом, который будет показывать свою продуктивность далеко не во всех случаях. В общих чертах его использование будет полезным при следующих характеристиках нагрузки:

• случайные запросы на чтение или на запись имеют низкую интенсивность и неравномерный временной интервал;
• количество операций ввода-вывода на чтение значительно больше, чем на запись;
• количество «горячих» данных будет предполагаемо меньше размеров рабочего пространства SSD.

Как работает SSD-кэш в СХД

Функция кэша — ускорять выполнение операции за счет размещения часто запрашиваемых данных на быстрых носителях. Для кэширования самых «горячих» данных используется оперативная память (RAM), в СХД это кэш первого уровня (L1 Cache).

Кэш первого уровня может быть дополнен менее быстрыми твердотельными накопителями. В этом случае у нас появляется кэш второго уровня (L2 Cache). Такой подход используется для реализации SSD-кэширования в большинстве существующих СХД.

Рисунок 3. Традиционный SSD-кэш второго уровня.

Традиционный SSD-кэш второго уровня работает следующим образом: все запросы после RAM попадают в буфер SSD (рисунок 3).

Работа кэша на чтение

Система получает запрос на чтение данных, находит необходимые блоки на основном хранилище (HDD) и производит их чтение. При повторных обращениях система создает копии этих данных на SSD-накопителях. Последующие операции чтения будут выполняться уже с быстрых носителей, что увеличит скорость работы.

Работа кэша на запись

Система получает запрос на запись и размещает необходимые блоки данных на SSD-накопителях. Благодаря быстрым носителям, операция записи и оповещение инициатора происходят с минимальными по времени задержками. По мере заполнения кэша система начинает постепенно передавать на основное хранилище наиболее «холодные» данные.

Алгоритмы заполнения кэша

Один из главных вопросов в работе SSD-кэша — выбор данных, которые будут помещаться в буферное пространство. Так как объем хранения тут ощутимо ограничен, то при его заполнении нужно принимать решение о том, какие блоки данных вытеснять и по какому принципу производить замещение.

Для этого применяются алгоритмы заполнения кэша. Коротко рассмотрим наиболее распространенных в сегменте СХД.

FIFO (First In, First Out) — из кэша последовательно вытесняются наиболее старые блоки, замещаясь наиболее свежими.

LRU (Least Recently Used) — из кэша первыми вытесняются блоки данных с наиболее давней датой обращения.

LARC (Lazy Adaptive Replacement Cache) — блоки данных попадают в кэш, если они были запрошены как минимум дважды за определенный промежуток времени, а кандидаты на замещение отслеживаются в дополнительной LRU-очереди в оперативной памяти.

SNLRU (Segmented LRU) — данные из кэша вытесняются по принципу LRU, но при этом они проходят несколько категорий (сегментов), обычно это: «холодные», «теплые», «горячие». Степень «теплоты» здесь определяется частотой обращений.

LFU (Least Frequently Used) — из кэша первыми вытесняются те блоки данных, к которым было меньше всего обращений.

LRFU (Least Recently/Frequently Used) — алгоритм комбинирует работу LRU и LFU, вытесняя сначала те блоки, которые попадают под рассчитываемый параметр из даты и количества обращений.

В зависимости от типа алгоритма и качества его реализации будет определяться итоговая эффективность SSD-кэширования.

Особенности SSD-кэширования в RAIDIX

В RAIDIX реализован параллельный SSD-кэш, который имеет две уникальные особенности: разделение входящих запросов на категории RRC (Random Read Cache) и RWC (Random Write Cache) и использование Log-структурированной записи для собственных алгоритмов вытеснения.

1. Категории RRC и RWC

Пространство кэша разделено на две функциональные категории: для случайных запросов на чтение — RRC, для случайных запросов на запись — RWC. Для каждой из этих категорий есть свои правила попадания и вытеснения.

За попадание отвечает специальный детектор, который квалифицирует поступающие запросы.

Рисунок 4. Схема работы SSD-кэша в RAIDIX

Попадание в RRC

В область RRC попадают только случайные запросы с частотой обращения больше 2-х (ghost-очередь).

Попадание в RWC

В область RWC попадают все случайные запросы на запись, у которых размер блока меньше устанавливаемого параметра (по умолчанию 32KB).

2. Особенности Log-структурированной записи

Log-структурированная запись — это способ последовательной записи блоков данных без учета их логической адресации (LBA, Logical Block Addressing).

Рисунок 5. Визуализация принципа Log-структурированной записи

В RAIDIX Log-структурированная запись используется для заполнения выделенных областей (с установленным размером в 1 ГБ) внутри RRC и RWC. Эти области применяются для дополнительного ранжирования при перезаписи пространства кэша.

Вытеснение из буфера RRC

Выбирается самая холодная область RRC, и в нее перезаписываются новые данные из ghost-очереди (данные с частотой обращений больше 2-х).

Вытеснения из буфера RWC

Область выбирается по принципу FIFO, а затем из нее последовательно, в соответствии с LBA (Logical Block Address), вытесняются блоки данных.

Возможности SSD-кэширования в RAIDIX

Параллельная архитектура SSD-кэша в RAIDIX позволяет ему быть не просто буфером для накопления случайных запросов — он начинает выполнять роль «умного распределителя» нагрузки на дисковую подсистему. Благодаря сортировке запросов и особым алгоритмам вытеснения, сглаживание пиков случайной нагрузки происходит быстрее и с меньшим влиянием на общую производительность системы.

Алгоритмы вытеснения используют log-структурированную запись для более эффективного замещения данных в кэше. Благодаря этому снижается количество обращений к flash-накопителям и существенно сокращается их износ.

Сокращение износа SSD-накопителей

Благодаря детектору нагрузки и алгоритмам перезаписи суммарное количество write hits на массив SSD накопителей в RAIDIX составляет 1.8. В аналогичных условиях работа кэша второго уровня с алгоритмом LRU имеет значение 10.8. Это означает, что количество требуемых перезаписей на флеш-накопители в реализованном подходе будет в 6 раз меньше, чем во многих традиционных СХД. Соответственно, SSD-кэш в RAIDIX будет использовать ресурс твердотельных накопителей значительно эффективнее, увеличивая срок их жизни примерно в 6 раз.

Эффективность SSD-кэширования на различных нагрузках

Смешанную нагрузку можно рассматривать как хронологический перечень состояний с последовательным или случайным типом запроса. Системе хранения данных приходится справляться с каждым из этих состояний, даже если оно не является для нее предпочтительным и удобным.

Мы провели тестирование SSD-кэша, эмулируя различные рабочие ситуации с разными типами нагрузок. Сравнив полученные результаты со значениями системы без SSD-кэша, можно наглядно оценить прирост производительности при разных типах запросов.

Конфигурация системы:
SSD кэш: RAID 10, 4 SAS SSD, объем 372 GB
Основное хранилище: RAID 6i, 13 HDD, объем 3072 GB

Тип паттерна	Тип запроса	Значение с SSD-кэшированием	Значение без SSD-кэширования	Увеличение производительности
Случайное чтение (100% попадание в кэш)	random read 100%	85.5K IOps	2.5K IOps	В 34 раза
Случайная запись (100% попадание в кэш)	random write 100%	23K IOps	500 IOps	В 46 раз
Случайное чтение (80% попадание в кэш, 20% попадание на HDD)	random read 100%	16.5K IOps	2.5K IOps	В 6.5 раз
Случайное чтение из кэша, запись на HDD	random read 50%	40K IOps	180 IOps	В 222 раза
	sequential write 50%	870 Mbps	411 Mbps	В 2 раза
Случайное чтение и запись (100% попадание в кэш)	random read 50%	30K IOps	224 IOps	В 133 раза
	random write 50%	19K IOps	800 IOps	В 23 раза
Последовательные запросы с большим блоком, случайная нагрузка 100% попадает в SSD-кэш	random read 25%	2438 IOps	56 IOps	В 43 раза
	random write 25%	1918 IOps	82 IOps	В 24 раза
	sequential read 25%	668 Mbps	120 Mbps	В 5.5 раз
	sequential write 25%	382 Mbps	76.7 Mbps	В 5 раз

У каждой реальной ситуации будет свой неповторимый «рисунок» нагрузки, и такое фрагментарное представление не дает однозначного ответа об эффективности SSD-кэширования на практике. Но оно помогает сориентироваться в том, где данная технология может быть наиболее полезна.

Заключение

Технология SSD-кэширования позволяет повысить производительность СХД при работе со смешанным типом нагрузки. Это доступный и простой способ получить эффективно работающую систему в случаях, когда HDD накопители не имеют физической возможности обеспечить желаемый результат.

При существующем разнообразии серверных задач и приложений, применение SSD-кэша в гибридных СХД становится все более привлекательным. Но следует помнить, что эта технология требовательна к условиям использования, и она не является универсальным решением всех проблем с производительностью.

SSD-кэш, реализованный в СХД RAIDIX, обладает особым набором свойств, который позволяет ему не только ускорять работу системы, но и продлевать срок используемых SSD-накопителей.

Что такое SSD (твердотельный накопитель)?

Обновлено: 30.06.2020, Computer Hope

Сокращение от твердотельного накопителя . , SSD. — это носитель данных, который использует энергонезависимую память для хранения данных и доступа к ним. В отличие от жесткого диска, SSD не имеет движущихся частей, что дает ему такие преимущества, как более быстрое время доступа, бесшумная работа, более высокая надежность и более низкое энергопотребление. На картинке показан пример SSD производства Crucial.

По мере снижения стоимости твердотельные накопители стали подходящей заменой стандартного жесткого диска как в настольных, так и в портативных компьютерах.Твердотельные накопители также являются отличным решением для нетбуков, неттопов и других приложений, которым не требуется много места для хранения.

Примечание

SSD также может быть сокращен от твердотельного диска , хотя он не использует дисковый механизм.

Какие существуют типы твердотельных накопителей?

Существует несколько типов твердотельных накопителей с разной скоростью и типом подключения, включая 2,5 дюйма, mSATA, M.2 и PCIe. В следующем разделе кратко рассматривается каждый тип.

• 2,5 дюйма : это наиболее распространенный тип SDD на рынке.Они предлагают лучшее соотношение цены и качества на гигабайт и, будучи самыми медленными, по-прежнему достаточно быстрыми.
• mSATA : Сокращенно от Mini-SATA, эти твердотельные накопители имеют очень маленький форм-фактор, другой тип подключения и являются пустой печатной платой, в отличие от своих 2,5-дюймовых аналогов. Они немного быстрее, чем 2,5-дюймовые твердотельные накопители. и часто используются в ноутбуках и нетбуках; устройства, где пространство является проблемой.
• M.2 : Как и mSATA, эти диски представляют собой голую печатную плату. Существенные различия заключаются в том, что они выпускаются как в версиях SATA, так и в версиях PCIe, а также имеют разную длину и ширину, что обеспечивает большую гибкость.Кроме того, твердотельные накопители M.2 могут поддерживать NVMe, а mSATA и 2,5 дюйма — нет.
• PCIe : самые быстрые и дорогие твердотельные накопители. Как следует из названия, они используют слот PCIe (тот же слот, что и ваша видеокарта). Они предлагают скорость примерно в четыре раза выше, чем у стандартного диска SATA.

Каковы скорости разных твердотельных накопителей?

Твердотельные накопители

традиционно использовали соединение SATA, теоретическая максимальная скорость передачи которого составляет 750 МБ в секунду.Новые поколения SSD подключаются к разъему PCIe материнской платы, обеспечивая скорость до 1,5 ГБ в секунду. Стандарт подключения PCIe M.2, представленный в 2014 году, обеспечивает максимальную реальную пропускную способность около 4 ГБ / с.

История SSD

Устройства, похожие на твердотельные накопители, которые мы используем сегодня, начали выпускаться в 1970-х годах. Ранние твердотельные накопители использовали технологии ядра и DRAM для хранения информации. Например, Dataram выпустила первый твердотельный накопитель под названием BULK CORE в 1976 году. Это громоздкое устройство могло хранить только 2 МБ данных.Первым полупроводниковым хранилищем SSD был StorageTek STC 4305, выпущенный в 1978 году, способный хранить 45 МБ данных и стоивший 400000 долларов.

Флэш-память

была представлена ​​позже и получила дальнейшее развитие в 1980-х, открыв путь к выпуску первого коммерческого твердотельного накопителя на базе флэш-памяти, выпущенного SunDisk в 1991 году. SunDisk SSD был PCMCIA объемом 20 МБ и стоил около 1000 долларов. Позже SanDisk (ранее SunDisk) выпустила первый SSD с интерфейсами PATA в 1998 году.

С момента первого выпуска твердотельных накопителей были внесены значительные улучшения, цены снизились, а емкость хранилища для домашних компьютеров увеличилась до 4 ТБ.

Аббревиатуры компьютеров, термины, связанные с оборудованием, гибридный жесткий диск, NVMe, твердотельное устройство, твердотельная память, запоминающее устройство

SSD против HDD: что такое SSD?

Еще несколько лет назад, когда вы покупали компьютер, была только одна характеристика, определяющая пространство для хранения: количество гигабайт (ГБ). В последнее время его можно было даже измерять в терабайтах или ТБ, а это означало, что на вашем жестком диске было 1024 ГБ (или иногда 1000, если это было измерено производителем жесткого диска).Иногда были другие показатели, такие как скорость отжима или кеш. Эти числа предназначены для серьезных компьютерных энтузиастов и измеряют быстродействие жесткого диска. Типичные скорости вращения жестких дисков включают 7200 об / мин и 5400 об / мин и редко 10000 об / мин.

Теперь появился новый тип хранилища, называемый твердотельными накопителями или твердотельными накопителями. Эти диски используют микросхемы флэш-памяти для хранения ваших данных, как флэш-накопители, которые мы все используем для передачи файлов между компьютерами. Это противоположно другому типу микросхем, которые хранят данные на вашем компьютере, оперативной памяти или оперативной памяти.Эти микросхемы временно хранят данные, которые выводит ЦП, и к ним позже потребуется доступ снова, например, когда вы выполняете несколько задач или копируете и вставляете. Этому типу памяти требуется питание для хранения информации, и эти данные стираются при отключении питания. С другой стороны, твердотельные накопители

не требуют питания для хранения данных. Хотя можно легко спутать SSD и RAM, вы должны помнить, что SSD и HDD выполняют одну и ту же работу — хранят вашу информацию, личные файлы, приложения и операционную систему.В сегодняшнем онлайн-мире, ориентированном на медиа, пользователям часто требуется дисковое пространство размером не менее 500 ГБ, а иногда даже 1 ТБ или более, если у них есть больше фотографий, видео и музыки для хранения. Однако большие твердотельные накопители дороги и все еще довольно редки. В настоящее время твердотельные накопители стоят дороже, чем их аналоги на жестких дисках, поэтому вам может быть интересно, почему бы вам вообще выбрать один?

Преимущества SSD: Скорость

Ответ в большей степени — скорость. Если у вас есть высокопроизводительный компьютер, например специализированный игровой ПК с процессором i7 и видеокартой 980Ti, другие компоненты могут ограничивать производительность таких приложений, как игры и т. Д.Если вы графический дизайнер или инженер, часть информации, которую вы используете во время работы, хранится на рабочих дисках, потому что она не помещается на микросхемах оперативной памяти. Твердотельные накопители имеют более быстрое время чтения и записи и обеспечивают более быстрый доступ к вашим данным.

Это означает, что ваш компьютер будет быстрее загружаться, запускать приложения и игры, быстрее загружать кат-сцены и быстрее выполнять манипуляции с большими данными и графикой. Вы будете поражены повышенной производительностью, которую вы ощутите при обновлении компьютера до твердотельного накопителя.

Преимущества SSD: надежность

Другая причина, по которой твердотельные накопители часто выбирают вместо жестких дисков, — это надежность. У твердотельных накопителей нет движущихся частей, а это значит, что меньше вещей, которые могут изнашиваться или выйти из строя. Если вы уроните компьютер, ваши данные будут в большей безопасности по сравнению с жестким диском, где вращающиеся диски и головки чтения и записи будут врезаться друг в друга и, возможно, ломаться, навсегда уничтожая ваши данные. По этой причине твердотельные накопители являются обычным выбором для ноутбуков и другого портативного оборудования.

Какой твердотельный накопитель выбрать

Существует множество твердотельных накопителей на выбор, и выбор одного из них для вашего компьютера может быть затруднительным. При выборе SSD следует учитывать два основных момента: размер и подключение. Очевидно, вы хотите получить самый большой SSD, который вы можете себе позволить. Место для хранения часто является одним из последних приоритетов, когда дело доходит до выделения бюджета на новый пользовательский компьютер, но следует учитывать все преимущества скорости и долговечности, связанные с включением твердотельного накопителя. Ваша операционная система, игры и важные приложения, такие как AutoCAD и Photoshop, загружаются практически мгновенно.Вам понадобится SSD-накопитель, достаточно большой, чтобы соответствовать вашей операционной системе (для быстрой загрузки), основным приложениям и играм (для быстрой загрузки) и вашим наиболее часто используемым файлам (для быстрого редактирования). Наличие достаточного места не только для вашей ОС и программ, но и для ваших файлов позволяет вашему компьютеру не только загружать и быстро загружать приложение, но также загружать файл данных, управлять им и сохранять его.

PCIe против твердотельных накопителей SATA3

Еще одно важное соображение — это способ подключения твердотельного накопителя к компьютеру.Здесь есть два варианта: SATA и PCIe. Наиболее распространенным является SATA, а точнее SATA 3 или SATA III. Это стандартное соединение, которое также обычно используется для подключения жестких дисков и оптических приводов к материнской плате. Эти типы твердотельных накопителей являются наиболее распространенными, они намного дешевле, чем варианты с PCIe, и должны размещаться в специально отведенном месте внутри корпуса компьютера, обычно рядом, рядом или в области крепления жесткого диска.

Другой тип SSD, использующий разъем PCIe, намного дороже, но он обеспечивает максимальную скорость передачи.Традиционная версия SATA 3.0 обеспечивает скорость передачи данных около 600 МБ / с. Хотя это выше скорости чтения / записи для традиционных жестких дисков, это может стать узким местом для твердотельных накопителей, поскольку они способны передавать данные быстрее. Новейший PCIe 3.0 способен передавать данные со скоростью более 4 ГБ / с. Эти диски дорогие и занимают слот PCI, который обычно используется для видеокарт, звуковых карт и адаптеров WiFi, если вы не используете встроенные компоненты материнской платы. Если у вас небольшой корпус или материнская плата mini-ITX, у вас может не оказаться ни одного из этих слотов.Более того, такая пропускная способность выходит за рамки того, что может понадобиться геймерам; Твердотельные накопители PCIe обычно предназначены для серверов и рабочих станций, инженеров, графических дизайнеров и т. Д.

Какой SSD или жесткий диск мне подойдет?

Типичная установка, которую мы рекомендуем большинству геймеров, — это комбинация жесткого диска и SSD. Жесткий диск емкостью 1 ТБ должен быть в состоянии хранить все ваши данные, которые вы не часто используете, или большие медиафайлы, к которым вы периодически обращаетесь, но приложение не зависит от времени загрузки.Жесткие диски со скоростью вращения ниже 7200 об / мин не следует рассматривать в качестве современных компьютеров. Подумайте о фильмах или музыке — программа просмотра сможет загрузить файл в кеш, чтобы вы могли его воспроизвести, но скорость передачи на самом деле не имеет значения, если вы можете соответствовать или превышать скорость воспроизведения. Твердотельного накопителя емкостью 250 ГБ должно хватить для хранения всей операционной системы, приложений и важных файлов. Это будет загрузочный диск, и вы сможете быстро запустить свой компьютер и любые приложения или игры.

Однако, если вы ищете тонкий и легкий ноутбук, подумайте только о твердотельном накопителе. Обычно мы не храним много файлов на ноутбуках, а храним их на сетевых дисках, внешних жестких дисках, других компьютерах или храним их в облаке. Для таких ситуаций хорошим выбором будет твердотельный накопитель емкостью 250-500 ГБ. Они могут быть дорогими, но предлагают невероятные преимущества с точки зрения времени автономной работы и долговечности. Помните, что нет пластин или дисков, которые компьютер должен раскручивать до нужной скорости, поэтому срок службы батареи увеличится.

Если вы графический дизайнер, видеоредактор, ученый или инженер, которым нужно работать с большими файлами, подумайте о большом твердотельном накопителе PCIe. Они будут использоваться в качестве вашего основного диска и обеспечат невероятную скорость загрузки, так что вы даже не заметите, сколько времени потребуется, чтобы открыть большой файл в таком приложении, как AutoCAD или Adobe Premiere Pro.

Наконец, есть окончательное решение. Это так называемые гибридные накопители, которые объединяют твердотельные и жесткие диски вместе в одно устройство. Обычно они объединяют большие жесткие диски с меньшими твердотельными накопителями, но компьютерная система определяет, какие файлы находятся где вам.Вместо того, чтобы устанавливать ОС и приложения на SSD и файлы данных на HDD, как мы рекомендуем выше, вы просто устанавливаете все на то, что вам кажется одним диском. Компьютер автоматически определяет, какие файлы являются наиболее популярными, и кэширует их на SSD для более быстрой загрузки. Вы также можете самостоятельно объединить SSD и HDD в гибридную установку, вместо того, чтобы покупать гибридный диск.

Вы можете подумать, что все твердотельные накопители одинакового размера и типа разъема одинаковы, но это не так.Каждый SSD может иметь разные управляемые микросхемы и микросхемы NAND. Контроллер — это встроенный процессор, который выполняет код прошивки и отвечает за управление данными между различными микросхемами памяти NAND. Некоторое время считалось, что контроллер Sandforce, используемый на Corsair, OCZ, Patriot Memory и других, никуда не годится. Точно так же у ранних SSD Samsung были проблемы с производительностью. Сегодня эти проблемы в значительной степени решены, и считается, что как твердотельные накопители Samsung, так и те, которые используют контроллеры Sandforce, обеспечивают хорошую производительность.

Что такое HDD и SSD?

На этой неделе мы вернемся к основам и рассмотрим две технологии хранения: HDD (жесткий диск) и SSD (твердотельный накопитель).

Твердотельные накопители

известны своей потрясающей производительностью при минимальных затратах и ​​потенциалом для ускорения существующих компьютерных систем и серверов без ущерба для банка. Жесткие диски недороги с гораздо большей емкостью для хранения данных — это основная причина, по которой они все еще используются. Присоединяйтесь к нам, чтобы быстро познакомиться с историей, преимуществами и лишь некоторыми из множества сокращений в этой области!

• Краткая история коммерческих накопителей на SSD
• Что такое SSD?
• Краткая история SSD
• SSD диски и передача данных
• SSD против традиционных жестких дисков

Краткая история коммерческих приводов на ssd

Представленная в 1957 году RAMAC (метод произвольного доступа к учету и контролю) была первой коммерческой компьютерной системой хранения на дисках в мире.До RAMAC магнитная лента была основным хранилищем для компьютеров. Этот новый метод от IBM принес с собой подвижные головки чтения / записи, которые обеспечили более быстрый доступ к объемам данных и фактически открыли новую эру для компьютерных систем.

Первые компьютеры RAMAC были огромными — с жесткими дисками, используемыми в этой системе, размером примерно с два холодильника. IBM продолжала упорно работать над решением проблемы громоздких запоминающих устройств, предложив новое решение, в котором использовались съемные накопители.В 1962 году они представили дисковый накопитель в IBM 1316. Первоначально размер диска составлял 24 дюйма, который позже был уменьшен до 14 дюймов. Каждый диск имел емкость до 2 МБ.

До 1970-х годов компьютеры в основном можно было найти только в крупных компаниях, университетах или государственных учреждениях, потому что они были чрезмерно дорогими и огромными. По мере снижения стоимости электрического оборудования и увеличения плотности микросхем памяти началась революция в области ПК. К 1980 году компания Shugart Technology (позже Seagate Technology) создала новый жесткий диск объемом 5 МБ, особенно для персональных компьютеров.При диаметре всего 5,25 дюйма и стоимости около 1500 долларов это было очень далеко от первых дней.

Стоимость жестких дисков продолжает снижаться, и компании-производители все еще работают над дизайном и емкостью жестких дисков. Мы, вероятно, можем ожидать от них гораздо большего в ближайшие 20 или 25 лет.

ЧТО ТАКОЕ SSD?

SSD — это аббревиатура от Solid-State Drive. Его можно определить как тип энергонезависимого хранилища, которое функционирует как жесткий диск с использованием другой технологии. I.е. флэш-память для постоянного хранения данных. Хотя его часто называют твердотельным диском, он не содержит никаких физических дисков. Он включает форм-факторы и протоколы (такие как SATA, Serial Advanced Technology Attachment и SAS, Serial Attached SCSI) старых и традиционных жестких дисков, что фактически упрощает использование этих дисков.

По сравнению с традиционными электромеханическими приводами, такими как жесткие диски и гибкие диски, твердотельные накопители не содержат движущихся частей или компонентов.Жесткие диски используют вращающийся диск и головки чтения / записи для хранения данных, в то время как твердотельные накопители используют другой механизм для этих целей. Они читают и записывают данные с помощью микросхем флэш-памяти, которые сделаны из кремния.

Чтобы сделать твердотельные накопители энергонезависимыми, в них используются транзисторы с плавающим затвором (FGR), которые обладают способностью накапливать электрический заряд. Таким образом, твердотельные накопители могут хранить данные даже при отключенном питании. Однако, поскольку данные хранятся в виде электрических зарядов, они начнут протекать, если в течение длительного периода времени не будет подаваться питание.Следовательно, эти диски не рекомендуются для архивирования.

Лучшие характеристики твердотельных накопителей включают устойчивость к физическим ударам, способность работать бесшумно, быстрый доступ и меньшую задержку. Благодаря таким функциям они специально используются в тех приложениях, где требуется предоставлять больше данных в реальном времени, например на высокопроизводительных серверах, ноутбуках и настольных компьютерах. Помимо этого, твердотельные накопители также используются в некоторых распространенных потребительских устройствах, таких как компьютерные игры, цифровые камеры, цифровые музыкальные плееры, смартфоны, планшеты и флэш-накопители.

Вот некоторые из важных характеристик твердотельного накопителя:

• Он не подвержен механическим ошибкам или сбоям, так как не имеет движущихся частей.
• Он потребляет меньше энергии и намного тише традиционных жестких дисков.
• Он весит меньше старых жестких дисков.
• Предупреждает пользователя о потенциальной неисправности диска.

Краткая история ssd

С 1991 г. по настоящее время…

• Первый твердотельный накопитель на 20 МБ был отправлен и продан SanDisk Corporation в 1991 году на IBM примерно за 1000 долларов.Этот диск использовался IBM в своем ноутбуке ThinkPad.
• Четыре года спустя израильский производитель флеш-памяти M-Systems, создал твердотельные накопители на основе флеш-памяти в качестве замены жестких дисков. Он был разработан специально для военной и аэрокосмической промышленности.
• В 1999 году в мире твердотельных накопителей появилось несколько усовершенствований. BiTMICRO также создал несколько твердотельных накопителей, включая 3,5-дюймовый твердотельный накопитель объемом 18 ГБ. Еще один твердотельный накопитель на базе PCIe появился в 2007 году, созданный компанией, Fusion-io. Этот накопитель может выполнять 100 000 операций ввода / вывода в секунду.
• В 2009 году компания OCZ Technology разработала мощный твердотельный накопитель, построенный с использованием интерфейса PCI Express x8. Он мог записывать данные со скоростью 64 МБ / с и читать данные со скоростью 712 МБ / с.
• Позже были представлены некоторые твердотельные накопители для корпоративных целей с высокой производительностью ввода-вывода. На начальных этапах производства твердотельные накопители были разработаны с использованием технологии флэш-памяти с многоуровневыми ячейками предприятия (Enterprise MLC), которая обеспечивает улучшенные циклы записи.Например, Toshiba PX02SS является частью серии SSD корпоративного класса. Специально разработанный для серверов, он основан на интерфейсе SAS 12 Гбит / с и содержит флэш-память MLC NAND.

ssd накопители и передача данных

Вот некоторые из различных типов SSD-накопителей и их возможности передачи данных:

• Serial Attached SCSI : Обычно используется с серверами и может обеспечить скорость передачи до 12 Гбит / с. Он содержит интерфейс SAS-3.
• Вариант с последовательным ATA и mSATA: Он использует интерфейс SATA 3.0 и обеспечивает скорость передачи до 6,0 Гбит / с.
• PCI Express : он включает интерфейс PCIe 3.0 × 4 и может обеспечивать скорость передачи до 31,5 Гбит / с.
• M.2 : Доступен в двух вариантах. Один использует интерфейс логических устройств SATA 3.0 и обеспечивает скорость передачи данных до 6,0 Гбит / с. Другой вариант использует интерфейс PCIe 3.0 × 4 и может обеспечить скорость передачи до 31.5 Гбит / с.
• Fibre Channel : он также используется в серверах и может обеспечить скорость передачи до 128 Гбит / с.
• USB : SSD этого типа может обеспечивать скорость до 10 Гбит / с.
• Параллельный ATA : в основном заменен на SATA и использует интерфейс UDMA. Он предлагает скорость передачи до 1064 Мбит / с.
• SCSI (параллельный) : Он реализован в серверах и в основном заменяется интерфейсными дисками SAS. Последний SSD на базе SCSI был представлен в 2004 году.Они предлагают скорость передачи до 40 Мбит / с — 2560 Мбит / с.

ssd против традиционных жестких дисков

В этой таблице представлены преимущества твердотельных накопителей перед традиционными жесткими дисками.

Подробнее «Что такое» блоги:

Что такое NDI?
Что такое Genlock, Gramelock и синхронизация временного кода?
Что такое MPCDI?
Какие инструменты наиболее важны для профессионалов в области видео?
Что такое проекционное картографирование?
Что такое Данте?
Что такое SDI?
Что такое ASIO?
Что такое WASAPI?
Что такое автоматическое выравнивание проекции на основе камеры?

Что такое SSD и зачем он мне нужен?

Обновление от 13 марта 2017 г .: В эту статью добавлены новые ресурсы и дополнительная информация о замене старого диска на новый твердотельный.

Многие пользователи ПК с Windows заходят на рынок твердотельных накопителей (SSD) без знаний, необходимых для осознанного выбора при покупке. Мы рассмотрим твердотельные накопители и их содержимое, чтобы подготовить вас к следующему устройству хранения.

Что такое твердотельный накопитель?

Если перейти к базовому уровню, SSD — это всего лишь несколько микросхем памяти на печатной плате. Он имеет интерфейс ввода / вывода, обычно в форме SATA или PCIe, который подает питание и передает данные.

В отличие от традиционных жестких дисков (HDD), здесь нет исполнительного рычага, который должен перемещаться по вращающемуся магнитному диску для чтения или записи данных. На самом деле никаких движущихся частей нет. Вместо этого в большинстве твердотельных накопителей используется флеш-память NAND, которая относительно стабильна и прослужит долгие годы.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Зачем нужен твердотельный накопитель?

Существует ряд причин, по которым вы можете выбрать твердотельный накопитель вместо стандартного жесткого диска.

Ноутбуки

могут пострадать, путешествуя с вами — наличие запоминающего устройства, которое не повреждается при ударах, является огромным благом. Жесткие диски с их движущимися частями могут быть повреждены, если они вращаются при падении или ударе. Твердотельные накопители гораздо реже подвержены ударам.

Мобильность — огромная часть ноутбуков; Твердотельные накопители меньше и легче жестких дисков. Это экономит место для установки другого оборудования в ноутбук, а также снижает вес и толщину. Твердотельные накопители также требуют меньше энергии, поэтому аккумулятор вашего ноутбука должен работать дольше.

Большинство людей, которые используют Windows в течение многих лет, знают, сколько времени может длиться загрузка при использовании жесткого диска. Различия в скорости загрузки приложений на вашем ПК могут быть минимальными — вы, вероятно, не заметите, если приложения Office загрузятся за две секунды, а не за четыре, — но использование SSD для загрузки Windows 10 значительно сократит время, потраченное на то, чтобы возиться с вами.

Вдобавок ко всем этим преимуществам твердотельные накопители имеют гораздо меньшую частоту отказов, чем жесткие диски. Если вы выполняете резервное копирование важных данных, неплохо было бы сохранить их на SSD.

Выбор правильного типа памяти

Существует три типа памяти, на которые следует обращать внимание при покупке SSD:

• Одноуровневая ячейка (SLC) : Каждая из этих ячеек может содержать один бит данных — либо 1, либо 0. Таким образом, есть только два возможных значения, которые могут быть прочитаны из каждой ячейки.

  По этой причине память SLC является самой быстрой и точной при записи, потребляет меньше всего энергии и прослужит дольше всего.

  Компромисс в том, что он самый дорогой. Твердотельные накопители SLC обычно используются в корпоративном сценарии из-за их цены, но доступны каждому.

• Многоуровневая ячейка (MLC) : Каждая из этих ячеек может содержать два бита данных на ячейку — 1 и 0. Поскольку они могут содержать оба бита, существует четыре возможных значения: 00, 11, 01 и 10.

  Таким образом, память

  MLC может иметь больший объем памяти без увеличения физического размера, доступна по более низкой цене, но имеет более медленную и менее точную скорость записи.Они также потребляют больше энергии и изнашиваются примерно в 10 раз быстрее, чем память SLC, из-за повышенного энергопотребления.

  Имейте в виду, что мы не говорим о долголетии в месяцах или годах — мы говорим о десятилетиях. К тому времени, когда большинство твердотельных накопителей изнашиваются, они, скорее всего, уже давно устареют, какая бы технология хранения ни появилась в будущем. Твердотельные накопители MLC — это стандартные накопители, которые сегодня можно найти в большинстве высокопроизводительных устройств.

• Трехуровневая ячейка (TLC) : Каждая из этих ячеек может содержать три бита данных на ячейку и доступна в хранилищах большого размера по приемлемой цене.Компромисс заключается в более низкой скорости чтения и записи и меньшей точности, а также в сокращении срока службы из-за повышенного энергопотребления.

Что такое микросхемы памяти NAND

Чипы памяти с отрицательным И (NAND) — это то, что содержит ячейки памяти SLC, MLC или TLC. Когда твердотельные накопители впервые появились на рынке, в большинстве дешевых моделей было около пяти чипов NAND, в то время как в дорогих моделях было до 10 чипов NAND.

Современные технологии позволяют использовать больше чипов NAND и больше места для хранения.Вертикальная NAND (V-NAND), относительно новый подход, складывает ячейки друг над другом — ячейки сохраняют ту же производительность, потому что они не все теснятся вместе, и вы можете иметь большие размеры хранилища без больших физических размеров. Например, один 48-слойный чип V-NAND может вмещать 32 ГБ, поэтому в твердотельном накопителе емкостью 4 ТБ у вас будет 125 отдельных чипов NAND.

Во всю память NAND встроен так называемый код исправления ошибок (ECC). Он предназначен для исправления любых ошибок, возникающих при записи и чтении данных на SSD; ваши ячейки будут продолжать работать должным образом, и общее состояние вашего SSD будет поддерживаться.

Выбор правильного подключения

Когда дело доходит до интерфейсов ввода / вывода — с помощью которых вы подключаете твердотельный накопитель к материнской плате — есть несколько распространенных вариантов на выбор.

• SATA III : Технология Serial ATA (SATA) III появилась еще в 2009 году и до сих пор используется во многих твердотельных накопителях. Скорость чтения и записи на SSD, подключенном к SATA III, составит около 600 МБ в секунду. SATA подходит для жестких дисков, но ограничивает многие твердотельные накопители.

• PCIe : твердотельные накопители Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) обходят подключения SATA и подключаются прямо к линии PCIe на материнской плате.Хотя твердотельные накопители PCIe намного дороже, они также передают данные намного быстрее — скорость записи может превышать 1 ГБ в секунду.

• M.2 : SSD M.2, которые чаще всего используются в портативных компьютерах и моноблоках, имеют меньший физический размер без ущерба для места для хранения. Они доступны как в вариантах SATA III, так и в вариантах PCIe, в зависимости от того, что поддерживает ваше устройство.

• NVMe : Технология энергонезависимой памяти Express (NVMe) является относительно новой — она ​​была разработана специально для твердотельных накопителей и проблем, с которыми они столкнулись при использовании соединений SATA.NVMe предназначен для максимального увеличения количества запросов, отправляемых на SSD, а также для обеспечения возможности одновременного приема запросов от нескольких ядер процессора.

  Что это значит для вас? Реальные результаты будут отображаться на серверах корпоративного размера, но вы можете заметить, что ваш компьютер внезапно может мгновенно загружать приложения. Твердотельные накопители NVMe имеют форматы PCIe или M.2, подходящие как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков.

Выбор твердотельного накопителя

Теперь, когда вы прочитали руководство, вы можете выбрать подходящий твердотельный накопитель для своего настольного компьютера или ноутбука.

Сладким местом для большинства людей, вероятно, является твердотельный накопитель MLC с подключением SATA III на их настольных компьютерах, в то время как большинству людей понравится то же самое на своих ноутбуках, хотя и с подключением M.2.

Если вы хотите понять, с чего начать, мы составили отличное руководство для покупателя SSD, которое поможет вам в этом.

Узнайте о лучших SSD, доступных сейчас

Обновление до твердотельного накопителя

Если у вас есть твердотельный накопитель и вы готовы заменить его на старый жесткий диск, вы, вероятно, задаетесь вопросом, с чего начать.

Хорошие новости: не нужно начинать все сначала. Используя такой инструмент, как Macrium Reflect или Acronis True Image — есть много других вариантов — вы можете клонировать свой старый жесткий диск на новый твердотельный диск. После того, как вы замените диски, все будет в том же виде, в каком вы их оставили, но вы будете наслаждаться скоростью и надежностью SSD.

Процесс клонирования жесткого диска может показаться немного сложным для тех, кто не делал этого раньше, но мы создали подробное руководство, чтобы сделать это безопасно.

Полное руководство по клонированию жесткого диска с помощью Macrium Reflect

Мы также создали специальные руководства по переходу на твердотельный накопитель в Dell XPS 13, XPS 15 и Razer Blade.

Мы можем получать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Учить больше.

Безопасная Windows

Нет поддержки TPM? Попробуйте один из этих модулей материнской платы.

Если ваш компьютер каким-то образом не имеет поддержки доверенного платформенного модуля (TPM) через микропрограмму и ваш UEFI BIOS, мы рекомендуем проверить руководство вашей материнской платы на предмет заголовка TPM.Если у вас есть один подарок, вы можете попробовать проверить, будет ли один из них совместим, чтобы подготовить вас к Windows 11.

Что такое SSD? Объяснение технологии быстрых жестких дисков

В SSD хранимая информация записывается в полупроводниковых ячеек . Эти ячейки сохраняют свой статус даже при отсутствии питания — принцип флэш-памяти. Одна ячейка памяти может находиться только в двух состояниях: заряженной или незаряженной. Этот метод называется одноуровневой ячейкой (SLC) и в основном используется в очень дорогих промышленных твердотельных накопителях.Одна ячейка соответствует одному биту, который показывает, сколько таких ячеек необходимо для реализации одного гигабайта (1 ГБ), например, 10 ⁹ = 1 миллиард ячеек памяти (точное значение: 2 ³⁰ = 1 073 741 824). Одна буква в кодировке ASCII занимает 8 бит. Это может дать вам представление о том, сколько памяти требуется для текстового документа или для изображений.

Однако также можно использовать разные величины напряжения в одной ячейке, так что в ячейке памяти может храниться более 1 бита.Этот тип хранилища называется Multi Level Cell (MLC) и обычно позволяет использовать 2 бита на ячейку. Таким образом, в этом пространстве можно разместить больше данных, и это работает более рентабельно. Его недостаток — меньшее количество циклов записи. Другой этап сжатия называется Triple Level Cell (TLC), , что дополнительно снижает производственные затраты.

Полупроводники имеют ограниченный срок службы. Чтобы противодействовать этому, SSD имеет внутренний мониторинг, который обнаруживает изношенные ячейки памяти. Этот Bad Block Management помечает блоки ячеек с уменьшенными ячейками памяти как неисправные и заменяет их ячейками из резервного запаса.В зависимости от конструкции SSD это составляет от двух до семи процентов от общей емкости хранилища и значительно продлевает срок службы SSD.

Гибридные жесткие диски (HHD), однако, не следует забывать. Это комбинация жесткого диска HDD и SSD . Быстрая флэш-память твердотельного накопителя может увеличить общую скорость такого гибрида по сравнению с обычными жесткими дисками, но не приближается к скорости одиночных твердотельных накопителей.

Сравнение решений для хранения данных — SATA и SSD и HDD

SATA против HDD и SDD

Жесткие диски (HDD) — это оригинальные жесткие диски.Жесткие диски используют рычаг чтения / записи поверх вращающегося диска. В целом устройство напоминает крошечный блестящий проигрыватель виниловых пластинок. Эти диски большие, громоздкие и часто вызывают проблемы.

Одна из самых неприятных проблем жестких дисков заключается в том, что они со временем «фрагментируются». Это происходит в результате переполнения диска данными, которые не были записаны на диск последовательно. Когда большие файлы записываются на новый диск, они хорошо вписываются в пространство для хранения. Но со временем на диск записывается множество файлов разного размера, и все они перестают хорошо складываться.

Жесткие диски по-прежнему могут обращаться к файлам, которые не все записаны в одном месте. Просто на это уходит больше времени, так как привод должен немного дольше вращаться. Вот почему жесткие диски необходимо время от времени «дефрагментировать» или «де-фрагментировать». Файлы должны быть упорядоченно отсортированы, как в реальном шкафу для хранения документов. Для сравнения, твердотельные накопители (SSD) не имеют этой проблемы.

SSD хранят память на флэш-накопителе, где к ней легко получить доступ. Это почти как оперативная память (ОЗУ), которая не удаляется при выключении устройства.Это революция в том, что впервые жесткий диск теперь может работать молниеносно, и его можно разместить на еще меньшем устройстве. Вот почему в последние годы ноутбуки стали намного меньше и легче. Больше нет необходимости в громоздких жестких дисках, которые когда-то напоминали поперечные срезы шлакоблока.

SATA против HDD и HDD против SSD

Третий вариант для жестких дисков — это диск SATA. Накопители SATA дешевле и более распространены, чем твердотельные накопители. Однако диски SATA также медленнее загружаются и медленнее извлекают данные, чем твердотельные накопители.Если вам нужен жесткий диск с большим объемом дискового пространства, вам может подойти диск SATA, поскольку на нем обычно хранятся терабайты данных. Но обратите внимание на тот факт, что, поскольку у дисков SATA есть движущиеся части, они с большей вероятностью выйдут из строя.

Жесткие диски

по функциональности схожи с дисками SATA. Сравнение твердотельных накопителей и жестких дисков аналогично сравнению SATA и твердотельных накопителей. Давайте посмотрим на различия в надежности, скорости и сроке службы.

SSD и надежность HDD

SSD более надежны, чем жесткие диски.Поскольку в твердотельных накопителях нет движущихся частей (отсюда и термин «твердотельный»), существует гораздо меньше проблем, связанных с неисправностями. И хотя срок службы обычно может быть короче, чем у жесткого диска, твердотельные накопители выигрывают битву между твердотельными накопителями и надежностью жестких дисков.

SSD против скорости жесткого диска

Несомненно, SSD-диски быстрее. Файлы можно записывать и читать без вращающегося диска. Это как разница между двухколесным самокатом, который нужно толкать, и самокатом с электродвигателем.Больше нечего сказать о скорости SSD и HDD. Системы, использующие SSD-диски, кажутся более быстрыми из-за их способности быстро извлекать файлы. Жесткие диски просто не работают одинаково.

SSD и срок службы HDD

К настоящему времени вы можете подумать, что твердотельные накопители намного превосходят другие типы жестких дисков. И в краткосрочной перспективе это может быть правдой. Но когда дело доходит до срока службы SSD и HDD, возникает другая картина.

SSD работают, заставляя электроны проходить через затвор, чтобы изменить свое состояние.Это приводит к износу элемента и постепенному снижению его производительности, пока диск не выйдет из строя. Таким образом, несмотря на то, что жесткие диски увязли в тяжелом хранилище и нуждаются в дефрагментации, они, как правило, служат дольше, если вы планируете использовать одно и то же оборудование в течение нескольких лет.

Какое решение подходит для моих нужд?

В целом, жесткие диски HP, твердотельные накопители HP и диски HP SATA — это качественное оборудование. HP — одно из самых узнаваемых имен в области технического оборудования, которое предлагает решения для различных отраслей, включая государственные учреждения.

Лучший вариант для ваших нужд зависит от того, что вам нужно получить от вашего привода. Жесткие диски — лучший вариант для хранения больших объемов данных с увеличенным сроком службы, в то время как твердотельные накопители предлагают большую гибкость и скорость. Большинство пользователей предпочитают использовать оба варианта для своей рабочей станции, храня файлы, которые им понадобятся в течение многих лет, на жестком диске и используют твердотельные накопители для файлов, которые необходимо перемещать между устройствами.

ABM Federal предлагает широкий выбор ИТ-оборудования, включая жесткие диски SSD и жесткие диски SATA.Свяжитесь с нами сегодня.

ABM Federal Sales Inc. | 285 Chesterfield Business Parkway | Честерфилд, Миссури 63005 | (800) 522-9226 | www.abmfederal.com

В чем разница между жестким диском (HDD) и новым твердотельным накопителем?

В чем разница между твердотельным накопителем и механическим жестким диском?

В чем разница между твердотельным накопителем и механическим жестким диском? Простой ответ заключается в том, что SSD не имеет движущихся частей и функционирует аналогично USB-накопителям, в то время как механический жесткий диск имеет магнитную ленту и множество движущихся частей.SSD также значительно меньше по размеру и занимает меньше места в корпусе ПК, а в некоторых случаях даже устанавливается непосредственно на материнскую плату. SSD также намного быстрее — в 10 раз быстрее, чем HDD.

Что такое SSD-накопитель?

SSD расшифровывается как Solid State Drive, и это похоже на увеличенную, более сложную версию USB-накопителя. Как и в USB-накопителе, здесь нет движущихся частей, а данные хранятся в микрочипах. Хранение данных на чипе — вот что делает SSD намного быстрее.Типичный SSD использует так называемую флеш-память на основе NAND, которая является энергонезависимой памятью. Энергонезависимая память заключается в том, что она не забывает, где хранятся данные, когда диск выключен. SSD не имеет никаких механических компонентов для чтения и записи данных, вместо этого он полагается на встроенный процессор, называемый контроллером, для выполнения операций, связанных с чтением и записью данных. Контроллер — очень важный фактор при определении скорости чтения и записи SSD. Поскольку контроллер будет принимать решение о том, где он будет хранить, извлекать, кэшировать и очищать данные, которые могут определять общую производительность SSD.

Что такое жесткий диск?

Жесткие диски

или HDD, впервые представленные IBM в 1956 году, используют магнетизм для хранения данных на вращающейся пластине. Головка чтения / записи плавает над вращающимся диском, считывая и записывая данные. Чем быстрее вращается пластина, тем быстрее может работать жесткий диск. Типичные современные портативные накопители вращаются со скоростью либо 5400 об / мин (оборотов в минуту), либо 7200 об / мин, хотя некоторые серверные модели имеют скорость до 15 000 об / мин.

Если говорить о внешнем виде, то наиболее распространенный размер жесткого диска для портативных компьютеров — 2 штуки.Форм-фактор 5 дюймов, в то время как в настольных компьютерах используется больший форм-фактор 3,5 дюйма. Больший размер позволяет разместить больше пластин внутри и, таким образом, создать большую емкость для хранения.

В этой таблице показаны основные факторы хранения между жестким диском и твердотельным накопителем.

Атрибут	SSD (твердотельный накопитель)	HDD (жесткий диск)	Победитель
Энергопотребление / время автономной работы	Меньше потребляемая мощность, в среднем 2 — 3 Вт, что обеспечивает заряд батареи на 30+ минут	Больше потребляемой мощности, в среднем 6-7 Вт, поэтому требуется больше батареи	SSD побеждает в этой категории, поскольку он потребляет меньше энергии и увеличивает время автономной работы мобильных устройств
Стоимость	Дорого, примерно $ 0.08 за гигабайт (из расчета на покупку диска емкостью 1 ТБ)	Всего около 0,03 доллара за гигабайт, очень дешево (при покупке модели на 4 ТБ)	Жесткий диск побеждает в этой категории, но жесткие диски скоро проиграют в этой категории, поскольку к концу года будет выпущена новая технология QLC NAND и будут выпущены твердотельные накопители по цене около 0,03 доллара США за гигабайт .
Вместимость	Обычно не более 2 ТБ для дисков размером с ноутбук; Не более 4 ТБ для настольных ПК	Обычно около 500 ГБ и максимум 2 ТБ для дисков размером с ноутбук; Не более 10 ТБ для настольных ПК	Жесткий диск побеждает в этой категории, но к концу года, когда будет выпущен QLC NAND, жесткие диски будут проигрывать в этой категории и будут соответствовать той же емкости, что и жесткий диск .
Время загрузки операционной системы	Среднее время загрузки около 10-13 секунд	Среднее время загрузки около 30-40 секунд	SSD побеждает в этой категории, так как он загружает компьютер в 2 раза быстрее и не будет замедляться, так как HDD будет замедляться, когда его возраст .
Шум	Нет движущихся частей и, следовательно, нет звука	Слышны щелчки и вращение	SSD побеждает в этой категории, так как в нем нет движущихся частей и шума
Вибрация	Без вибрации, так как нет движущихся частей	Вращение пластин иногда может приводить к вибрации	SSD побеждает в этой категории, так как жесткий диск может быть очень хрупким и при падении может выйти из строя
Выработанное тепло	Низкое энергопотребление и отсутствие движущихся частей, поэтому выделяется мало тепла	Жесткий диск не выделяет много тепла, но из-за движущихся частей и более высокого энергопотребления у него будет заметно больше тепла, чем у твердотельного накопителя.	SSD побеждает в этой категории, поскольку SSD не потребляет много энергии и выделяет очень мало тепла.
Частота отказов	Среднее время наработки на отказ 2.0 миллионов часов	Средняя наработка на отказ 1,5 миллиона часов	SSD побеждает в этой категории, так как частота отказов ниже из-за отсутствия движущихся частей
Скорость копирования / записи файла	Как правило, от 200 МБ / с до 550 МБ / с для современных накопителей	Диапазон может быть от 50 до 120 МБ / с	SSD побеждает в этой категории, поскольку SSD в 10 раз быстрее передает и загружает ОС
Шифрование	Full Disk Encryption (FDE) Поддерживается некоторыми моделями	Full Disk Encryption (FDE) Поддерживается некоторыми моделями	Связать оба устройства имеют встроенный FPE
Скорость открытия файла	До 30% быстрее, чем HDD	медленнее, чем SSD	SSD побеждает в этой категории, так как SSD не нужно постоянно вращать для доступа к данным
На магнетизм влияет?	SSD защищен от любых воздействий магнетизма	Магниты могут стирать данные	SSD побеждает в этой категории, поскольку нет магнитных частей, которые могли бы повредить любые данные

Теперь, если мы подсчитаем общее количество, победившая категория — SSD с 9.