Δίσκος SSD - τι είναι και με τι χρησιμοποιείται. Μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης (SSD), γιατί χρειάζεται;

Μέχρι πρόσφατα, κατά την αγορά ενός νέου υπολογιστή και την επιλογή της μονάδας δίσκου προς εγκατάσταση, ο χρήστης είχε μόνο μία επιλογή - έναν σκληρό δίσκο. Και τότε μας ενδιέφεραν μόνο δύο παράμετροι: ταχύτητα άξονα (5400 ή 7200 σ.α.λ.), χωρητικότητα δίσκου και μέγεθος κρυφής μνήμης.

Ας δούμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα και των δύο τύπων δίσκων και ας κάνουμε μια σαφή σύγκριση HDD και SSD.

Αρχή λειτουργίας

Μια παραδοσιακή μονάδα δίσκου, ή ROM (μνήμη μόνο για ανάγνωση) όπως συνήθως αποκαλείται, απαιτείται για την αποθήκευση δεδομένων ακόμα και μετά από πλήρη διακοπή ρεύματος. Σε αντίθεση με τη RAM (μνήμη τυχαίας πρόσβασης) ή τη RAM, τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στη μνήμη δεν διαγράφονται όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος.

Ένας κλασικός σκληρός δίσκος αποτελείται από πολλές μεταλλικές «τηγανίτες» με μαγνητική επίστρωση και τα δεδομένα διαβάζονται και γράφονται χρησιμοποιώντας μια ειδική κεφαλή που κινείται πάνω από την επιφάνεια του δίσκου περιστρέφοντας με υψηλή ταχύτητα.

Οι δίσκοι στερεάς κατάστασης έχουν εντελώς διαφορετική αρχή λειτουργίας. Ο SSD στερείται εντελώς κινητών εξαρτημάτων και τα "εσωτερικά" του μοιάζουν με ένα σετ τσιπ μνήμης flash που βρίσκονται σε μία πλακέτα.

Τέτοια τσιπ μπορούν να εγκατασταθούν είτε στη μητρική πλακέτα του συστήματος (για ιδιαίτερα συμπαγή μοντέλα φορητών υπολογιστών και ultrabook), σε κάρτα PCI Express για επιτραπέζιους υπολογιστές ή σε ειδική υποδοχή φορητού υπολογιστή. Τα τσιπ που χρησιμοποιούνται στα SSD είναι διαφορετικά από αυτά που βλέπουμε σε μια μονάδα flash. Είναι πολύ πιο αξιόπιστα, πιο γρήγορα και πιο ανθεκτικά.

Ιστορικό δίσκου

Οι σκληροί μαγνητικοί δίσκοι έχουν πολύ μεγάλη ιστορία (φυσικά, σύμφωνα με τα πρότυπα της ανάπτυξης της τεχνολογίας των υπολογιστών). Το 1956, η IBM κυκλοφόρησε έναν ελάχιστα γνωστό υπολογιστή IBM 350 RAMAC, το οποίο ήταν εξοπλισμένο με μια τεράστια συσκευή αποθήκευσης 3,75 MB για αυτά τα πρότυπα.

Αυτά τα ντουλάπια θα μπορούσαν να αποθηκεύσουν έως και 7,5 MB δεδομένων

Για να κατασκευαστεί ένας τέτοιος σκληρός δίσκος, έπρεπε να εγκατασταθούν 50 στρογγυλές μεταλλικές πλάκες. Η διάμετρος του καθενός ήταν 61 εκατοστά. Και ολόκληρη αυτή η γιγάντια δομή θα μπορούσε να αποθηκεύσει... μόνο ένα τραγούδι MP3 με χαμηλό ρυθμό μετάδοσης bit 128 Kb/s.

Μέχρι το 1969, αυτός ο υπολογιστής χρησιμοποιήθηκε από την κυβέρνηση και τα ερευνητικά ινστιτούτα. Μόλις πριν από περίπου 50 χρόνια, ένας σκληρός δίσκος αυτού του μεγέθους ήταν αρκετά κατάλληλος για την ανθρωπότητα. Αλλά τα πρότυπα άλλαξαν δραματικά στις αρχές της δεκαετίας του '80.

Στην αγορά εμφανίστηκαν δισκέτες 5,25 ιντσών (13,3 εκατοστών) και λίγο αργότερα εκδόσεις 3,5 και 2,5 ιντσών (laptop). Τέτοιες δισκέτες μπορούσαν να αποθηκεύσουν έως και 1,44 MB δεδομένων και αρκετοί υπολογιστές εκείνης της εποχής διατίθεντο χωρίς ενσωματωμένο σκληρό δίσκο. Εκείνοι. Για να ξεκινήσετε το λειτουργικό σύστημα ή το κέλυφος λογισμικού, έπρεπε να εισαγάγετε μια δισκέτα, στη συνέχεια να εισαγάγετε πολλές εντολές και μόνο τότε να αρχίσετε να εργάζεστε.

Σε όλη την ιστορία της ανάπτυξης του σκληρού δίσκου, πολλά πρωτόκολλα έχουν αλλάξει: IDE (ATA, PATA), SCSI, τα οποία αργότερα μετατράπηκαν στο διάσημο πλέον SATA, αλλά όλα εκτελούσαν τη μοναδική λειτουργία μιας «γέφυρας σύνδεσης» μεταξύ της μητρικής πλακέτας. και ο σκληρός δίσκος.

Από δισκέτες 2,5 και 3,5 ιντσών χωρητικότητας μιάμιση χιλιάδων kilobyte, η βιομηχανία υπολογιστών έχει περάσει σε σκληρούς δίσκους ίδιου μεγέθους, αλλά με χιλιάδες φορές περισσότερη μνήμη. Σήμερα, η χωρητικότητα των κορυφαίων μονάδων HDD 3,5 ιντσών φτάνει τα 10 TB (10.240 GB). 2,5 ιντσών - έως 4 TB.

Η ιστορία των SSD στερεάς κατάστασης είναι πολύ μικρότερη. Οι μηχανικοί άρχισαν να σκέφτονται την κυκλοφορία μιας συσκευής αποθήκευσης μνήμης που θα στερείται κινούμενων στοιχείων στις αρχές της δεκαετίας του '80. Η εμφάνιση σε αυτή την εποχή του λεγόμενου μνήμη φούσκαςαντιμετωπίστηκε με μεγάλη εχθρότητα και η ιδέα που πρότεινε ο Γάλλος φυσικός Pierre Weiss το 1907 δεν ριζώθηκε στη βιομηχανία των υπολογιστών.

Η ουσία της μνήμης φυσαλίδων ήταν να χωρίσει το μαγνητισμένο μόνιμο κράμα σε μακροσκοπικές περιοχές που θα είχαν αυθόρμητη μαγνήτιση. Η μονάδα μέτρησης για μια τέτοια συσκευή αποθήκευσης ήταν οι φυσαλίδες. Αλλά το πιο σημαντικό είναι ότι μια τέτοια μονάδα δίσκου δεν είχε κινούμενα στοιχεία υλικού.

Ξέχασαν γρήγορα τη μνήμη φυσαλίδων και τη θυμήθηκαν μόνο κατά την ανάπτυξη μιας νέας κατηγορίας δίσκων - SSD.

Οι SSD εμφανίστηκαν σε φορητούς υπολογιστές μόνο στα τέλη της δεκαετίας του 2000. Το 2007, ο οικονομικός φορητός υπολογιστής OLPC XO-1 εισήλθε στην αγορά, εξοπλισμένος με 256 MB μνήμης RAM, επεξεργαστή AMD Geode LX-700 με συχνότητα 433 MHz και το κύριο χαρακτηριστικό - μνήμη flash NAND 1 GB.

Το OLPC XO-1 ήταν ο πρώτος φορητός υπολογιστής που χρησιμοποίησε μονάδα στερεάς κατάστασης. Και σύντομα προστέθηκε η θρυλική σειρά netbook της Asus EEE PC με το μοντέλο 700, όπου ο κατασκευαστής εγκατέστησε μια μονάδα SSD 2 GB.

Και στους δύο φορητούς υπολογιστές, η μνήμη εγκαταστάθηκε απευθείας στη μητρική πλακέτα. Σύντομα όμως οι κατασκευαστές αναθεώρησαν την αρχή της οργάνωσης των μονάδων δίσκου και ενέκριναν μια μορφή 2,5 ιντσών συνδεδεμένη μέσω του πρωτοκόλλου SATA.

Η χωρητικότητα των σύγχρονων μονάδων SSD μπορεί να φτάσει τα 16 TB. Πιο πρόσφατα, η Samsung παρουσίασε ακριβώς έναν τέτοιο SSD, αν και σε έκδοση διακομιστή και με τιμή που είναι αστρονομική για τον μέσο άνθρωπο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του SSD και του HDD

Οι εργασίες κάθε κατηγορίας μονάδων δίσκου συνοψίζονται σε ένα πράγμα: να παρέχουν στον χρήστη ένα λειτουργικό σύστημα και να του επιτρέπουν να αποθηκεύει προσωπικά δεδομένα. Αλλά τόσο ο SSD όσο και ο HDD έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά.

Τιμή

Οι SSD είναι πολύ πιο ακριβοί από τους παραδοσιακούς σκληρούς δίσκους. Για τον προσδιορισμό της διαφοράς, χρησιμοποιείται ένας απλός τύπος: η τιμή της μονάδας διαιρείται με τη χωρητικότητά της. Ως αποτέλεσμα, προκύπτει το κόστος 1 GB χωρητικότητας σε ξένο νόμισμα.

Έτσι, ένας τυπικός σκληρός δίσκος 1 TB κοστίζει κατά μέσο όρο 50 $ (3.300 ρούβλια). Το κόστος ενός gigabyte είναι $50/1024 GB = 0,05 $, δηλ. 5 σεντς (3,2 ρούβλια). Στον κόσμο των SSD, όλα είναι πολύ πιο ακριβά. Ένας SSD χωρητικότητας 1 TB θα κοστίζει κατά μέσο όρο 220 $ και η τιμή για 1 GB, σύμφωνα με τον απλό τύπο μας, θα είναι 22 σεντ (14,5 ρούβλια), που είναι 4,4 φορές πιο ακριβό από έναν σκληρό δίσκο.

Τα καλά νέα είναι ότι το κόστος των SSD μειώνεται ραγδαία: οι κατασκευαστές βρίσκουν φθηνότερες λύσεις για την παραγωγή μονάδων δίσκου και το χάσμα τιμών μεταξύ HDD και SSD μειώνεται.

Μέση και μέγιστη χωρητικότητα SSD και HDD

Μόλις πριν από λίγα χρόνια, υπήρχε όχι μόνο ένα αριθμητικό, αλλά και ένα τεχνολογικό χάσμα μεταξύ της μέγιστης χωρητικότητας του HDD και του SSD. Ήταν αδύνατο να βρεθεί ένας SSD που θα μπορούσε να ανταγωνιστεί έναν σκληρό δίσκο ως προς τον όγκο των αποθηκευμένων πληροφοριών, αλλά σήμερα η αγορά είναι έτοιμη να προσφέρει στον χρήστη μια τέτοια λύση. Αλήθεια, για εντυπωσιακά χρήματα.

Η μέγιστη χωρητικότητα των SSD που προσφέρονται για την καταναλωτική αγορά είναι 4 TB. Μια παρόμοια επιλογή στις αρχές Ιουλίου 2016. Και για 4 TB χώρου θα πρέπει να πληρώσετε 1.499 $.

Η βασική ποσότητα μνήμης HDD για φορητούς υπολογιστές και υπολογιστές που παρήχθη το δεύτερο εξάμηνο του 2016 κυμαίνεται από 500 GB έως 1 TB. Μοντέλα παρόμοια σε ισχύ και χαρακτηριστικά, αλλά με εγκατεστημένη μονάδα SSD, αρκούνται μόνο σε 128 GB.

Ταχύτητα SSD και HDD

Ναι, για αυτόν τον δείκτη ο χρήστης πληρώνει υπερβολικά όταν προτιμά την αποθήκευση SSD. Η ταχύτητά του είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός σκληρού δίσκου. Το σύστημα μπορεί να εκκινήσει σε λίγα δευτερόλεπτα, η εκκίνηση βαριών εφαρμογών και παιχνιδιών απαιτεί πολύ λιγότερο χρόνο και η αντιγραφή μεγάλου όγκου δεδομένων μετατρέπεται από μια διαδικασία πολλών ωρών σε μια διαδικασία 5-10 λεπτών.

Το μόνο "αλλά" είναι ότι τα δεδομένα από τη μονάδα SSD διαγράφονται τόσο γρήγορα όσο αντιγράφονται. Επομένως, όταν εργάζεστε με έναν SSD, μπορεί απλώς να μην έχετε χρόνο να πατήσετε το κουμπί ακύρωσης εάν μια μέρα διαγράψετε ξαφνικά σημαντικά αρχεία.

Θρυμματισμός

Η αγαπημένη «λιχουδιά» κάθε σκληρού δίσκου σκληρού δίσκου είναι τα μεγάλα αρχεία: ταινίες σε μορφή MKV, μεγάλα αρχεία και εικόνες δίσκου BlueRay. Μόλις όμως φορτώσετε στον σκληρό δίσκο εκατό ή δύο μικρά αρχεία, φωτογραφίες ή τραγούδια MP3, η κεφαλή ανάγνωσης και οι μεταλλικές τηγανίτες μπερδεύονται, με αποτέλεσμα η ταχύτητα εγγραφής να πέφτει σημαντικά.

Αφού γεμίσει ο σκληρός δίσκος και τα αρχεία διαγραφούν/αντιγραφούν επανειλημμένα, ο σκληρός δίσκος αρχίζει να λειτουργεί πιο αργά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τμήματα του αρχείου είναι διάσπαρτα σε ολόκληρη την επιφάνεια του μαγνητικού δίσκου και όταν κάνετε διπλό κλικ σε ένα αρχείο, η κεφαλή ανάγνωσης αναγκάζεται να αναζητήσει αυτά τα τμήματα από διαφορετικούς τομείς. Έτσι χάνεται ο χρόνος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θρυμματισμός, και ως προληπτικά μέτρα για την επιτάχυνση του σκληρού δίσκου, παρέχεται μια διαδικασία λογισμικού και υλικού ανασυγκρότησηή την τακτοποίηση τέτοιων μπλοκ/τμημάτων αρχείων σε μια ενιαία αλυσίδα.

Η αρχή λειτουργίας ενός SSD είναι θεμελιωδώς διαφορετική από έναν σκληρό δίσκο και όλα τα δεδομένα μπορούν να εγγραφούν σε οποιονδήποτε τομέα μνήμης με περαιτέρω άμεση ανάγνωση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν απαιτείται ανασυγκρότηση για μονάδες SSD.

Αξιοπιστία και διάρκεια ζωής

Θυμάστε το κύριο πλεονέκτημα των μονάδων SSD; Σωστά, χωρίς κινούμενα μέρη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να χρησιμοποιήσετε φορητό υπολογιστή με SSD σε μεταφορές, εκτός δρόμου ή σε συνθήκες που αναπόφευκτα συνδέονται με εξωτερικούς κραδασμούς. Αυτό δεν θα επηρεάσει τη σταθερότητα του συστήματος και της ίδιας της μονάδας. Τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στο SSD δεν θα καταστραφούν ακόμα και αν πέσει ο φορητός υπολογιστής.

Με τον σκληρό δίσκο όλα είναι ακριβώς το αντίθετο. Η κεφαλή ανάγνωσης βρίσκεται μόλις λίγα μικρόμετρα από τα μαγνητισμένα κενά και επομένως οποιαδήποτε δόνηση μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση «σπασμένων τομέων» - περιοχών που γίνονται άχρηστες. Τα τακτικά χτυπήματα και ο απρόσεκτος χειρισμός ενός υπολογιστή που λειτουργεί σε σκληρό δίσκο θα οδηγήσει στο γεγονός ότι αργά ή γρήγορα ένας τέτοιος σκληρός δίσκος απλά, για να χρησιμοποιήσει την ορολογία του υπολογιστή, θα «θρυμματιστεί» ή θα σταματήσει να λειτουργεί.

Παρά όλα τα πλεονεκτήματα των SSD, έχουν επίσης ένα πολύ σημαντικό μειονέκτημα - έναν περιορισμένο κύκλο χρήσης. Εξαρτάται άμεσα από τον αριθμό των κύκλων επανεγγραφής των μπλοκ μνήμης. Με άλλα λόγια, εάν αντιγράφετε/διαγράφετε/αντιγράφετε ξανά gigabytes πληροφοριών κάθε μέρα, πολύ σύντομα θα προκαλέσετε τον κλινικό θάνατο του SSD σας.

Οι σύγχρονες μονάδες SSD είναι εξοπλισμένες με έναν ειδικό ελεγκτή που διασφαλίζει ότι τα δεδομένα κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλα τα μπλοκ SSD. Έτσι, ήταν δυνατό να αυξηθεί σημαντικά ο μέγιστος χρόνος λειτουργίας σε 3000 – 5000 κύκλους.

Πόσο ανθεκτικός είναι ένας SSD; Απλώς ρίξτε μια ματιά σε αυτήν την εικόνα:

Και μετά συγκρίνετε το με την περίοδο εγγύησης που υπόσχεται ο κατασκευαστής του συγκεκριμένου SSD σας. 8 – 13 χρόνια για αποθήκευση, πιστέψτε με, δεν είναι και τόσο άσχημα. Και δεν πρέπει να ξεχνάμε την πρόοδο που οδηγεί σε συνεχή αύξηση της χωρητικότητας των SSD με συνεχώς μειωμένο κόστος. Νομίζω ότι σε λίγα χρόνια ο SSD των 128 GB θα θεωρείται μουσειακό αντικείμενο.

Παράγοντας μορφής

Η μάχη μεταξύ των μεγεθών μονάδων δίσκου καθοδηγούνταν πάντα από τον τύπο των συσκευών στις οποίες είναι εγκατεστημένες. Έτσι, για έναν επιτραπέζιο υπολογιστή, η εγκατάσταση μιας μονάδας δίσκου 3,5 ιντσών και 2,5 ιντσών δεν είναι απολύτως απαραίτητη, αλλά για φορητές συσκευές όπως φορητοί υπολογιστές, συσκευές αναπαραγωγής και tablet, απαιτείται μια πιο συμπαγής επιλογή.

Η μορφή 1,8 ιντσών θεωρήθηκε η μικρότερη σειριακή έκδοση του σκληρού δίσκου. Αυτός είναι ο ίδιος δίσκος που χρησιμοποιήθηκε στη συσκευή αναπαραγωγής iPod Classic που έχει πλέον καταργηθεί.

Και ανεξάρτητα από το πόσο σκληρά προσπάθησαν οι μηχανικοί, δεν κατάφεραν να κατασκευάσουν έναν μικροσκοπικό σκληρό δίσκο HDD με χωρητικότητα άνω των 320 GB. Είναι αδύνατο να παραβιάσεις τους νόμους της φυσικής.

Στον κόσμο των SSD, όλα είναι πολύ πιο υποσχόμενα. Η γενικά αποδεκτή μορφή 2,5 ιντσών έγινε έτσι όχι λόγω τυχόν φυσικών περιορισμών που αντιμετωπίζει η τεχνολογία, αλλά μόνο λόγω συμβατότητας. Στη νέα γενιά των ultrabook, η μορφή 2,5' σταδιακά εγκαταλείπεται, κάνοντας τους δίσκους όλο και πιο συμπαγείς και τα σώματα των ίδιων των συσκευών λεπτότερα.

Θόρυβος

Η περιστροφή των δίσκων, ακόμη και στον πιο προηγμένο σκληρό δίσκο HDD, συνδέεται άρρηκτα με την εμφάνιση θορύβου. Η ανάγνωση και η εγγραφή δεδομένων θέτει σε κίνηση την κεφαλή του δίσκου, η οποία κινείται με τρελή ταχύτητα σε ολόκληρη την επιφάνεια της συσκευής, η οποία προκαλεί επίσης έναν χαρακτηριστικό ήχο τριξίματος.

Οι μονάδες SSD είναι απολύτως αθόρυβοι και όλες οι διεργασίες που συμβαίνουν μέσα στα τσιπ πραγματοποιούνται χωρίς κανένα συνοδευτικό ήχο.

Κατώτατη γραμμή

Για να συνοψίσω τη σύγκριση μεταξύ HDD και SSD, θα ήθελα να ορίσω με σαφήνεια τα κύρια πλεονεκτήματα κάθε τύπου μονάδας δίσκου.

Πλεονεκτήματα του σκληρού δίσκου:ευρύχωρο, φθηνό, προσβάσιμο.

Μειονεκτήματα του σκληρού δίσκου:αργό, φοβισμένο τις μηχανικές επιρροές, θορυβώδες.

Πλεονεκτήματα του SSD:απολύτως αθόρυβο, ανθεκτικό στη φθορά, πολύ γρήγορο, χωρίς κατακερματισμό.

Μειονεκτήματα του SSD:ακριβό, θεωρητικά έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής.

Χωρίς υπερβολή, μπορούμε να πούμε ότι μια από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους αναβάθμισης ενός παλιού φορητού υπολογιστή ή υπολογιστή είναι η εγκατάσταση μιας μονάδας SSD αντί για έναν σκληρό δίσκο. Ακόμη και με την τελευταία έκδοση του SATA, μπορείτε να επιτύχετε τριπλάσια αύξηση στην απόδοση.

Γεια σας φίλοι! Όπως έλεγαν στη Ρωσία: «Κάθε έμπορος επαινεί τα αγαθά του» και ανεξάρτητα από το πόσα διαφορετικά άρθρα διαβάζετε για τους SSD, είναι απίθανο να συναντήσετε την ίδια άποψη. Κάποιοι διάβασαν κάτι και αποφάσισαν να αγοράσουν μια μονάδα SSD της Samsung, κάποιοι από την Toshiba, ενώ άλλοι αποφάσισαν να αγοράσουν ένα OCZ Vertex ή SSD με οποιοδήποτε κόστος.Κίνγκστον.

Πριν από ενάμιση χρόνο περίπου, οι φίλοι μου και εγώ αποφασίσαμε να αγοράσουμε μια μονάδα SSD στερεάς κατάστασης, αλλά όλοι την έχουν, αλλά εμείς δεν την έχουμε. Οι φίλοι μου μου ζήτησαν να δοκιμάσω διάφορους SSD και να επιλέξω τον καλύτερο.

Οι μονάδες δίσκου στερεάς κατάστασης δεν πωλούνται πολύ καλά, επομένως οι πωλητές ειδών ηλεκτρονικών υπολογιστών δεν μεταφέρουν πολλά από αυτά, ώστε να μην βρίσκονται ως νεκρό βάρος στην αποθήκη. Το ίδιο κάνουμε και εμείς, γι' αυτό είχα τότε στη διάθεσή μου τους best-seller SSD. Το πιο φθηνό από ολόκληρη την εταιρεία αποδείχθηκε ότι ήταν ο SSD Silicon Power V70, τη δοκιμή του οποίου άφησα για αργότερα.

Δεν ήμουν ιδιαίτερα εξελιγμένος στις δοκιμές μου, εγκατέστησα ένα λειτουργικό σύστημα σε κάθε SSD, μετά συνέκρινα τον SSD και έναν κανονικό σκληρό δίσκο στα προγράμματα δοκιμών CrystalDiskMark και AS SSD Benchmark. Δεν χρειάστηκε να αποδείξω σε κανέναν ότι ένας SSD είναι καλύτερος από έναν κανονικό σκληρό δίσκο. Τα Windows που είναι εγκατεστημένα σε έναν SSD φορτωμένο σε 4 δευτερόλεπτα, τα δοκιμαστικά προγράμματα CrystalDiskMark και AS SSD Benchmark έδειξαν την πλήρη υπεροχή του SSD έναντι ενός κανονικού σκληρού δίσκου κατά 3-4 και ακόμη και 5 φορές.

Έκανα όλες τις δοκιμές στο πάτωμα πωλήσεων και οι πληροφορίες ήταν διαθέσιμες στους πελάτες, εν ολίγοις, όλα τα δοκιμαστικά SSD αποσυναρμολογήθηκαν, εξάλλου, εκείνη η μέρα ήταν καλή για πωλήσεις και δεν έμεινε ούτε ένα SSD στη βιτρίνα , λοιπόν, νομίζω ότι έμεινα χωρίς μονάδα SSD! Και μετά θυμήθηκα το SSD Silicon Power - V70. Κατ 'αρχήν, ήξερα αυτόν τον καλό κατασκευαστή από την Ταϊβάν, αλλά ήθελα κάτι άλλο, για παράδειγμα Crucial ή Plextor!

Αποφάσισα επίσης να το δοκιμάσω στο τέλος της εργάσιμης ημέρας και μετά τις δοκιμές με εξέπληξε λίγο, το V70 αποδείχθηκε ότι ήταν μια εξαιρετική μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης, σε καμία περίπτωση δεν κατώτερη από άλλους SSD που δοκίμασα και πούλησα εκείνη την ημέρα. Και το πρόγραμμα SiSoftware Sandra του απένειμε γενικά την πρώτη θέση.

Κατά τη διάρκεια ενός έτους, οπουδήποτε δεν μου δούλευε: σε φορητό υπολογιστή και σε διάφορες σταθερές μονάδες συστήματος και αντί για μονάδα flash, το κουβαλούσα στην τσέπη μου και το πέταξα στο πάτωμα, αλλά τίποτα, ακόμα λειτουργεί καλά.

Λοιπόν, εντάξει, αρκετή κουβέντα, θα προχωρήσω στο πιο σημαντικό μέρος του άρθρου, τις απαντήσεις στις ερωτήσεις σας σχετικά με τη μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης, και στο τέλος του άρθρου θα δώσω μερικές δοκιμές που αποδεικνύουν ότι Ο SSD για την εγκατάσταση ενός λειτουργικού συστήματος είναι ακριβώς αυτό που διέταξε ο γιατρός.

ΟΛΕΣ οι ερωτήσεις σας σχετικά με τους SSD.

1. Ποια είναι η εσωτερική δομή ενός SSD; Σε ποια μνήμη flash NAND πρέπει να αγοράσω έναν SSD με βάση: SLC, MLC ή TLC;

2. Ποιον κατασκευαστή SSD να προτιμάτε;

3. Είναι πραγματικά περιορισμένη η διάρκεια ζωής ενός SSD; Μετά από πόσα χρόνια χρήσης θα αποτύχει ο SSD μου;

4. Κινδυνεύει ο χρήστης να χάσει όλα τα εγγεγραμμένα δεδομένα εάν ξεπεραστεί ο πόρος των τσιπ μνήμης;

5. Για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής του SSD, αξίζει να απενεργοποιήσετε την αδρανοποίηση, το αρχείο σελιδοποίησης, την ανάκτηση, την υπηρεσία ευρετηρίου δίσκου, την ανασυγκρότηση δίσκου, την τεχνολογία Prefetch και τη μετακίνηση της προσωρινής μνήμης; πρόγραμμα περιήγησης και έναν κατάλογο προσωρινών αρχείων σε έναν άλλο σκληρό δίσκο και ούτω καθεξής?

6. Πόσο πιο γρήγορος είναι ένας SSD από έναν κανονικό σκληρό δίσκο;

Σύγκριση διαφορετικών SSD από άποψη απόδοσης

Είναι σημαντικό να γνωρίζετε όχι μόνο τη μέση διαδοχική ταχύτητα ανάγνωσης και εγγραφής σε έναν SSD, αλλά και τι σιωπούν όλοι οι κατασκευαστές SSD - την τυχαία ταχύτητα εγγραφής σε μπλοκ των 512 kB και 4 kB! Η δραστηριότητα του δίσκου για τους περισσότερους χρήστες εμφανίζεται κυρίως σε τέτοιες περιοχές!

Όταν συγκρίνουμε SSD διαφορετικών κατασκευαστών στο πρόγραμμα AS SSD Benchmark, μπορούμε να δούμε το ακόλουθο αποτέλεσμα, για παράδειγμα:

Ο SSD Silicon Power V70 μου έδειξε:

Ταχύτητα διαδοχικής ανάγνωσης και εγγραφής 431 MB/s (ανάγνωση), 124 MB/s (εγγραφή)

Η ταχύτητα ανάγνωσης και γραφής σε μπλοκ 4 KB αποδείχθηκε ότι ήταν 16 MB/s (ανάγνωση), 61 MB/s (εγγραφή)

SSD από άλλο κατασκευαστή. Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει υψηλή (υψηλότερη από τον SSD μου) διαδοχική ταχύτητα ανάγνωσης και εγγραφής 484 MB/s (ανάγνωση), 299 MB/s (εγγραφή), αλλά υπάρχει πτώση στην ανάγνωση/εγγραφή σε μπλοκ 4 KB , δηλαδή 17 MB/s (ανάγνωση), 53 MB/s (εγγραφή).Αυτό σημαίνει ότι αυτός ο SSD δεν είναι ταχύτερος από τον δικό μου, αν και το κουτί αυτού του SSD μπορεί να δείχνει τους αριθμούς 500 MB/s.

Δοκιμή SSD στο πρόγραμμα SiSoftware Sandra

Ο SSD μου κατέλαβε την πρώτη θέση μεταξύ παρόμοιων μοντέλων

SSD (Μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης, μονάδα μνήμης στερεάς κατάστασης, μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης- Ρωσικά) - συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών βασισμένη σε τσιπ μη πτητικόμνήμες που διατηρούν δεδομένα μετά την απενεργοποίηση του ρεύματος. Είναι ένας σχετικά νέος τύπος μέσων αποθήκευσης και η πρώτη εκδήλωση και ανάπτυξη, τα μη πτητικά τσιπ μνήμης που ελήφθησαν από Λάμψηοδηγεί και τακτικά ΕΜΒΟΛΟμνήμη.

Περιέχει τις ίδιες διεπαφές εισόδου/εξόδου με τις σύγχρονες. ΣΕ SSDΔεν χρησιμοποιούνται κινούμενα μέρη και στοιχεία όπως σε ηλεκτρομηχανικές συσκευές (σκληροί δίσκοι, δισκέτες), γεγονός που εξαλείφει την πιθανότητα μηχανικής φθοράς.

Οι περισσότεροι σύγχρονοι δίσκοι στερεάς κατάστασης βασίζονται σε μη πτητικές μονάδες NANDμνήμη. Υπάρχουν μονάδες εταιρικής κλάσης που χρησιμοποιούν ΕΜΒΟΛΟμνήμη σε συνδυασμό με εφεδρικά συστήματα ισχύος. Αυτό δίνει πολύ υψηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων, αλλά η τιμή ενός gigabyte είναι πολύ υψηλή σύμφωνα με τα πρότυπα της αγοράς.

Υπάρχουν υβριδικές εκδόσεις SSD και HDD οδηγεί.

Περιλαμβάνουν μαγνητικές πλάκες για μεγάλο όγκο αποθηκευμένων πληροφοριών και μικρό όγκο SSDαποθήκευση σε ένα περίβλημα. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται πιο συχνά αποθηκεύονται σε SSDμονάδα δίσκου και ενημερώνονται καθώς είναι σχετικά από το μπλοκ HDD. Όταν γίνεται πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα, διαβάζονται με υψηλή ταχύτητα από τη μνήμη στερεάς κατάστασης χωρίς πρόσβαση στις πιο αργές μαγνητικές πλάκες.

Από τι αποτελούνται οι μονάδες SSD; .

* χρησιμοποιώντας παράδειγμα NANDμνήμη

Ένας δίσκος στερεάς κατάστασης αποτελείται από τα ίδια τα τσιπ. NAND, ένα χειριστήριο που φέρνει όλες τις λειτουργίες, ένα πτητικό τσιπ και μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος πάνω στην οποία είναι κολλημένα όλα αυτά.

Μερικές φορές μέσα SSDδίσκους που χρησιμοποιούνται μικρή μπαταρία, έτσι ώστε όταν απενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, όλα τα δεδομένα από τη μνήμη cache να μπορούν να ξαναγραφούν σε μη πτητική μνήμη και να διατηρηθούν ανέπαφα όλα τα δεδομένα. Υπάρχουν προηγούμενα που σε δίσκους με MLCμνήμη όταν απενεργοποιήθηκε η τροφοδοσία, χάθηκαν ορισμένα ή όλα τα δεδομένα. ΜΕ SLCμνήμη, δεν παρατηρήθηκαν τέτοια προβλήματα.

Μνήμη.

Σχεδόν όλες οι μονάδες στερεάς κατάστασης υψηλής, μεσαίας και οικονομικής κατηγορίας χρησιμοποιούν μη πτητικές μονάδες NAND(λάμψη) μνήμη λόγω του συγγενή της χαμηλό κόστος, τη δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων χωρίς συνεχή διατήρηση ρεύματος και τη δυνατότητα εφαρμογής τεχνολογίας για την εξοικονόμηση δεδομένων σε περίπτωση απροσδόκητης διακοπής ρεύματος.

Χάρη στη συμπαγή διάταξη των τσιπ, οι κατασκευαστές μπορούν να παράγουν SSDοδηγεί μέσα συντελεστής μορφής 1.8; 2.5 ; 3.5 και λιγότερο αν μιλάμε για συσκευές χωρίς προστατευτική συσκευασία. Για παράδειγμα, για φορητούς υπολογιστές ή εσωτερική τοποθέτηση σε υπολογιστή.

Στην πλειοψηφία SSDΟι μονάδες δίσκου χρησιμοποιούν φθηνή μνήμη που χωράει σε ένα κελί περισσότερα από ένα bit. Αυτό έχει πολύ αποτελεσματική επίδραση στο τιμήτελικό προϊόν και συμβάλλει στη διάδοση αυτών των οδηγών. Αλλά υπάρχει MLCμνήμη και σημαντικές ελλείψεις. Αυτό χαμηλή αντοχήκύτταρα ή περισσότερα χαμηλή ταχύτηταγράφοντας και διαβάζοντας παρά .

SLCκαταγράψτε μόνο ένα κομμάτιστο κελί και αυτό παρέχει έως και 10 φορές καλύτεραανθεκτικότητα και έως 2 φορέςπερισσότερο υψηλή ταχύτητασε σύγκριση με MLC. Υπάρχει ένα μειονέκτημα - τιμήοδηγεί σε SLCμνήμη περίπου διπλάσιααπό την τιμή των μονάδων δίσκου MLCμνήμη. Αυτό οφείλεται στο υψηλό κόστος παραγωγής, και κυρίως γιατί Τσιπ SLCτον ίδιο όγκο, που απαιτείται κατά μέσο όρο δυο φορές περισσότερογια να επιτευχθεί ο ίδιος όγκος σε σύγκριση με MLC.

Ελεγκτής SSD.

Σχεδόν όλοι οι δείκτες SSDοι μονάδες εξαρτώνται από τον ελεγκτή ελέγχου. Περιλαμβάνει μικροεπεξεργαστής, το οποίο διαχειρίζεται όλες τις διαδικασίες μνήμης χρησιμοποιώντας ένα ειδικό υλικολογισμικό; και μια γέφυρα μεταξύ των σημάτων των τσιπ μνήμης και του διαύλου υπολογιστή ( SATA).

Λειτουργίες ενός σύγχρονου ελεγκτή SSD:

• ΤΑΚΤΟΠΟΙΗΣΗ.
• Ανάγνωση-εγγραφή και προσωρινή αποθήκευση.
• Διόρθωση σφάλματος ( ECC).
• Κρυπτογράφηση (AES).
• Ευκαιρία ΕΞΥΠΝΟΣπαρακολούθηση.
• Επισήμανση και εγγραφή μπλοκ που δεν λειτουργούν για να τα προσθέσετε στη μαύρη λίστα.
• Συμπίεση δεδομένων ( Sandforceελεγκτές για παράδειγμα).

Όλοι οι ελεγκτές μνήμης στοχεύουν παράλληλοσυνδεδεμένος NANDμνήμη. Δεδομένου ότι ο δίαυλος μνήμης ενός τσιπ είναι πολύ μικρός (μέγιστος 16 bit), χρησιμοποιούνται λεωφορεία πολλών τσιπ που συνδέονται παράλληλα (αναλογία RAID 0). Επιπλέον, ένα μόνο τσιπ δεν έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά, αλλά αντίθετα. Για παράδειγμα ψηλά καθυστέρηση I/O Όταν τα τσιπ μνήμης συνδυάζονται παράλληλα, αυτές οι καθυστερήσεις αποκρύπτονται με την κοινή χρήση μεταξύ τους. Και ο δίαυλος μεγαλώνει αναλογικά με κάθε προστιθέμενο τσιπ, μέχρι το μέγιστο εύρος ζώνης του ελεγκτή.

Πολλοί ελεγκτές μπορούν να χρησιμοποιήσουν 6 Gbit/s, το οποίο συνδυάζεται με ελεγκτές που υποστηρίζουν ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων 500mb/s, δίνει μια αξιοσημείωτη αύξηση στην απόδοση στην ανάγνωση/γραφή και την ολοκλήρωση Ξεκλείδωμα των δυνατοτήτων των SSDοδηγώ.

Προσωρινή μνήμη.

ΣΕ SSDΟι μονάδες δίσκου χρησιμοποιούν κρυφή μνήμη με τη μορφή πτητικού ΔΡΑΜΙμικροκυκλώματα, παρόμοια με αυτά που υπάρχουν στους σκληρούς δίσκους.

Αλλά σε μονάδες στερεάς κατάστασης φέρει άλλο σημαντική λειτουργία. Μέρος του υλικολογισμικού και τα δεδομένα που αλλάζουν πιο συχνά βρίσκονται σε αυτό, μειώνοντας τη φθορά στο πτητικό NANDμνήμη. Ορισμένοι ελεγκτές δεν προβλέπουν τη χρήση προσωρινής μνήμης, αλλά, ωστόσο, επιτυγχάνουν δείκτες υψηλής ταχύτητας ().

Διεπαφές για σύνδεση SSD.

Οι πιο κοινές διεπαφές για SSDκατηγορία καταναλωτών είναι SATA 6 Gb/s, Και USB 3.0. Όλες αυτές οι διεπαφές είναι σε θέση να παρέχουν την απαιτούμενη απόδοση για οποιαδήποτε SSDοδηγώ.

Σε φορητές συσκευές όπως φορητούς υπολογιστές και υπολογιστές tablet, συμπαγής SSDδίσκους με διεπαφή mini PCI-Express (mSATA ).

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μονάδων SSD σε σύγκριση με τους σκληρούς δίσκους.

Πλεονεκτήματα των μονάδων SSD σε σύγκριση με τους σκληρούς δίσκους(σκληροί δίσκοι):

• Ενεργοποιείται αμέσως, δεν απαιτεί προώθηση.
• Σημαντικά μεγαλύτερες ταχύτητες τυχαίας πρόσβασης.
• Σημαντικά μεγαλύτερη ταχύτητα πρόσβασης.
• Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι πολύ μεγαλύτερη.
• Δεν απαιτείται ανασυγκρότηση.
• Είναι αθόρυβοι γιατί δεν έχουν μηχανικά μέρη.
• Δεν δημιουργεί κραδασμούς.
• Πιο ανθεκτικό σε θερμοκρασία, κραδασμούς και κραδασμούς.
• Ελαφρώς χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος.

Μειονεκτήματα των μονάδων SSD σε σύγκριση με τους σκληρούς δίσκους(σκληροί δίσκοι).

• Φθορά κυττάρων. Τουλάχιστον σε SSDδίσκοι και μηχανικά μέρη που λείπουν, τα τσιπ μνήμης φθείρονται (mlc ~10000 ξαναγράφει, slc ~100000 ).
• Η χωρητικότητα είναι πολύ μικρότερη.
• Η τιμή είναι σημαντικά υψηλότερη σε σχέση με GB/$
• Αδυναμία επαναφοράςχαμένα δεδομένα μετά από εντολή ή απλά μετά από μορφοποίηση.

Οι μονάδες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν την εντολή (οδηγία) ΤΑΚΤΟΠΟΙΗΣΗγια να αυξήσετε την ταχύτητα εγγραφής. Μαζί με κάποιους μικροελεγκτές, ΤΑΚΤΟΠΟΙΗΣΗσας επιτρέπει να επιτύχετε μια μικρή αύξηση στην ταχύτητα ανάγνωσης. Όλες οι μονάδες SSD που κυκλοφόρησαν από το 2012 έχουν υποστήριξη ΤΑΚΤΟΠΟΙΗΣΗ. Σε παλαιότερες εκδόσεις, για να ενεργοποιήσετε αυτήν την οδηγία, ίσως χρειαστεί να την ενημερώσετε με νέο υλικολογισμικό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το φλας του υλικολογισμικού διαγράφει οριστικά όλα τα δεδομένα.

SSDΟι μονάδες δίσκου εξακολουθούν να είναι μια εντελώς νέα γενιά συσκευών αποθήκευσης πληροφοριών και δεν είναι ισορροπημένα προϊόντα από όλες τις απόψεις. Ωστόσο, για τους λάτρεις, τους εταιρικούς πελάτες και τη χρήση διακομιστή, συγκρίνονται ευνοϊκά όσον αφορά την απόδοση, κάτι που μπορεί να είναι καθοριστικός παράγοντας για την αγορά. Νέος γύρο της εξέλιξης, οι μονάδες SSD θα είναι διαθέσιμες με μαζική παραγωγή τσιπ μνήμης Σιδηροηλεκτρική RAM (ΠΛΑΙΣΙΟ, FeRAM). Αυτό θα βελτιώσει την ανθεκτικότητα των κυττάρων SSDοδηγεί.

Αλλά δεν είναι γεγονός ότι SSDΗ αποθήκευση είναι το μέλλον. Κάθε νέα τεχνολογική διαδικασία, όπως έχει δείξει η πρακτική, μειώνει την ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής και αυξάνει τον αριθμό των σφαλμάτων που συμβαίνουν, τα οποία πρέπει επίσης να αφαιρεθούν χρησιμοποιώντας ένα σύστημα διόρθωσης σφαλμάτων σε βάρος της απόδοσης. Και για SLCαυτός ο αριθμός είναι αποδεκτός, αλλά με MLCΚαι TLC (κυψέλη τριπλού επιπέδου) όλα είναι πολύ, πολύ λυπηρά. Με κάθε νέα γενιά, χωρίς σημαντικές νέες ανακαλύψεις, η ταχύτητα θα μειώνεται. Και κατά 4 nm, θα πέσει σχεδόν στο επίπεδο HDD 2012.

Πρόσφατα, οι SSD ή οι μονάδες SSD έχουν γίνει όλο και πιο δημοφιλείς. Πώς λειτουργούν οι μονάδες SSD, ποια πλεονεκτήματα έχουν και είναι πάντα καλύτερος ένας SSD από έναν σκληρό δίσκο;

Συσκευή SSD

Ο SSD είναι μια μη πτητική μη μηχανική συσκευή αποθήκευσης που βασίζεται σε τσιπ μνήμης. Όσον αφορά την εσωτερική του δομή, μια μονάδα στερεάς κατάστασης δεν διαφέρει πολύ από μια κανονική μονάδα flash. Οι πληροφορίες σε αυτό αποθηκεύονται σε πολλά μπλοκ μνήμης flash, ένα τσιπ DDR DRAM χρησιμοποιείται για τη μνήμη cache και ο ελεγκτής SSD ελέγχει τη διαδικασία ανάγνωσης-εγγραφής και τη δομή τοποθέτησης δεδομένων.

Πώς λειτουργεί ένας SSD;

Η αρχή λειτουργίας μιας μονάδας στερεάς κατάστασης είναι κάπως διαφορετική από αυτή μιας μονάδας σκληρού μαγνητικού δίσκου, δηλαδή ενός σκληρού δίσκου. Κατά την ανάγνωση πληροφοριών σε έναν σκληρό δίσκο, υπολογίζεται πρώτα η θέση του μπλοκ δεδομένων, μετά το μπλοκ των μαγνητικών κεφαλών μετακινείται στο επιθυμητό κομμάτι και, στη συνέχεια, λαμβάνει χώρα η ίδια η διαδικασία ανάγνωσης. Και αν τα ζητούμενα αρχεία είναι κατακερματισμένα και βρίσκονται σε διαφορετικούς τομείς του σκληρού δίσκου, τότε η διαδικασία ανάγνωσης δεδομένων επιβραδύνεται πολύ. Στις μονάδες SSD, λόγω της απουσίας κινούμενων μερών, οι πληροφορίες διαβάζονται πολύ πιο γρήγορα - αφού ο ελεγκτής υπολογίσει τη διεύθυνση του επιθυμητού μπλοκ, η πρόσβαση στα δεδομένα παρέχεται σχεδόν αμέσως.

Πλεονεκτήματα του SSD

Η δημοτικότητα των SSD στη σύγχρονη αγορά εξηγείται από μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα που έχουν αυτοί οι δίσκοι.

• Υψηλές ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής, οι οποίες είναι αρκετές φορές υψηλότερες από τη μέση απόδοση των περισσότερων μονάδων σκληρού δίσκου.
• Καλύτερη απόδοση από τον σκληρό δίσκο. Η βαθμολογία IOPS (λειτουργίες εισόδου/εξόδου ανά δευτερόλεπτο) των SSD είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των μονάδων σκληρού δίσκου.
• Σχετικά χαμηλή κατανάλωση ρεύματος.
• Οι δίσκοι στερεάς κατάστασης δεν έχουν κινούμενα μέρη, με αποτέλεσμα την πλήρη απουσία θορύβου και κραδασμών.
• Οι SSD είναι λιγότερο ευαίσθητοι στη μηχανική καταπόνηση και στα εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία (λόγω της απουσίας μαγνητικών δίσκων).
• Οι δίσκοι στερεάς κατάστασης έχουν μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας.
• Οι SSD έχουν σχετικά χαμηλή απαγωγή θερμότητας, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση τόσο της ίδιας της μονάδας όσο και του συστήματος συνολικά.

Μειονεκτήματα του SSD

Δυστυχώς, παρ' όλα τα πλεονεκτήματά τους, οι μονάδες στερεάς κατάστασης δεν είναι χωρίς τα μειονεκτήματά τους, μερικά από τα οποία μπορεί να φαίνονται αρκετά σημαντικά.

• Το κύριο πρόβλημα με τις μονάδες SSD είναι ο περιορισμένος αριθμός κύκλων επανεγγραφής, από 10.000 σε φθηνά μοντέλα SSD έως 100.000 κύκλους σε SSD με ακριβότερους τύπους μνήμης. Και παρόλο που οι κατασκευαστές μονάδων δίσκου στερεάς κατάστασης προσπαθούν να καταπολεμήσουν αυτό το μειονέκτημα, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας συστήματα εξισορρόπησης φορτίου και αντικαθιστώντας τη μνήμη DRAM με μνήμη cache που έχει κατασκευαστεί με τεχνολογία FRAM, το πρόβλημα της φθοράς του SSD παραμένει επίκαιρο.
• Το δεύτερο μειονέκτημα των δίσκων SSD είναι το υψηλό κόστος τους. Λόγω της χρήσης καινοτόμων τεχνολογιών, η τιμή ενός δίσκου στερεάς κατάστασης είναι σημαντικά υψηλότερη από την τιμή ενός σκληρού δίσκου με την ίδια χωρητικότητα και παρόμοια χαρακτηριστικά. Επιπλέον, το κόστος ενός SSD είναι ευθέως ανάλογο με τη χωρητικότητά του, ενώ η τιμή ενός σκληρού δίσκου δεν εξαρτάται πάντα άμεσα από τη χωρητικότητα της μνήμης του.
• Αφού σκουπίσετε έναν SSD χρησιμοποιώντας την εντολή TRIM, δεν είναι δυνατή η ανάκτηση των διαγραμμένων δεδομένων, ακόμη και με τη χρήση εξειδικευμένων βοηθητικών προγραμμάτων. Ωστόσο, για όσους πρέπει να διαγράψουν εμπιστευτικές πληροφορίες από το δίσκο, αυτή η δυνατότητα είναι μάλλον πλεονέκτημα.
• Είναι επίσης αδύνατη η ανάκτηση δεδομένων από μια μονάδα στερεάς κατάστασης μετά από μια απότομη αύξηση του ρεύματος. Δεδομένου ότι στις μονάδες SSD τα τσιπ μνήμης βρίσκονται στην ίδια πλακέτα με τον ελεγκτή, όταν υπάρχουν διακοπές ρεύματος, κατά κανόνα καίγεται τόσο ο ελεγκτής όσο και η μνήμη, ενώ σε σκληρούς δίσκους σε παρόμοιες καταστάσεις καίγεται μόνο η πλακέτα ελεγκτή δίσκου.

Βελτιστοποίηση SSD

Για να διαρκέσει περισσότερο ο SSD σας, πρέπει να ακολουθήσετε ορισμένες συστάσεις:

• Συνιστάται να απενεργοποιήσετε όλες τις λειτουργίες που απαιτούν συχνή πρόσβαση σε δεδομένα στο δίσκο. Αυτό περιλαμβάνει την ανασυγκρότηση (δεν απαιτείται καθόλου σε ένα SSD), την ευρετηρίαση αρχείων των Windows και τη λειτουργία Prefetch. Μπορείτε επίσης να απενεργοποιήσετε την αδρανοποίηση, η οποία θα ελευθερώσει λίγο χώρο στο δίσκο και θα βοηθήσει στη μείωση του αριθμού των προσβάσεων στη μνήμη SSD.
• Είναι καλύτερο να έχετε δύο δίσκους στον υπολογιστή σας: HDD και SSD. Ο SSD μπορεί να αποθηκεύσει αρχεία συστήματος και προγραμμάτων, καθώς και εφαρμογές παιχνιδιών (για να αυξήσει την απόδοση, φυσικά) και ο σκληρός δίσκος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση δεδομένων χρήστη (έγγραφα, ταινίες, φωτογραφίες κ.λπ.). Σε αυτήν την περίπτωση, είναι καλύτερο να μεταφέρετε φακέλους με προσωρινά αρχεία και προσωρινή μνήμη του προγράμματος περιήγησης στον σκληρό δίσκο. Μπορείτε επίσης να τοποθετήσετε το αρχείο hiberfil.sys εκεί.
• Εάν είναι δυνατόν, θα πρέπει να αποφύγετε την πλήρη πλήρωση του χώρου διαμερίσματος SSD. Συνιστάται να αφήνετε κενό το τελευταίο 10-20% του ελεύθερου χώρου του SSD, καθώς η λειτουργία TRIM χρειάζεται χώρο για την αναδιάταξη των δεδομένων και η πλήρης πλήρωση του δίσκου μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την απόδοσή του.

Σήμερα θα εξετάσουμε τα κύρια σημεία και τις αρχές λειτουργίας της τεχνολογίας μονάδας SSD στερεάς κατάστασης. Όπως θυμάστε, πραγματοποιήσαμε συγκριτική δοκιμή ενός SSD και δύο μονάδων HDD. Εξετάσαμε πώς μοιάζει από μέσα και από ποια κύρια μπλοκ αποτελείται.

Αναφέραμε επίσης τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας και τώρα ας δούμε τα μειονεκτήματα που είναι εγγενή σε αυτήν αυτήν τη στιγμή. Ας παρουσιάσουμε τα κυριότερα με τη μορφή λίστας:

1. Υψηλό (σε σχέση με μονάδες HDD) κόστος αποθήκευσης δεδομένων, π.χ. - έχουμε λιγότερη χωρητικότητα δίσκου για περισσότερα χρήματα
2. Μεγαλύτερη ευπάθεια (σε σχέση με συσκευές μαγνητικής εγγραφής) σε ηλεκτρικό θόρυβο και προβλήματα τροφοδοσίας (ξαφνικές διακοπές ρεύματος, μαγνητικά πεδία, στατικός ηλεκτρισμός)
3. Δεν μπορείτε να γεμίσετε εντελώς το δίσκο (το 15-20% του χώρου θα πρέπει να είναι ελεύθερο)
4. Η διάρκεια ζωής του μέσου περιορίζεται σε έναν ορισμένο αριθμό κύκλων εγγραφής των κελιών του

Πάμε όμως με τη σειρά! Ας ξεκινήσουμε με το τι είναι μια μονάδα SSD και ποια είναι η αρχή λειτουργίας της;

Αυτή είναι μια μονάδα στερεάς κατάστασης που χρησιμοποιεί τσιπ μνήμης flash NAND αντί για παραδοσιακές πλάκες επικαλυμμένες με σιδηρομαγνητικό στρώμα.

Η μνήμη NAND είναι μια εξέλιξη της μνήμης flash, τα τσιπ της οποίας είχαν πολύ χαμηλότερη απόδοση, ανθεκτικότητα και ήταν δομικά πιο ογκώδη.

Ίσως σας ενδιαφέρει το γεγονός ότι η μνήμη flash αναπτύχθηκε σε ένα από τα τμήματα της Toshiba το 1984. Το πρώτο εμπορικό τσιπ που βασίστηκε σε αυτή την εξέλιξη κυκλοφόρησε από την Intel το 1988. Και ένα χρόνο αργότερα (το 1989), η ίδια Toshiba παρουσίασε έναν νέο τύπο μνήμης flash - NAND.

Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν τρεις κύριες επιλογές (τροποποιήσεις) της μνήμης NAND:

• SLC (κελί απλού επιπέδου)
• MLC (δύο επιπέδων - Κυψέλη πολλαπλών επιπέδων)
• TLC (τριών επιπέδων - κυψέλη τριών επιπέδων)

Οι πιο ακριβές και αξιόπιστες λύσεις είναι συσκευές που βασίζονται σε τσιπ SLC. Γιατί; Επιτρέπουν σε κάθε κύτταρο μνήμης να αποθηκεύει μόνο ένα bit πληροφοριών. Σε αντίθεση με αυτά, τα τσιπ MLC και TLC μπορούν να αποθηκεύσουν δύο και τρία bit, αντίστοιχα. Αυτό κατέστη δυνατό με τη χρήση διαφορετικών επιπέδων ηλεκτρικού φορτίου στις πύλες των κυψελών μνήμης.

Αυτό μπορεί να παρουσιαστεί σχηματικά ως εξής:

Μια τέτοια δομή πολλαπλών επιπέδων σάς επιτρέπει να αυξήσετε δραματικά τη χωρητικότητα των τσιπ με τον ίδιο φυσικό όγκο (ως αποτέλεσμα, κάθε gigabyte είναι φθηνότερο). ΑΛΛΑ! Τίποτα δεν δίνεται δωρεάν! Επομένως, τα τσιπ MLC και TLC έχουν απότομα μειωμένη διάρκεια ζωής, η οποία σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των κύκλων επανεγγραφής των κυψελών τους.

Για το SLC αυτό είναι 100.000 κύκλοι διαγραφής/εγγραφής, για το MLC - 10.000 και για το TLC - μόνο 5.000 Αυτή η μείωση της αξιοπιστίας σχετίζεται με τη σταδιακή καταστροφή του διηλεκτρικού στρώματος της πλωτής πύλης της κυψέλης λόγω του μικρού αποθέματος για αλλαγή. την κατάστασή του υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος. Επιπλέον, λόγω του γεγονότος ότι με κάθε νέο επίπεδο το έργο της ακριβούς αναγνώρισης του επιπέδου ενός ηλεκτρικού σήματος γίνεται πιο περίπλοκο, πράγμα που σημαίνει ότι αυξάνεται ο συνολικός χρόνος αναζήτησης της επιθυμητής κυψέλης με δεδομένα, αυξάνεται η πιθανότητα σφαλμάτων ανάγνωσης.

Για την καταπολέμηση των φαινομένων που περιγράφονται παραπάνω, οι κατασκευαστές πρέπει να αναπτύξουν εξειδικευμένους εξαιρετικά ευφυείς μικροελεγκτές διαχείρισης για μονάδες SSD, οι οποίοι, εκτός από τις διαδικασίες εισόδου/εξόδου, πρέπει να γράφουν πληροφορίες στα μέσα ώστε τα τσιπ μνήμης flash να φθείρονται ομοιόμορφα και να ελέγχουν αυτή τη φθορά. εξισορρόπηση του φορτίου, επίσης - πραγματοποιήστε διόρθωση σφαλμάτων κ.λπ.

Είναι ο ελεγκτής που είναι το αδύνατο σημείο, καθώς είναι πιο ευαίσθητο σε προβλήματα τροφοδοσίας και η βλάβη στο μικροπρόγραμμα (υλικολογισμικό) που βρίσκεται σε αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πλήρη απώλεια όλων των δεδομένων χρήστη. Και η σωστή αποκατάστασή τους είναι μια ακόμη πιο απαιτητική λειτουργία από ό,τι στην περίπτωση των μονάδων HDD. Λόγω του γεγονότος ότι τα δεδομένα είναι διάσπαρτα σε διαφορετικά τσιπ μνήμης και είναι απαραίτητο να αποκατασταθεί σωστά η αρχική τους δομή, και αυτό δεν είναι εύκολο.

Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές μονάδων SSD ενημερώνουν τακτικά το υλικολογισμικό των δίσκων τους και τα καθιστούν διαθέσιμα για δωρεάν λήψη, βελτιώνοντας και βελτιώνοντας τους αλγόριθμους λειτουργίας της συσκευής και αποτρέποντας την απώλεια δεδομένων σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

Οι κατασκευαστές καταπολεμούν επίσης τη φθορά των κυψελών μνήμης MLC χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που έχει αποδειχθεί σε δίσκους με αρχή μαγνητικής εγγραφής: κράτηση μέρους της χωρητικότητάς τους (10-20%) για δυναμική αντικατάσταση φθαρμένων κυψελών. Στην περίπτωση του σκληρού δίσκου, αυτή η περιοχή χρησιμοποιείται για αντικατάσταση.

Αλλά εμείς, ως χρήστες, μπορούμε επίσης να βοηθήσουμε τη μονάδα SSD να μην σπαταλήσει τον περιορισμένο πόρο «ζωής» της όταν είναι σε αδράνεια και να διαμορφώσουμε το λειτουργικό σύστημα με τέτοιο τρόπο ώστε να ελαχιστοποιείται η περιττή πρόσβαση στο δίσκο.

Θα σας δείξω τις γενικές αρχές του τι πρέπει να κάνετε και τι πρέπει να προσπαθήσετε να αποφύγετε και εσείς οι ίδιοι θα διαμορφώσετε το σύστημά σας ώστε να λειτουργεί βέλτιστα με μια μονάδα SSD.

Για παράδειγμα: γνωρίζουμε ότι το λειτουργικό σύστημα Windows χρησιμοποιεί ενεργά το αρχείο σελίδας (το κρυφό αρχείο συστήματος "pagefile.sys") κατά τη λειτουργία του. Τι σημαίνει αυτό σε σχέση με τη φθορά των κυψελών μονάδας SSD και όλα όσα μιλήσαμε παραπάνω; Και το γεγονός ότι χρησιμοποιείται εντατικά μια ξεχωριστή περιοχή της μονάδας flash συστήματος (συχνά αντικαθίσταται από ορισμένα δεδομένα υπηρεσίας που δεν χρειαζόμαστε και, στην πραγματικότητα, είναι ενεργά φθαρμένη)!

Τι μπορεί να γίνει; Δικαίωμα! Πρέπει να μεταφέρω το αρχείο swap σε άλλο (μη μονάδα δίσκου SSD), όπως έκανα ή, εάν υπάρχει μεγάλη ποσότητα μνήμης RAM, να το εγκαταλείψω εντελώς (να το θέσω στο "0");

Ας προχωρήσουμε παρακάτω: η διαδικασία ανασυγκρότησης δεν είναι απλώς περιττή για αυτόν τον τύπο συσκευής (η ταχύτητα πρόσβασής τους είναι ίδια για κάθε κελί, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται το τελικό αρχείο), αλλά είναι επίσης απλώς επιβλαβής. Για τον ίδιο λόγο που περιγράφηκε παραπάνω. Η πρόσθετη (αδράνεια) πρόσβαση στο δίσκο μειώνει περαιτέρω τον περιορισμένο πόρο του. Αυτό σημαίνει ότι απενεργοποιούμε την αντίστοιχη υπηρεσία ανασυγκρότησης. Θα ήταν επίσης καλή ιδέα να απενεργοποιήσετε την ευρετηρίαση αρχείων, η οποία είναι απαραίτητη για ταχύτερη αναζήτηση, αλλά πόσο συχνά τη χρησιμοποιούμε;

Νομίζω ότι καταλαβαίνεις την αρχή. Και τώρα θα ήθελα να σας δείξω ένα μικρό πρόγραμμα "SSD Mini Tweaker" (βελτιστοποιητής tweaker), το οποίο βελτιστοποιεί ομοίως τη λειτουργία μιας μονάδας SSD. Σε αυτό, απλώς επιλέξτε τα πλαίσια που χρειαζόμαστε απέναντι από τα αντίστοιχα στοιχεία και κάντε κλικ στο κουμπί "Εφαρμογή αλλαγών".

Ο υπολογιστής θα επανεκκινηθεί και οι αλλαγές θα τεθούν σε ισχύ. Το πρόγραμμα είναι αξιοσημείωτο στο ότι διαθέτει ρωσική διεπαφή και λεπτομερή βοήθεια στα ρωσικά. Έτσι, ανά πάσα στιγμή μπορείτε να εξοικειωθείτε λεπτομερώς με τη λειτουργία που πρόκειται να απενεργοποιήσετε ή να αφήσετε ενεργοποιημένη.

Μπορείτε να κάνετε λήψη του βοηθητικού προγράμματος. Το αρχείο περιέχει εκδόσεις για συστήματα 32 και 64 bit και ένα αρχείο βοήθειας στα ρωσικά.

Δεδομένου ότι έχουμε αφιερώσει τόσο πολύ χρόνο στο θέμα της βέλτιστης χρήσης του δίσκου και της φθοράς των κυψελών μνήμης του, δεν μπορώ παρά να σας παρουσιάσω μια άλλη ενδιαφέρουσα εξέλιξη. Το πρόγραμμα "SSD Life Pro", το κύριο καθήκον του οποίου είναι να παρακολουθεί τον χρόνο λειτουργίας του δίσκου και να αναφέρει την κατά προσέγγιση ημερομηνία της αποτυχίας του.

Τι βλέπουμε εδώ; Η καταχώρηση "FW: 1.00" είναι η έκδοση υλικολογισμικού του δίσκου, παρακάτω δείχνει τον κατειλημμένο και ελεύθερο χώρο σε αυτόν, τον συνολικό χρόνο λειτουργίας από την πρώτη εκκίνηση και τον αριθμό των εκκινήσεων. Προσέξτε επίσης τη γραμμή TRIM (πρέπει να είναι ενεργή), αυτό δείχνει ότι η απόδοση της μονάδας SSD θα είναι η βέλτιστη.

Ακολουθεί ένα στιγμιότυπο οθόνης του ίδιου προγράμματος, αλλά έχει ληφθεί από τον ιστότοπο του προγραμματιστή του. Δείχνει ότι ο δίσκος από την Intel μετέδωσε σωστά τις παραμέτρους SMART στο βοηθητικό πρόγραμμα και, βάσει αυτών, το βοηθητικό πρόγραμμα εμφάνισε μια εκτεταμένη πρόβλεψη της κατάστασής του.

Όπως μπορείτε να δείτε, η αποτυχία της μονάδας δίσκου είναι "προγραμματισμένη" για τις 7 Νοεμβρίου 2020 :)

Αν κάνουμε κλικ στον σύνδεσμο "Πώς το πιστεύεις αυτό;" στο επάνω μέρος του παραθύρου του προγράμματος, θα μεταβούμε στον ιστότοπο του προγραμματιστή και θα δούμε (στα ρωσικά) πώς ακριβώς γίνεται ένας τέτοιος υπολογισμός;

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα. Εάν δείχνει με ακρίβεια τη "διάρκεια ζωής" του δίσκου σας, εγγραφείτε, νομίζω ότι όλοι οι αναγνώστες θα ενδιαφέρονται!

Για να ολοκληρώσουμε αυτό το θέμα, ας ακούσουμε τη σύσταση της αναγνωρισμένης εταιρείας Intel, η οποία λέει ότι οι ιδανικές συνθήκες λειτουργίας για μια μονάδα SSD στερεάς κατάστασης είναι να είναι γεμάτη με δεδομένα λιγότερο από 75% με αναλογία στατικών (σπάνια αλλαγμένες) και δυναμικές (συχνά αλλαγμένες) πληροφορίες - 3 Να 1 . Το τελευταίο 10-20% του χώρου στο δίσκο δεν πρέπει να χρησιμοποιείται, καθώς απαιτείται για να λειτουργήσει σωστά η εντολή TRIM. Για να λειτουργήσει, χρειάζεται ελεύθερος χώρος για την ανασυγκρότηση δεδομένων (όπως ακριβώς και η συνάρτηση ανασυγκρότησης). Ο γενικός κανόνας είναι - όσο περισσότερος ελεύθερος χώρος, τόσο πιο γρήγορα λειτουργεί η συσκευή.

Αυτή τη στιγμή, μια μονάδα SSD είναι ιδανική ως διαμέρισμα συστήματος στο οποίο είναι εγκατεστημένα το λειτουργικό σύστημα και τα προγράμματα και αυτό είναι. Τα δεδομένα και όλες οι εργασίες σε αυτά θα πρέπει (αν είναι δυνατόν) να πραγματοποιούνται στον δεύτερο (HDD) δίσκο. Επίσης, οι μονάδες στερεάς κατάστασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά σε διακομιστές για την προσωρινή αποθήκευση στατικών δεδομένων.

Τώρα, ας ρίξουμε μια γρήγορη ματιά στο γιατί τα πιο ακριβά μοντέλα μονάδων SSD SSD έχουν τόσο εξαιρετικές ιδιότητες ταχύτητας και πώς διαφέρουν από τα «νεότερα» αντίστοιχα;

Πρώτον: αυτό είναι το ίδιο έξυπνο τσιπ ελεγκτή μονάδας δίσκου, το οποίο μπορεί να σχεδιαστεί ως πολυκάναλο, π.χ. - μπορεί να γράψει δεδομένα ταυτόχρονα σε κάθε τσιπ μνήμης flash του δίσκου. Ως αποτέλεσμα, η συνολική απόδοση της συσκευής θα είναι ίση με την ταχύτητα ενός τσιπ μνήμης πολλαπλασιαζόμενη επί τον αριθμό των καναλιών του ελεγκτή. Λοιπόν, αυτό είναι για να απλοποιήσουμε λίγο την κατάσταση :)

Επίσης, τα πιο ακριβά μοντέλα χρησιμοποιούν πρόσθετα στοιχεία συγκολλημένα στην πλακέτα. Αυτό θα μπορούσε να είναι, για παράδειγμα, μια σειρά πυκνωτών που βρίσκονται κοντά στο τσιπ RAM του δίσκου, οι οποίοι διασφαλίζουν ότι τα δεδομένα από τη μνήμη cache είναι εγγυημένα ότι θα διατηρηθούν σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.

Όταν επιτευχθεί μια κρίσιμη μάζα ελαττωματικών κυψελών μονάδας δίσκου, το υλικολογισμικό τσιπ υψηλής ποιότητας μπορεί να μπλοκάρει εντελώς τη μονάδα SSD για λειτουργίες εγγραφής και να τη μεταφέρει σε λειτουργία μόνο για ανάγνωση, η οποία εγγυάται την ασφάλεια των δεδομένων χρήστη (δυνατότητα) έως ότου η συσκευή αποτύχει εντελώς.

Και στο τέλος του άρθρου μας, ας αγγίξουμε έναν άλλο ενδιαφέρον τύπο δίσκου στερεάς κατάστασης. Αυτές είναι μονάδες "RAM SSD". Τι είναι αυτό;

Τέτοιες υβριδικές συσκευές χρησιμοποιούν πτητικά τσιπ για την αποθήκευση πληροφοριών, εντελώς πανομοιότυπα με αυτά που χρησιμοποιούνται σε μονάδες. Έχουν εξαιρετικά γρήγορη πρόσβαση δεδομένων, ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία για την επιτάχυνση μεγάλων βάσεων δεδομένων και όπου απαιτείται κορυφαία απόδοση.

Τέτοια συστήματα είναι εξοπλισμένα με μπαταρίες για να διατηρούν τη λειτουργία τους απουσία ηλεκτρικής ενέργειας και τα πιο ακριβά μοντέλα είναι εξοπλισμένα με εφεδρικά συστήματα όταν τα δεδομένα αντιγράφονται σε μέσα σκληρού δίσκου.

Έτσι μπορεί να μοιάζει μια τέτοια συσκευή, η οποία εντοπίζεται από το λειτουργικό σύστημα ως σκληρός δίσκος.

Και εδώ είναι μια απλούστερη επιλογή, κατασκευασμένη με τη μορφή κάρτας PCI Express X1

Όπως μπορείτε να δείτε, η αρχή λειτουργίας εδώ είναι η ίδια, αλλά η λειτουργία των τσιπ μνήμης flash ή των "pancakes" HDD εδώ εκτελείται από συνηθισμένες μονάδες RAM.

Τώρα, όπως υποσχέθηκα, θέλω να πω λίγα λόγια για τα υποκειμενικά συναισθήματα μετά τη χρήση μιας μονάδας στερεάς κατάστασης. Το λειτουργικό σύστημα (Windows 7) εκκινεί και κλείνει αισθητά πιο γρήγορα. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για την εγκατάσταση και την εκκίνηση προγραμμάτων. Μερικές εφαρμογές είναι απλά εκπληκτικές: το Microsoft Word 2003 «πυροβολεί» σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο! Δεν έχετε χρόνο να προετοιμαστείτε διανοητικά για να το δουλέψετε :) Ναι, είναι γρήγορο, αλλά μην περιμένετε κάτι εκπληκτικό, τελικά, αυτό δεν είναι "επανάσταση", αλλά "εξέλιξη" :)

Αυτό είναι το μόνο που έχω για σήμερα. Τα λέμε στα επόμενα άρθρα!

Και στο τέλος - πώς μοιάζει η παραγωγή των τσιπ μνήμης NAND: