Πώς να επιλέξετε μια μονάδα SSD: κύρια χαρακτηριστικά. Τι είναι ο SSD

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.

Έχουμε επίσης απαριθμήσει τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας και τώρα θα εξετάσουμε 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 πλήρως 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 του 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)!

Τί μπορεί να γίνει? Σωστά! 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 Προς την 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 δίσκων SSD στερεάς κατάστασης 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:

Οι μονάδες στερεάς κατάστασης, γνωστές και ως SSD, αφαιρούν ενεργά μερίδιο αγοράς στην αγορά προσωπικών υπολογιστών από τους τυπικούς σκληρούς δίσκους (HDD). Τα τελευταία χρόνια, αυτή η τάση είναι ιδιαίτερα αισθητή λόγω της πτώσης του κόστους τέτοιων συσκευών αποθήκευσης. Η τιμή των μονάδων SSD συνεχίζει να είναι υψηλότερη από αυτή των HDD, αν μιλάμε για παραλλαγές του ίδιου όγκου, αλλά τα πλεονεκτήματα της αποθήκευσης πληροφοριών στερεάς κατάστασης το δικαιολογούν.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μονάδων SSD

Πριν αγοράσετε μια μονάδα SSD, πρέπει να αξιολογήσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που θα λάβει ο χρήστης από μια τέτοια λύση. Τα προφανή πλεονεκτήματα των μονάδων στερεάς κατάστασης έναντι των μονάδων HDD περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Τα μειονεκτήματα των μονάδων SSD περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος και τη δυσκολία αγοράς τέτοιων δίσκων μεγάλης χωρητικότητας.

Πώς να επιλέξετε μια μονάδα SSD

Στην αγορά διατίθενται SSD από διάφορους κατασκευαστές. Μια εταιρεία μπορεί να έχει πολλές σειρές μονάδων SSD, οι οποίες διαφέρουν ως προς το κόστος. Κατά την επιλογή ενός SSD, είναι σημαντικό να προσέχετε τις κύριες παραμέτρους, επιλέγοντας τις καλύτερες επιλογές για τις εργασίες σας.

Χωρητικότητα SSD

Η κύρια παράμετρος κατά την επιλογή ενός δίσκου στερεάς κατάστασης είναι η χωρητικότητά του. Στην αγορά μπορείτε να βρείτε μοντέλα με διαφορετικό ελεύθερο χώρο για αποθήκευση πληροφοριών και πριν αγοράσετε είναι σημαντικό να αποφασίσετε για ποιο σκοπό θα χρησιμοποιηθεί η μονάδα δίσκου.

Τις περισσότερες φορές, οι μονάδες SSD αγοράζονται για να αυξηθεί η ταχύτητα φόρτωσης και η λειτουργία του λειτουργικού συστήματος. Εάν μόνο Windows, Linux ή άλλο σύστημα θα εγκατασταθεί στο δίσκο, είναι λογικό να επιλέξετε μια μονάδα δίσκου 128 GB ή 256 GB, ανάλογα με το πόσες πληροφορίες αποθηκεύει ο χρήστης σε φακέλους συστήματος, για παράδειγμα, "Τα έγγραφά μου". Κατά μέσο όρο, το λειτουργικό καταλαμβάνει 40-60 GB (αν μιλάμε για Windows).

Εάν αγοράσετε μια μονάδα SSD ως τη μόνη συσκευή αποθήκευσης δεδομένων στον υπολογιστή σας, θα πρέπει να επιλέξετε το μέγεθος του SSD, ανάλογα με τον σκοπό του υπολογιστή και τη δραστηριότητα εργασίας σε αυτόν.

Ταχύτητα SSD

Η παράμετρος που δίνει ιδιαίτερη σημασία ο κατασκευαστής του δίσκου είναι η ταχύτητα λειτουργίας. Στο κουτί κάθε μονάδας στερεάς κατάστασης μπορείτε να δείτε πληροφορίες σχετικά με το πόσο γρήγορα λειτουργεί η συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών για εγγραφή και ανάγνωση. Ωστόσο, τέτοια στοιχεία είναι στις περισσότερες περιπτώσεις ένα τέχνασμα μάρκετινγκ και στην πραγματικότητα είναι πολύ χαμηλότερα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο κατασκευαστής του δίσκου υποδεικνύει τη μέγιστη διαδοχική ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής, η οποία δεν παίζει μεγάλο ρόλο στην τυπική εργασία υπολογιστή.

Όταν επιλέγετε μια μονάδα SSD, πρέπει να προσέχετε την ταχύτητά της σε τυχαίες λειτουργίες εγγραφής και ανάγνωσης μπλοκ πληροφοριών 4K. Είναι με τέτοια δεδομένα που η μονάδα δίσκου σε έναν υπολογιστή πρέπει να λειτουργεί το 90% του χρόνου, φτάνοντας περιστασιακά σε μέγιστες τιμές. Μπορείτε να μάθετε πληροφορίες σχετικά με την πραγματική ταχύτητα λειτουργίας ενός SSD χρησιμοποιώντας διάφορα προγράμματα, επομένως, πριν αγοράσετε μια μονάδα δίσκου, συνιστάται να ελέγξετε το Διαδίκτυο για δοκιμές ενός συγκεκριμένου μοντέλου μονάδας δίσκου.

Σημείωση:Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ταχύτερες μονάδες δίσκου για τυπικές εργασίες είναι αυτές που έχουν υψηλή μέγιστη διαδοχική ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής, αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Επιπλέον, οι τιμές που καθορίζονται από τον κατασκευαστή του SSD ενδέχεται να υπερεκτιμηθούν.

Διεπαφή σύνδεσης SSD

Οι μονάδες SSD μπορούν να συνδεθούν σε έναν υπολογιστή μέσω μιας από τις ακόλουθες διεπαφές:

• SATA 2;
• SATA 3;
• PCIe-E.

Τα πιο γρήγορα μοντέλα χρησιμοποιούν τη διεπαφή SATA 3, η οποία έχει αυξημένο εύρος ζώνης.

Όσον αφορά τις μονάδες SSD PCIe-E, είναι σχεδόν αδύνατο να τις βρείτε στην πώληση. Τέτοιες μονάδες δίσκου χρησιμοποιούνται για συγκεκριμένες εργασίες όταν δεν είναι δυνατή η σύνδεση ενός αξεσουάρ μέσω SATA οποιασδήποτε έκδοσης. Η χρήση μιας υποδοχής PCIe-E δεν είναι πρακτική όσον αφορά το εύρος ζώνης της.

Τσιπ μνήμης SSD

Ανάλογα με το τσιπ μνήμης που χρησιμοποιείται στην αποθήκευση πληροφοριών, ο αριθμός των bit σε ένα κελί, η ταχύτητα της μονάδας δίσκου και ο αριθμός των πιθανών αντικαταστάσεων πληροφοριών ποικίλλουν. Σε SSD μπορείτε να βρείτε τσιπ SLC, MLC και TLC. Τα συγκριτικά τους χαρακτηριστικά φαίνονται στον πίνακα:

Τις περισσότερες φορές μπορείτε να βρείτε στην πώληση μονάδες στερεάς κατάστασης κατασκευασμένες σε τσιπ MLC. Αυτό δικαιολογείται από το κόστος παραγωγής και τα χαρακτηριστικά τους. Οι δίσκοι με τσιπ SLC χρησιμοποιούνται συχνότερα για διακομιστές και τα SSD που βασίζονται σε αυτά είναι ακριβά. Όσον αφορά τα τσιπ μνήμης TLC, είναι κοινά σε αφαιρούμενα μέσα αποθήκευσης (μονάδες flash), τα οποία δεν απαιτούν τόσους κύκλους εγγραφής/ανάγνωσης όσο οι μονάδες SSD που είναι εγκατεστημένες σε έναν υπολογιστή.

Ελεγκτής SSD

Η σταθερότητα και η ικανότητα του ελεγκτή σε μια μονάδα στερεάς κατάστασης καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα, την αντοχή, την υποστήριξη πρόσθετων τεχνολογιών και πολλές άλλες βασικές παραμέτρους. Πρέπει να επιλέξετε SSD που έχουν εγκατεστημένη μονάδα δίσκου από μία από τις κορυφαίες εταιρείες σε αυτόν τον τομέα: Intel, Marvell, Sandforce ή Indilinx.

Σημείωση:Εάν ένας δίσκος δείχνει υψηλή ταχύτητα λειτουργίας, αλλά έχει κακό ελεγκτή από άγνωστη εταιρεία, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα μια τέτοια μονάδα να μην λειτουργεί για πολύ ή να έχει προβλήματα κατά την εγγραφή/ανάγνωση πληροφοριών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν συνιστάται η αγορά «χωρίς όνομα SSD», για τους οποίους δεν υπάρχουν άλλες πληροφορίες εκτός από τις μέγιστες διαδοχικές παραμέτρους ανάγνωσης/εγγραφής.

Πρόσθετες επιλογές και παράμετροι SSD

Όταν αγοράζετε SSD, μπορεί να παρατηρήσετε διάφορα στοιχεία και επιλογές που αναφέρονται στις προδιαγραφές τους. Ας αποκρυπτογραφήσουμε τα πιο συνηθισμένα από αυτά:

• IOPS– αυτή η ένδειξη υποδεικνύει πόσες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο μπορεί να εκτελέσει η μονάδα δίσκου. Θα πρέπει να το προσέξετε, γιατί στις περισσότερες περιπτώσεις μπορεί να πει περισσότερα για την πραγματική ταχύτητα του δίσκου παρά πληροφορίες για τις μέγιστες παραμέτρους ανάγνωσης/εγγραφής.
• MTBF– χρόνος λειτουργίας ενός ηλεκτροκινητήρα στερεάς κατάστασης πριν από την αστοχία. Αυτή η παράμετρος μετριέται σε ώρες και δεν την υποδεικνύουν όλοι οι κατασκευαστές μονάδων δίσκου. Το MTBF υπολογίζεται με βάση τις δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν, κατά τις οποίες οι δίσκοι φορτώνονται μέχρι να αποτύχουν, μετά τον οποίο υπολογίζονται οι μέσες τιμές.
• ΤΑΚΤΟΠΟΙΗΣΗ– μια επιλογή που υπάρχει στον ελεγκτή σχεδόν όλων των SSD. Υπονοεί ότι ο «εγκέφαλος» της μονάδας θα γνωρίζει πάντα ποια κελιά έχουν απαλειφθεί από τις πληροφορίες που περιέχονταν προηγουμένως σε αυτά, δίνοντας έτσι στον δίσκο την ευκαιρία να τα χρησιμοποιήσει.
• ΕΞΥΠΝΟΣ.– μια διαγνωστική επιλογή που υπάρχει σχεδόν σε κάθε συσκευή αποθήκευσης στερεάς κατάστασης. Είναι απαραίτητο έτσι ώστε ο δίσκος να μπορεί να αξιολογήσει ανεξάρτητα την κατάστασή του, υπολογίζοντας έτσι περίπου το χρόνο πριν από την αποτυχία.
• Συλλογή απορριμάτων– μια επιλογή που έχει σχεδιαστεί για να καθαρίζει αυτόματα τη μνήμη από αρχεία «φανταστικά» και άλλα «σκουπίδια».

Ο μύθος ότι οι SSD λειτουργούν πολλές φορές λιγότερο από τους σκληρούς δίσκους έχει καταρριφθεί εδώ και καιρό. Με τυπική φόρτωση, οι σκληροί δίσκοι στερεάς κατάστασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για 10 χρόνια ή περισσότερα χωρίς προβλήματα.

Σε αυτό το άρθρο θα προσπαθήσω να σας εξηγήσω, τι είναι μια μονάδα SSD, πώς διαφέρει από έναν κανονικό σκληρό δίσκο, θα σας πω για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του και θα μάθετε επίσης με ποιες παραμέτρους (κριτήρια) πρέπει να επιλέξετε μια μονάδα SSD κατά την αγορά.

Αυτό το άρθρο σήμερα σχετικά με τις μονάδες SSD δεν γεννήθηκε τυχαία. Αποδείχθηκε ότι πολλοί αναγνώστες δεν έχουν απολύτως καμία ιδέα για το τι είναι.

Έτσι, μετά την περιγραφή του προγράμματος ζωής του SSD, η συντριπτική πλειοψηφία των χρηστών έσπευσαν να ελέγξουν τους κανονικούς σκληρούς δίσκους τους με αυτό το βοηθητικό πρόγραμμα, γεγονός που προκάλεσε σύγχυση στα σχόλια. Εκεί υποσχέθηκα να γράψω με περισσότερες λεπτομέρειες για τις μονάδες SSD - το κάνω.

Τι είναι μια μονάδα SSD

Σε "ξηρή γλώσσα" ο ορισμός ενός δίσκου SSD ακούγεται ως εξής: μονάδα στερεάς κατάστασης(SSD μονάδα στερεάς κατάστασης) - μια μη μηχανική συσκευή αποθήκευσης υπολογιστή που βασίζεται σε τσιπ μνήμης.

Είναι απίθανο να έχετε εμποτιστεί με αυτόν τον πενιχρό ορισμό. Τώρα θα προσπαθήσω να εξηγήσω τι είναι μια μονάδα SSD με μια "υγρή γλώσσα", όπως λένε, στα δάχτυλά μου.

Θα έρθω από μακριά... Πρώτα, πρέπει να θυμάστε (ή να μάθετε για πρώτη φορά) τι είναι ένας κανονικός σκληρός δίσκος υπολογιστή (λέγεται επίσης σκληρός δίσκος).

Ο σκληρός δίσκος (HDD) είναι η συσκευή στον υπολογιστή σας που αποθηκεύει όλα τα δεδομένα (προγράμματα, ταινίες, εικόνες, μουσική... το ίδιο το λειτουργικό σύστημα Windows) και μοιάζει με αυτό...

Οι πληροφορίες σε έναν σκληρό δίσκο γράφονται (και διαβάζονται) αντιστρέφοντας τη μαγνήτιση των κυψελών σε μαγνητικές πλάκες που περιστρέφονται με άγρια ​​ταχύτητα. Πάνω από τις πλάκες (και ανάμεσά τους) ορμάει σαν φοβισμένος μια ειδική άμαξα με κεφαλή ανάγνωσης.

Όλο αυτό το πράγμα βουίζει και κινείται συνεχώς. Επιπλέον, αυτή είναι μια πολύ "λεπτή" συσκευή και φοβάται ακόμη και μια απλή ταλάντευση κατά τη λειτουργία της, για να μην αναφέρουμε την πτώση στο πάτωμα, για παράδειγμα (οι κεφαλές ανάγνωσης θα συναντήσουν τους περιστρεφόμενους δίσκους και γεια στις πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στο δίσκος).

Αλλά τώρα η μονάδα στερεάς κατάστασης (SSD) έρχεται στη σκηνή. Αυτή είναι η ίδια συσκευή για την αποθήκευση πληροφοριών, αλλά δεν βασίζεται σε περιστρεφόμενους μαγνητικούς δίσκους, αλλά σε τσιπ μνήμης, όπως αναφέρθηκε παραπάνω. Είναι σαν μια μεγάλη μονάδα flash.

Τίποτα δεν περιστρέφεται, δεν κινείται ή βουίζει! Επιπλέον - απλά τρελή ταχύτητα εγγραφής/ανάγνωσης δεδομένων!

Αριστερά είναι ο σκληρός δίσκος, δεξιά η μονάδα SSD.

Ήρθε η ώρα να μιλήσουμε για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των δίσκων SSD...

Πλεονεκτήματα των μονάδων SSD

1. Ταχύτητα

Αυτό είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτών των συσκευών! Εάν αντικαταστήσετε τον παλιό σας σκληρό δίσκο με μια μονάδα flash, δεν θα αναγνωρίσετε τον υπολογιστή σας!

Πριν από την εμφάνιση των μονάδων SSD, η πιο αργή συσκευή σε έναν υπολογιστή ήταν ο σκληρός δίσκος. Με την αρχαία τεχνολογία του από τον περασμένο αιώνα, επιβράδυνε απίστευτα τον ενθουσιασμό ενός γρήγορου επεξεργαστή και της γρήγορης μνήμης RAM.

2. Επίπεδο θορύβου=0 dB

Είναι λογικό - δεν υπάρχουν κινούμενα μέρη. Επιπλέον, αυτοί οι δίσκοι δεν θερμαίνονται κατά τη λειτουργία, επομένως οι ψύκτες ψύξης ανάβουν λιγότερο συχνά και δεν λειτουργούν τόσο έντονα (δημιουργώντας θόρυβο).

3. Αντοχή σε κραδασμούς και κραδασμούς

Παρακολούθησα ένα βίντεο στο διαδίκτυο - ένας συνδεδεμένος και λειτουργικός SSD τινάχτηκε, έπεσε στο πάτωμα, χτυπήθηκε... αλλά συνέχισε να λειτουργεί αθόρυβα! Χωρίς σχόλια.

4. Ελαφρύ

Δεν είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα, φυσικά, αλλά και πάλι, οι σκληροί δίσκοι είναι βαρύτεροι από τους σύγχρονους ανταγωνιστές τους.

5. Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας

Θα κάνω χωρίς τους αριθμούς - η διάρκεια ζωής της μπαταρίας του παλιού μου φορητού υπολογιστή έχει αυξηθεί κατά περισσότερο από μία ώρα.

Μειονεκτήματα των δίσκων SSD

1. Υψηλό κόστος

Αυτό είναι ταυτόχρονα το πιο περιοριστικό μειονέκτημα για τους χρήστες, αλλά και πολύ προσωρινό - οι τιμές για τέτοιους δίσκους πέφτουν συνεχώς και γρήγορα.

2. Περιορισμένος αριθμός κύκλων επανεγγραφής

Μια κανονική, μέση μονάδα SSD που βασίζεται σε μνήμη flash με τεχνολογία MLC είναι ικανή να παράγει περίπου 10.000 κύκλους ανάγνωσης/εγγραφής πληροφοριών. Αλλά ο πιο ακριβός τύπος μνήμης SLC μπορεί ήδη να διαρκέσει 10 φορές περισσότερο (100.000 κύκλοι επανεγγραφής).

Όσο για μένα, και στις δύο περιπτώσεις το flash drive μπορεί εύκολα να αντέξει τουλάχιστον 3 χρόνια! Αυτός είναι απλώς ο μέσος κύκλος ζωής ενός οικιακού υπολογιστή, μετά τον οποίο ενημερώνεται η διαμόρφωση και τα εξαρτήματα αντικαθίστανται με πιο σύγχρονα, ταχύτερα και φθηνότερα.

Η πρόοδος δεν σταματά και οι γυρίνοι από κατασκευαστικές εταιρείες έχουν ήδη βρει νέες τεχνολογίες που αυξάνουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής των μονάδων SSD. Για παράδειγμα, η τεχνολογία RAM SSD ή η τεχνολογία FRAM, όπου ο πόρος, αν και περιορισμένος, είναι πρακτικά ανέφικτος στην πραγματική ζωή (έως και 40 χρόνια σε λειτουργία συνεχούς ανάγνωσης/εγγραφής).

3. Αδυναμία ανάκτησης διαγραμμένων πληροφοριών

Οι διαγραμμένες πληροφορίες από μια μονάδα SSD δεν μπορούν να αποκατασταθούν από κανέναν. ειδική χρησιμότητα. Απλώς δεν υπάρχουν τέτοια προγράμματα.

Εάν κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης αύξησης τάσης σε έναν κανονικό σκληρό δίσκο, στο 80% των περιπτώσεων καίγεται μόνο ο ελεγκτής, τότε στις μονάδες SSD αυτός ο ελεγκτής βρίσκεται στην ίδια την πλακέτα, μαζί με τα τσιπ μνήμης και ολόκληρη η μονάδα καίγεται - γεια σου οικογενειακό άλμπουμ φωτογραφιών.

Αυτός ο κίνδυνος πρακτικά μειώνεται στο μηδέν σε φορητούς υπολογιστές και όταν χρησιμοποιείτε αδιάλειπτη παροχή ρεύματος.

Χωρητικότητα λεωφορείου

Θυμηθείτε, σας συμβούλεψα πώς να επιλέξετε μια μονάδα flash? Έτσι, όταν επιλέγετε μια μονάδα flash, η ταχύτητα ανάγνωσης/εγγραφής δεδομένων είναι επίσης υψίστης σημασίας. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ταχύτητα, τόσο το καλύτερο. Αλλά θα πρέπει επίσης να θυμάστε το εύρος ζώνης διαύλου του υπολογιστή σας, ή μάλλον, τη μητρική πλακέτα.

Εάν ο φορητός υπολογιστής ή ο επιτραπέζιος υπολογιστής σας είναι πολύ παλιός, δεν έχει νόημα να αγοράσετε μια ακριβή και γρήγορη μονάδα SSD. Απλώς δεν θα μπορεί να δουλέψει ούτε με τις μισές ικανότητές του.

Για να γίνει πιο σαφές, θα περιγράψω τη διεκπεραίωση διαφόρων διαύλων (διεπαφή μεταφοράς δεδομένων):

IDE (PATA) - 1000 Mbit/s. Αυτή είναι μια πολύ αρχαία διεπαφή για τη σύνδεση συσκευών στη μητρική πλακέτα. Για να συνδέσετε μια μονάδα SSD σε έναν τέτοιο δίαυλο, χρειάζεστε έναν ειδικό προσαρμογέα. Το σημείο χρήσης των περιγραφόμενων δίσκων σε αυτήν την περίπτωση είναι απολύτως μηδενικό.

SATA - 1.500 Mbit/s. Είναι πιο διασκεδαστικό, αλλά όχι πολύ.

SATA2 - 3.000 Mbit/s. Το πιο συνηθισμένο ελαστικό αυτή τη στιγμή. Με ένα τέτοιο λεωφορείο, για παράδειγμα, ο δίσκος μου λειτουργεί με τη μισή χωρητικότητά του. Χρειάζεται...

SATA3 - 6.000 Mbit/s. Αυτό είναι ένα εντελώς διαφορετικό θέμα! Εδώ θα φανεί η μονάδα SSD σε όλο της το μεγαλείο.

Επομένως, πριν αγοράσετε, μάθετε τι δίαυλο έχετε στη μητρική σας πλακέτα, καθώς και ποιο δίαυλο υποστηρίζει η ίδια η μονάδα δίσκου και αποφασίστε για τη σκοπιμότητα της αγοράς.

Εδώ, για παράδειγμα, είναι πώς επέλεξα (και τι καθοδήγησα) το HyperX 3K 120 GB μου. Η ταχύτητα ανάγνωσης είναι 555 MB/s και η ταχύτητα εγγραφής δεδομένων είναι 510 MB/s. Αυτή η μονάδα λειτουργεί τώρα στον φορητό υπολογιστή μου με ακριβώς τη μισή χωρητικότητά του (SATA2), αλλά ακριβώς δύο φορές πιο γρήγορα από έναν τυπικό σκληρό δίσκο.

Με την πάροδο του χρόνου, θα μεταναστεύσει σε παιδικούς υπολογιστές παιχνιδιών, που διαθέτουν SATA3, και εκεί θα επιδείξουν όλη τους τη δύναμη και την ταχύτητά τους χωρίς περιοριστικούς παράγοντες (ξεπερασμένες, αργές διεπαφές μεταφοράς δεδομένων).

Συμπεραίνουμε: εάν έχετε έναν δίαυλο SATA2 στον υπολογιστή σας και δεν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε το δίσκο σε άλλο (πιο ισχυρό και σύγχρονο) υπολογιστή, αγοράστε έναν δίσκο με εύρος ζώνης όχι μεγαλύτερο από 300 MB/s, ο οποίος θα είναι σημαντικά φθηνότερος και ταυτόχρονα δύο φορές πιο γρήγορα από τον τρέχοντα σκληρό σας δίσκο.

Παράγοντας μορφής

Επίσης, κατά την επιλογή και την αγορά μιας μονάδας flash, προσέξτε τον παράγοντα μορφής (μέγεθος και διαστάσεις). Μπορεί να είναι 3,5" (ίντσες) - μεγαλύτερο και ελαφρώς φθηνότερο, αλλά δεν χωράει σε φορητό υπολογιστή ή 2,5" - μικρότερο και ταιριάζει σε οποιοδήποτε φορητό υπολογιστή (για επιτραπέζιους υπολογιστές είναι συνήθως εξοπλισμένοι με ειδικούς προσαρμογείς).

Έτσι, είναι πιο πρακτικό να αγοράσετε έναν δίσκο σε μορφή 2,5″ - και μπορείτε να τον εγκαταστήσετε οπουδήποτε και να τον πουλήσετε (αν υπάρχει) ευκολότερα. Και καταλαμβάνει λιγότερο χώρο στη μονάδα συστήματος, γεγονός που βελτιώνει την ψύξη ολόκληρου του υπολογιστή.

Ένδειξη IOPS

Ένας σημαντικός παράγοντας είναι το IOPS (ο αριθμός των λειτουργιών εισόδου/εξόδου ανά δευτερόλεπτο), όσο υψηλότερος είναι αυτός ο δείκτης, τόσο πιο γρήγορα θα λειτουργεί η μονάδα δίσκου με μεγαλύτερο όγκο αρχείων.

Τσιπ μνήμης

Τα τσιπ μνήμης χωρίζονται σε δύο κύριους τύπους MLC και SLC. Το κόστος των τσιπ SLC είναι πολύ υψηλότερο και η διάρκεια ζωής είναι κατά μέσο όρο 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή των τσιπ μνήμης MLC, αλλά με σωστή λειτουργία, η διάρκεια ζωής των μονάδων που βασίζονται σε τσιπ μνήμης MLC είναι τουλάχιστον 3 χρόνια.

Ελεγκτής

Αυτό είναι το πιο σημαντικό μέρος των μονάδων SSD. Ο ελεγκτής ελέγχει τη λειτουργία ολόκληρης της μονάδας, διανέμει δεδομένα, παρακολουθεί τη φθορά των κυψελών μνήμης και κατανέμει ομοιόμορφα το φορτίο. Συνιστώ να προτιμάτε τους δοκιμασμένους στο χρόνο και καλά αποδεδειγμένους ελεγκτές από τις SandForce, Intel, Indilinx και Marvell.

Χωρητικότητα μνήμης SSD

Θα ήταν πιο πρακτικό να χρησιμοποιείτε έναν SSD μόνο για τη φιλοξενία του λειτουργικού συστήματος και είναι καλύτερο να αποθηκεύετε όλα τα δεδομένα (ταινίες, μουσική κ.λπ.) σε έναν δεύτερο σκληρό δίσκο. Με αυτήν την επιλογή, αρκεί να αγοράσετε έναν δίσκο με μέγεθος ~ 60 GB. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να εξοικονομήσετε πολλά και να έχετε την ίδια επιτάχυνση του υπολογιστή σας (επιπλέον, η διάρκεια ζωής της μονάδας θα αυξηθεί).

Και πάλι, θα δώσω ένα παράδειγμα της λύσης μου - ειδικά δοχεία για σκληρούς δίσκους πωλούνται στο διαδίκτυο (πολύ φθηνά), τα οποία μπορούν να τοποθετηθούν σε φορητό υπολογιστή σε 2 λεπτά αντί για μονάδα οπτικού δίσκου CD (την οποία έχω χρησιμοποιήσει μερικά φορές πάνω από τέσσερα χρόνια). Εδώ είναι μια εξαιρετική λύση για εσάς - ένας παλιός δίσκος στη θέση μιας μονάδας δισκέτας και ένας ολοκαίνουργιος SSD στη θέση ενός τυπικού σκληρού δίσκου. Δεν θα μπορούσε να ήταν καλύτερο.

Και τέλος, μερικά ενδιαφέροντα γεγονότα:

Γιατί ένας σκληρός δίσκος ονομάζεται συχνά σκληρός δίσκος; Πίσω στις αρχές της δεκαετίας του 1960, η IBM κυκλοφόρησε έναν από τους πρώτους σκληρούς δίσκους και ο αριθμός αυτής της εξέλιξης ήταν 30 - 30, που συνέπεσε με την ονομασία του δημοφιλούς όπλου Winchester rifled (Winchester), έτσι αυτό το αργκό όνομα κόλλησε σε όλους τους σκληρούς δίσκους.

Απλώς εξετάζω προγράμματα! Τυχόν παράπονα - στους κατασκευαστές τους!

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 ο 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 δίσκοι 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 στερεάς κατάστασης προσπαθούν να καταπολεμήσουν αυτό το μειονέκτημα, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας συστήματα εξισορρόπησης φορτίου και αντικαθιστώντας τη μνήμη DRAM με μνήμη cache που κατασκευάζεται 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 διακυμάνσεις δικτύου, κατά κανόνα καίγονται 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.

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 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.

Υπάρχει 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; .

* Για παράδειγμα NANDμνήμη

Μια μονάδα 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 Ενα 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 διπλάσιαγια 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, γραφή και προσωρινή αποθήκευση.
• Διόρθωση σφαλμάτων ( ECC).
• Κρυπτογράφηση (AES).
• Ευκαιρία ΕΞΥΠΝΟΣπαρακολούθηση.
• Επισήμανση και καταγραφή μπλοκ που δεν λειτουργούν για την προσθήκη τους στη μαύρη λίστα.
• Συμπίεση δεδομένων ( Sandforceελεγκτές για παράδειγμα).

Όλοι οι ελεγκτές μνήμης στοχεύουν παράλληλοσυνδεδεμένος NANDμνήμη. Επειδή 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(σκληροι ΔΙΣΚΟΙ):

• 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(σκληροι ΔΙΣΚΟΙ).

• Φθορά κυττάρων. Τουλάχιστον σε SSDδίσκοι και λείπουν μηχανικά μέρη, 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. Όλοι οι δίσκοι στερεάς κατάστασης που παράγονται 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, η οποία 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 προκύπτουν, 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.