Moderni SSD diskovi koriste flash memoriju. SSD disk - što je i za što se koristi. TLC ili MLC: što je bolje?

Magnetske tvrde diskove zamjenjuju solid state diskovi, skraćeno SSD (Solid State Drive). I premda se u kratici spominje riječ pogon, novi uređaji za pohranu podataka teško se mogu nazvati diskovima, jer u njima nema ničega što bi sličilo disku.

Hajdemo shvatiti koji su dobri solid-state diskovi (SSD) i kako se razlikuju od poznatih tvrdih magnetskih diskova (HDD).

Prednosti SSD-a u odnosu na HDD.

Najvažnija prednost SSD-ova nad HDD-ovima je ta što oni izvođenje puno veći od “klasičnih” tvrdih diskova. Činjenica je da SSD diskovi koriste potpuno drugačiju tehnologiju za snimanje, pohranu i čitanje informacija. Tehnologija je posuđena iz flash memorije, pa se SSD može nazvati specijaliziranim flash pogonom velikog kapaciteta.

Druga prednost SSD-a je nema pokretnih dijelova i pojedinosti. Nije tajna da su magnetski tvrdi diskovi vrlo osjetljivi na vibracijska opterećenja, posebno u radnom stanju. Slučajni pad i možete se zauvijek oprostiti od HDD-a. Također nije neuobičajeno da pogon koji vrti te iste magnetske "palačinke" prestane stajati. Mehanički dijelovi su Ahilova peta svakog visokotehnološkog uređaja.

Budući da SSD-ovi jednostavno nemaju pomičnih dijelova ili dijelova, njihova otpornost na vibracije i udarce puno je veća nego kod konvencionalnih HDD-ova.

Treća i važna kvaliteta SSD-ova za prijenosnu opremu je njihova mala težina. Ako na jedan dlan stavite 2,5” SSD kapaciteta npr. 128Gb, ​​a na drugi 2,5” HDD sa 180Gb, tada će vam se solid state disk činiti kao samo “paper”. Nevjerojatno su lagani.

Četvrta prednost SSD-ova nad HDD-ovima je ta što oni troše manje energije, a radna temperatura im je znatno niža.

To su možda sve kvalitativne razlike između SSD-a i HDD-a.

SSD disk uređaj.

Ovako izgleda prosječan SSD. Naravno, modeli u otvorenim verzijama su dostupni za prodaju. Najčešći SSD diskovi su veličine 2,5".

Tipični solid state disk je tiskana ploča sa skupom čipova instaliranih na njoj. Ovaj set se sastoji od mikro kruga NAND kontroler i, zapravo, mikrosklopovi NAND memorija.

Područje tiskane ploče SSD diska je u potpunosti iskorišteno. Najveći dio zauzimaju NAND memorijski čipovi.

Kao što vidite, u SSD pogonu nema mehaničkih dijelova ili diskova - samo mikrosklopovi. Nije uzalud da se SSD-ovi nedavno sve više nazivaju "elektroničkim" diskovima.

Vrste memorije u SSD-u.

Sada kada smo razumjeli dizajn SSD pogona, razgovarajmo o njima detaljnije. Kao što je već spomenuto, obični SSD se sastoji od dva međusobno povezana dijela: memorije i kontrolera.

Počnimo s pamćenjem.

Za pohranu informacija SSD-ovi koriste NAND memoriju koja se sastoji od ogromnog broja MOSFET tranzistora s plutajućim vratima. Nazivaju se i stanicama (memorije). Ćelije se kombiniraju u stranice od 4 kB (4096 bajtova), zatim u blokove od 128 stranica, a zatim u niz od 1024 bloka. Jedan niz ima kapacitet od 512 MB i njime upravlja zasebni kontroler. Ovaj višerazinski model pogona nameće određena ograničenja na njegov rad. Na primjer, podaci se mogu brisati samo u blokovima od 512 kB, a snimanje je moguće samo u blokovima od 4 kB. Sve to dovodi do činjenice da poseban kontroler kontrolira snimanje i čitanje informacija s memorijskih čipova.

Ovdje je vrijedno napomenuti da puno ovisi o vrsti kontrolera: brzina čitanja i pisanja, otpornost na kvarove, pouzdanost. Razgovarat ćemo o tome koji se kontroleri koriste u SSD-ovima malo kasnije.

SSD-ovi koriste tri glavne vrste NAND memorije: SLC, MLC i TLC. U vrsti memorije SLC (Ćelija s jednom razinom) koriste se jednorazinski tranzistori. To znači da jedan tranzistor može pohraniti 0 ili 1. Ukratko, takav tranzistor može pohraniti samo 1 bit informacije. Neće biti dovoljno, zar ne?

Ovdje su krupnoglavci “češali repu” i smislili kako napraviti tranzistorsku ćeliju s 4 razine. Svaka razina predstavlja 2 bita informacija. To jest, jedna od četiri kombinacije 0 i 1 može se napisati na jednom tranzistoru, naime: 00 , 01 , 10 , 11 . To jest, 4 kombinacije, nasuprot 2 za SLC. Dvostruko više od SLC ćelija! I nazvali su ih stanicama na više razina - MLC (Višerazinska ćelija).

Dakle, na isti broj tranzistora (ćelija) moguće je snimiti 2 puta više informacija nego da se koriste SLC ćelije. To značajno smanjuje cijenu konačnog proizvoda.

Ali MLC stanice imaju značajne nedostatke. Životni vijek takvih stanica kraći je od životnog vijeka SLC-a i prosječno iznosi 100 000 ciklusa. Za SLC ćelije ovaj parametar je 1.000.000 ciklusa. Također je vrijedno napomenuti da MLC ćelije imaju duže vrijeme čitanja i pisanja, što smanjuje performanse SSD diska.

Budući da se tehnologije za pohranjivanje informacija na solid-state medije razvijaju vrlo brzo, moguće je da se sve što ste ovdje naučili već smatra zastarjelim.

Na primjer, dok je ovaj članak još nastajao, SSD diskovi napravljeni pomoću MLC tehnologije bili su vodeći u prodaji. Ali sada su ih gotovo zamijenili SSD diskovi s memorijom poput TLC– ćelije na tri razine ( Ćelija s tri razine). TLC memorija ima 8 razina, te stoga svaka ćelija može pohraniti 3 bita informacija (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Tablica usporedbe vrsta flash memorije: SLC, MLC i TLC.

Tablica pokazuje da što se više razina koristi u ćeliji, to sporije radi memorija temeljena na njoj. TLC memorija je očito inferiorna, kako u brzini tako iu "životnom vijeku" - ciklusima ponovnog pisanja.

Da, usput, USB flash pogoni već dugo koriste TLC memoriju, koja je, iako se brže troši, također puno jeftinija. Zbog toga se cijena USB flash pogona i memorijskih kartica stalno smanjuje.

Unatoč činjenici da SSD diskove proizvode različite tvrtke pod svojim brendom, mnogi ljudi kupuju NAND memoriju od malog broja proizvođača.

Proizvođači NAND memorije:

Intel/Micron;

• Toshiba/SanDisk;

  Samsung.

Tako smo saznali da SSD diskovi dolaze s tri različite vrste memorije: SLC, MLC i TLC. Memorija temeljena na SLC ćelijama je brža i trajnija, ali skupa. Memorija temeljena na MLC ćelijama osjetno je jeftinija, ali ima niži resurs i performanse. U općoj prodaji (u trenutku uređivanja članka) mogu se naći samo SSD diskovi temeljeni na MLC i TLC flash memoriji. Diskovi sa SLC memorijom se gotovo nikada ne pronalaze.

3D XPoint memorija i Intel Optane pohrana.

Također je vrijedno napomenuti da su se nedavno u prodaji pojavili pogoni temeljeni na novoj vrsti trajne memorije. 3D XPpoint(čitaj kao "tri križne točke"). Na temelju 3D XPointa, Intel proizvodi solid-state diskove pod markom Intel Optane. Dvije tvrtke, Intel i Micron, razvijale su novu vrstu memorije.

3D XPoint je temeljno nova vrsta trajne memorije, za razliku od NAND memorije, koja je poznata od 1989. godine.

3D XPoint ima veće brzine čitanja i pisanja jer se ćeliji pristupa izravno. Kao što je navedeno, 3D XPoint memorija uopće nema tranzistore, a svaka ćelija može pohraniti 1 bit informacije. Zahvaljujući izravnom pristupu, nema potrebe za složenim kontrolerima, koji su jednostavno potrebni u NAND pogonima s tranzistorima na više razina (MLC, TLC). Osim toga, resurs (otpornost na habanje) ove memorije mnogo je veći od NAND-a, koji ima tako osnovni nedostatak kao što je curenje elektrona iz ćelija.

Budući da performanse pogona Intel Optane premašuju mogućnosti SATA sučelja, obično se proizvode u faktorima oblika M.2, kao i u obliku solid-state diska za PCI Express utor (PCI-E AIC ( dodatna kartica)). Za rad s takvim pogonima koristi se novo sučelje NVMe, koji zamjenjuje SATA.

Kontroleri SSD pogona.

U vrijeme pisanja ovog teksta najviše su se koristili sljedeći kontroleri:

O instaliranju sustava Windows na SSD.

Nije preporučljivo instalirati Windows XP na SSD jer ovaj operativni sustav nije dizajniran za rad sa SSD-ovima. U Windowsima 7, 8 i 10 SSD podrška je u potpunosti prisutna. Međutim, za trajniji i "ispravniji" rad SSD-a sa sustavom Windows 7, preporuča se provjeriti / podesiti neke parametre ovog OS-a.

Trenutno solid state diskovi ili SSD-ovi dobivaju sve veću popularnost ( S smrdljiv S tate D Rijeka). To je zbog činjenice da mogu pružiti i veliku brzinu čitanja i pisanja datoteka i dobru pouzdanost. Za razliku od konvencionalnih tvrdih diskova, nema pokretnih elemenata, a za pohranu podataka koristi se posebna flash memorija, NAND.

U trenutku pisanja SSD diskovi koriste tri vrste flash memorije: MLC, SLC i TLC, a u ovom ćemo članku pokušati otkriti koja je bolja i koja je razlika između njih.

NAND flash memorija dobila je ime po posebnoj vrsti označavanja podataka - Not AND (logičko Ne AND). Ne ulazeći u tehničke detalje, NAND organizira podatke u male blokove (ili stranice) i omogućuje velike brzine čitanja podataka.

Sada pogledajmo koje se vrste memorije koriste u pogonima čvrstog stanja.

Ćelija s jednom razinom (SLC)

SLC je već zastarjela vrsta memorije koja je koristila jednorazinske memorijske ćelije za pohranjivanje informacija (usput, doslovni prijevod na ruski zvuči kao "Jednorazinska ćelija"). To jest, jedan bit podataka bio je pohranjen u jednoj ćeliji. Takva organizacija pohrane podataka omogućila je veliku brzinu i ogroman resurs za prepisivanje. Tako brzina čitanja doseže 25 ms, a broj ciklusa ponovnog pisanja je 100.000. Međutim, unatoč svojoj jednostavnosti, SLC je vrlo skup tip memorije.

Prednosti:

• Visoka brzina čitanja i pisanja;
• Sjajan izvor za prepisivanje.

minusi:

• Visoka cijena.

Multi Level Cell (MLC)

Sljedeća faza u razvoju flash memorije je tip MLC (preveden na ruski kao "ćelija na više razina"). Za razliku od SLC-a, koristi ćelije na dvije razine koje pohranjuju dva bita podataka. Brzina čitanja i pisanja ostaje na visokoj razini, ali je izdržljivost značajno smanjena. Govoreći u brojevima, brzina čitanja ovdje je 25 ms, a broj ciklusa prepisivanja je 3000. Ova vrsta je također jeftinija, zbog čega se koristi u većini SSD-ova.

Prednosti:

• Niža cijena;
• Visoka brzina čitanja i pisanja u usporedbi s konvencionalnim diskovima.

minusi:

• Mali broj ciklusa ponovnog pisanja.

Ćelija s tri razine (TLC)

I konačno, treća vrsta memorije je TLC (ruska verzija naziva za ovu vrstu memorije zvuči kao "ćelija s tri razine"). U usporedbi s prethodna dva, ovaj tip je jeftiniji i trenutno se često nalazi u proračunskim pogonima.

Ova vrsta je gušća, pohranjuje 3 bita u svakoj ćeliji. S druge strane, visoka gustoća dovodi do nižih brzina čitanja/pisanja i smanjuje izdržljivost diska. Za razliku od ostalih vrsta memorije, ovdje je brzina pala na 75 ms, a broj ciklusa prepisivanja pao je na 1000.

Prednosti:

• Visoka gustoća pohrane podataka;
• Niska cijena.

minusi:

• Mali broj ciklusa ponovnog pisanja;
• Niska brzina čitanja i pisanja.

Zaključak

Ukratko, može se primijetiti da je najbrža i najtrajnija vrsta flash memorije SLC. Međutim, zbog visoke cijene, ova memorija je zamijenjena jeftinijim tipovima.

TLC tip je ekonomičan i istovremeno manje brz.

I na kraju, zlatna sredina je tip MLC, koji daje veću brzinu i pouzdanost u odnosu na klasične pogone i nije preskup. Za jasniju usporedbu možete pogledati tablicu u nastavku. Ovdje su glavni parametri vrsta memorije koje smo uspoređivali.

Solid State diskovi brzo su ušli u naše živote. Prije deset godina nitko nije ni razmišljao o korištenju flasha kao uređaja za pohranu operativnog sustava. Međutim, danas je nemoguće zamisliti dobro računalo bez SSD-a. Naravno, još uvijek nisu posvuda stigli do uredskih računala i proračunskih radnih stanica, ali cijena uređaja ove vrste konstantno pada, a kapacitet raste, što je u konačnici rezultiralo bogatom raznolikošću "vrsta SSD-ova". U ovom ću članku govoriti o tome koje vrste SSD diskova postoje, njihovoj namjeni i radnim značajkama.

Raznolikost SSD-ova na kojoj će vam pozavidjeti tvrdi disk.

Za razliku od klasičnih tvrdih diskova, “kraljevstvo” solid state diskova nerazmjerno je veće. Ako oblik i dimenzije tradicionalnih tvrdih diskova diktira njihov dizajn - skup okruglih rotirajućih ploča i blok glava koje čitaju s njih, tada su mogućnosti implementacije za SSD ograničene samo maštom inženjera. Štoviše, tražene su gotovo sve podvrste pogona - neki su kompaktni, drugi brzi, a treći univerzalni.

Iznutra su uređaji potpuno drugačiji. U tvrdom disku (lijevo) nalazi se skup ploča i glava, u SSD-u postoji skup čipova.

Prođimo kroz svaku opciju dizajna detaljnije.

Laptop SSD 9,5 mm - classic

Predak "žanra" je mjesto gdje počinje razvoj ove klase uređaja. Inženjeri su odlučili zadržati jednostavnost i izdati novu vrstu pogona sličnog tradicionalnom tvrdom disku. I bilo je potpuno opravdano. Prvo, s gledišta kompatibilnosti, takvi se pogoni mogu spojiti na obično računalo. Štoviše, ne samo na sistemsku jedinicu stolnog računala, već čak i na prijenosno računalo. Činjenica je da ovi uređaji izgledom potpuno kopiraju HDD za 2,5-inčna prijenosna računala.

Klasični SSD. Potpuna kompatibilnost s tvrdim diskom prijenosnog računala

Prvi modeli imali su SATA II konektor, ali brzo je postalo jasno da njegova propusnost očito nije dovoljna, a proizvođači su počeli opremati svoje proizvode pravovremenim SATA III priključkom, koji ima dvostruko veću brzinu. Iskreno govoreći, napredni SSD diskovi su “gužvi” čak iu SATA III, ali za potrošačke potrebe to je više nego dovoljno.

Debljina proizvoda također je važna. Isprva je prednost dana kućištu standardne debljine od 9,5 mm, ali proizvođači su se prebacili na 7 mm, budući da se tanki modeli mogu ugraditi i u ultrabookove koji imaju značajna ograničenja veličine, pa su tanki diskovi dobro došli. Dosta brzo, proizvođači su se usredotočili na sedam milimetara, ne zaboravljajući upotpuniti uređaje plastičnim izbočinama za ugradnju u staro ležište za prijenosno računalo od 9,5 mm. Ponekad se u prodaji mogu naći uređaji od 5 mm, ali oni su prilično egzotični.

Osim toga, od svih vrsta čvrstih tijela, ovo je najoptimalnije u cijeni, što je dovelo do njihove široke distribucije. Trenutno je ovo najpopularnija vrsta SSD-a.

mSATA

Iskustvo u korištenju SSD-ova pokazalo je da je u određenim situacijama veličina klasičnog diska očito prevelika; Razmislite, ako će se uređaj koristiti unutar prijenosnog računala, gdje je pristup prosječnom korisniku zabranjen, zašto mu onda uopće treba torbica. Posljednji je bio rashodovan. Osim toga, nemaju svi SSD-ovi maksimalni kapacitet (drugim riječima, broj memorijskih čipova koje imaju nije jako velik). Sve je to u konačnici omogućilo smanjenje veličine diska na minimum.

mSATA. Kompaktnost je glavni adut ovog SSD-a

Izvana, mSATA je mala ploča instalirana izravno na matičnu ploču stolnog ili prijenosnog računala. Za pouzdanost, ploča je pričvršćena vijkom. Inače, ovo je isti SSD kao što je gore opisano. Nažalost, kompaktnost je dovela do blagog povećanja cijene (u usporedbi s klasičnim kolegama).

Usporedba SATA (lijevo) i mSATA (desno)

M.2 PCIe - brži i skuplji

Pokazalo se da je rast performansi SSD-a toliko brz da su se mogućnosti modernih uređaja suočile s ograničenjima SATA III sučelja. Međutim, u premium elektronici to je jednostavno neprihvatljivo - skupa računala i prijenosna računala moraju iznenaditi svojim karakteristikama, pa je ovo ograničenje eliminirano korištenjem PCIe sabirnice, koju obično koristi vanjska video kartica.

Kao što vidite, u linearnom čitanju svi SSD-ovi pokazuju gotovo istu brzinu. Razlog tome je SATA III sučelje koje je usko grlo.

Brza PCIe sabirnica uklanja usko grlo, omogućujući SSD-u da radi punim kapacitetom. M.2 diskovi izgledom podsjećaju na mSATA, ali su izduženijeg oblika i imaju konektor s dva utora. Osim toga, njihova duljina može varirati, tako da na matičnoj ploči može biti više rupa za pričvršćivanje.

M.2 SSD
Različite duljine ovisno o kapacitetu skladištenja. Svi će bez problema stati na matičnu ploču.

Obično je M.2 format redovit na skupoj opremi - vrhunskim ultrabookovima i matičnim pločama za igre. Ovaj konektor nećete naći u jeftinim uređajima. Kao rezultat toga, trošak je iznad prosjeka, ali performanse su izvan svake pohvale.

Egzotici - hibridi i čudovišta

Ponekad proizvođači odstupe od standarda i počnu ograditi svoje priključke. Upečatljiv primjer su prijenosna računala Asus ux21 i ux31. Koriste vlastiti konektor. Nema razlike za korisnika, ali samo dok takav SSD ne zakaže. Obično je u slučaju kvara dovoljno samo zamijeniti disk - kupiti novi, ali ne kod gore navedenih modela.

Na dnu je originalni SSD od laptopa (nestandardni konektor), na sredini je klasični M.2 SSD, na vrhu je adapter za ugradnju M.2 u nestandardni port.

Neće biti lako samo kupiti nestandardni komad hardvera, tako da ćete morati kupiti adapter koji vam omogućuje da stavite standardni M.2 u "brendirani" konektor. Ali nemojmo nikome zamjeriti. Vjerojatno su inženjeri koji su projektirali takva rješenja imali svoje razloge.

Ožičenje na ploči

U nekim slučajevima, kada trebate pokazati čuda kompaktnosti i izdati vrlo tanko prijenosno računalo ili nettop, napunjen do škrga snažnim komponentama, nijedna od gore navedenih opcija neće raditi. Maksimalno ga je moguće iskoristiti izravnim ožičenjem komponenti na matičnoj ploči - memorijski čipovi, kontroler i ostali elementi bit će "zbijeni" uz ostale komponente - RAM, procesor itd.

Rastavljeni Apple Macbook. Svi elementi su zalemljeni na ploču koja ima nestandardnu ​​veličinu. Kompaktnost s jedne strane, nedostatak održavanja s druge (zamijenite samo cijelu ploču).

Ali sve morate platiti. U ovom slučaju, takvo rješenje će biti skuplje (zbog svoje nestandardne prirode - svaka ploča je dizajnirana zasebno), ali glavni nedostatak je potpuni nedostatak mogućnosti održavanja. Bit će nemoguće promijeniti disk u slučaju kvara (kao i povećati njegov kapacitet).

PCI-Ex

Princip rada sličan je M.2 pogonima – također su povezani preko PCIe sabirnice. Ali za razliku od svojih manjih pandana, ovi uređaji prava su čudovišta. Nisu ograničeni u veličini ili potrošnji energije i namijenjeni su isključivo za korištenje u sistemskoj jedinici stolnog računala. Izvana vrlo sličan video kartici.

Izvana je takav SSD vrlo sličan video kartici i umetnut je u isti utor.

Ovaj pristup vam omogućuje da pokažete čuda izvedbe. U usporednim testovima zauzimaju prvo mjesto, dajući najbolje rezultate. Očito je cijena takvih primjeraka pretjerana.

Ispravna uporaba SSD-a

I na kraju, podsjetit ću vas da su SSD diskovi posebni uređaji u smislu rada. Prvo, ni pod kojim okolnostima ga ne preopterećujte - to često dovodi do njegovog kvara. Pokušajte ostaviti barem 20-30 posto slobodnog prostora i planirajte kupnju novog pogona uzimajući u obzir ovo pravilo. Drugo, povećajte količinu RAM-a do maksimuma i onemogućite swap, koji se obično nalazi na SSD-u. To će maksimizirati životni vijek SSD diska.

Prvi SSD-ovi ili solid state diskovi koji koriste flash memoriju pojavili su se 1995. godine, a koristili su se isključivo u vojnom i zrakoplovnom sektoru. Ogromni troškovi u to vrijeme nadoknađeni su jedinstvenim karakteristikama koje su omogućile rad takvih diskova u agresivnim okruženjima u širokom temperaturnom rasponu.

SSD diskovi pojavili su se na masovnom tržištu ne tako davno, ali su brzo postali popularni jer su moderna alternativa standardnom tvrdom disku ( HDD). Hajde da shvatimo koje parametre trebate koristiti za odabir SSD diska i što je on zapravo.

Uređaj

Iz navike, SSD se naziva "disk", ali prije se može nazvati " čvrsti paralelopiped“, budući da u njemu nema pokretnih dijelova, a ni ništa u obliku diska. Memorija u njemu temelji se na fizikalnim svojstvima vodljivosti poluvodiča, pa je SSD poluvodički (ili solid-state) uređaj, dok se obični tvrdi disk može nazvati elektromehaničkim uređajem.

Skraćenica SSD samo znači " SSD disk", to jest, doslovno, " SSD disk" Sastoji se od kontrolera i memorijskih čipova.

Kontroler je najvažniji dio uređaja koji povezuje memoriju s računalom. Glavne karakteristike SSD-a — brzina razmjene podataka, potrošnja energije itd. — ovise o njemu. Kontroler ima vlastiti mikroprocesor koji radi prema unaprijed instaliranom programu i može obavljati funkcije ispravljanja pogrešaka koda, sprječavanja trošenja i čišćenja otpadaka.

Memorija u pogonima može biti postojana (NAND) ili nepostojana (RAM).

Isprva je NAND memorija nadmašila HDD samo u brzini pristupa proizvoljnim memorijskim blokovima, a tek od 2012. višestruko je porasla i brzina čitanja/pisanja. Sada su na masovnom tržištu SSD diskovi predstavljeni modelima s trajnom NAND memorijom.

RAM memorija ima ultra velike brzine čitanja i pisanja, a izgrađena je na principima RAM-a računala. Takva memorija je nepostojana - ako nema struje, podaci se gube. Obično se koristi u određenim područjima, kao što je ubrzavanje rada s bazama podataka, teško ga je pronaći u prodaji.

Razlike između SSD-a i HDD-a

SSD razlikuje ga od HDD-a prvenstveno kao fizički uređaj. Zahvaljujući tome, može se pohvaliti nekim prednostima, ali ima i niz ozbiljnih nedostataka.

Glavne prednosti:

· Izvođenje. Čak i iz tehničkih karakteristika jasno je da je brzina čitanja/pisanja SSD-a nekoliko puta veća, ali u praksi performanse mogu varirati 50-100 puta.
· Nema pokretnih dijelova i stoga nema buke. To također znači visoku otpornost na mehanička opterećenja.
· Brzina pristupa nasumičnoj memoriji puno je veća. Kao rezultat toga, brzina rada ne ovisi o mjestu datoteka i njihovoj fragmentaciji.
· Puno manje osjetljiv na elektromagnetska polja.
· Male dimenzije i težina, mala potrošnja energije.

Mane:

· Ograničenje resursa za cikluse ponovnog pisanja. To znači da se jedna ćelija može prebrisati određeni broj puta - u prosjeku ta brojka varira od 1.000 do 100.000 puta.
· Cijena gigabajta volumena još uvijek je prilično visoka i nekoliko puta premašuje cijenu običnog HDD-a. Međutim, ovaj nedostatak će nestati s vremenom.
· Poteškoće ili čak nemogućnost vraćanja izbrisanih ili izgubljenih podataka zbog hardverske naredbe koju koristi pogon TRIM, i s visokom osjetljivošću na promjene u naponu napajanja: ako se memorijski čipovi oštete na ovaj način, informacije s njih su zauvijek izgubljene.

Općenito, solid-state diskovi imaju niz prednosti koje standardni tvrdi diskovi nemaju - u slučajevima kada performanse, brzina pristupa, veličina i otpornost na mehanička opterećenja igraju glavnu ulogu, SDD uporno zamjenjuje HDD.

Koliki SSD kapacitet će vam trebati?

Prvo na što treba obratiti pozornost pri odabiru SSD-a je njegov kapacitet. U prodaji su modeli s kapacitetom od 32 do 2000 GB.

Odluka ovisi o slučaju korištenja - na pogon možete instalirati samo operativni sustav i biti ograničeni kapacitetom SSD 60-128 GB, što će biti sasvim dovoljno za Windowse i instalaciju osnovnih programa.

Druga opcija je korištenje SSD-a kao glavne medijske knjižnice, ali tada će vam trebati 500-1000%20%D0%93%D0%B1%0A" rel="noopener nofollow">disk kapaciteta 500-1000 GB, što će biti prilično skupo. Ovo ima smisla samo ako radite s velikim brojem datoteka kojima je potrebno pristupiti stvarno brzo. Za prosječnog korisnika , ovo nije baš racionalan omjer cijene i brzine.

Ali postoji još jedno svojstvo solid-state diskova - ovisno o volumenu, brzina pisanja može uvelike varirati. Što je veći kapacitet diska, to je u pravilu veća brzina snimanja. To je zbog činjenice da SSD može koristiti nekoliko memorijskih kristala paralelno odjednom, a broj kristala raste zajedno s volumenom. Odnosno, u identičnim modelima SSD-a s različitim kapacitetima od 128 i 480 GB, razlika u brzini može varirati oko 3 puta.

S obzirom na ovu značajku, možemo reći da se sada može nazvati najoptimalnijim izborom u odnosu cijena/brzina 120-240 GB SSD modeli, bit će dovoljni za instalaciju sustava i najvažnijeg softvera, a možda čak i za nekoliko igara.

Sučelje i faktor oblika

2,5" SSD

Najčešći SSD format je format od 2,5 inča. To je "šipka" dimenzija približno 100x70x7 mm; one se mogu malo razlikovati među različitim proizvođačima (±1 mm). Sučelje za 2,5” pogone obično je SATA3 (6 Gbit/s).

Prednosti formata 2,5":

• Rasprostranjenost na tržištu, dostupna bilo koja količina
• Praktično i jednostavno za korištenje, kompatibilno s bilo kojom matičnom pločom
• Razumna cijena

Nedostaci formata:

• Relativno niska brzina među ssd-ovima - do maksimalno 600 MB/s po kanalu, naspram, na primjer, 1 Gb/s za PCIe sučelje
• AHCI kontroleri koji su dizajnirani za klasične tvrde diskove

Ako trebate disk koji je praktičan i jednostavan za montiranje u kućište računala, a vaša matična ploča ima samo SATA2 ili SATA3 konektore, onda 2,5%E2%80%9D%20SSD%20%D0%BD%D0%B0%D0% BA %D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%0A" rel="noopener nofollow"> 2,5" SSD disk- Ovo je tvoj izbor. Sustav i uredski programi očito će se učitavati brže u odnosu na HDD, a prosječan korisnik neće primijetiti veliku razliku kod bržih rješenja.

mSATA SSD

Postoji kompaktniji faktor oblika - mSATA, dimenzija 30x51x4 mm. Ima smisla koristiti ga u prijenosnim računalima i svim drugim kompaktnim uređajima gdje je ugradnja običnog 2,5” pogona nepraktična. Ako, naravno, imaju mSATA konektor. Što se tiče brzine, to je i dalje ista SATA3 specifikacija (6 Gbit/s) i ne razlikuje se od 2.5".

M.2 SSD

Postoji još jedan, najkompaktniji M.2%0A"rel="noopener nofollow">faktor oblika M.2, postupno zamjenjujući mSATA. Dizajniran uglavnom za prijenosna računala. Dimenzije - 3,5x22x42(60,80) mm. Postoje tri različite duljine traka - 42, 60 i 80 mm, obratite pozornost na kompatibilnost prilikom instaliranja u vaš sustav. Moderne matične ploče nude barem jedan U.2 utor za M.2 format.

M.2 može biti sa SATA ili PCIe sučeljem. Razlika između ovih opcija sučelja je u brzini, i to prilično velikoj - SATA diskovi imaju prosječnu brzinu od 550 MB/s, dok PCIe, ovisno o generaciji, može ponuditi 500 MB/s po traci za PCI-E 2.0. i brzine do 985 Mb/s po PCI-E 3.0 liniji. Tako SSD instaliran u PCIe x4 utor (s četiri trake) može razmjenjivati ​​podatke brzinom do 2 Gb/s u slučaju PCI Express 2.0 i do gotovo 4 Gb/s kada koristi PCI Express treće generacije.

Razlike u cijeni su značajne; M.2 disk s PCIe sučeljem koštat će u prosjeku dvostruko više od SATA sučelja istog kapaciteta.

Faktor oblika ima U.2 konektor, koji može imati konektore koji se međusobno razlikuju po tipkama - posebnim "izrezima" u njima. Tu su tipke B i , kao i B&M. Razlikuju se u brzini na PCIe sabirnici: M tipka će omogućiti brzine do PCIe x4, M tipka će omogućiti brzine do PCIe x2, kao i kombinirana B&M tipka.

(4:srednje)(6:srednje)

B-konektor nije kompatibilan s M-konektorom, M-konektor, odnosno, s B-konektorom, a B&M konektor je kompatibilan s bilo kojim. Budite oprezni pri kupnji SSD%0A%20%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B0%20 M.2%0A" rel="noopener nofollow">M.2 SSD, budući da matična ploča, prijenosno računalo ili tablet moraju imati odgovarajući konektor.

PCI-E SSD

Konačno, posljednji faktor oblika koji postoji je SSD%0A,%20%D0%BA%D0%B0%D0%BA%20%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B0%20%D1%80%D0%B0%D1% 81%D1%88%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20 PCI-E%0A"rel="noopener nofollow">SSD, poput PCI-E kartice za proširenje. Postavljeni, odnosno, u PCI-E utor, imaju najveću brzinu, oko 2000 MB/s čitanja i 1000 MB/s pisanja. Takve brzine će vas skupo koštati: očito je da biste trebali odabrati takav pogon za profesionalne zadatke.

NVM Express

Postoje i SSD diskovi koji imaju novi logički NVM%20Express%0A"rel="noopener nofollow">NVM Express sučelje, dizajnirano posebno za solid-state diskove. Razlikuje se od starog AHCI-ja u još manjim latencijama pristupa i visokom paralelizmu memorijskih čipova zbog novog skupa hardverskih algoritama.
Na tržištu postoje modeli s priključkom M.2, i u PCIe. Jedina mana PCIe-a ovdje je što će zauzeti važan utor, što bi moglo biti korisno za drugu ploču.

Budući da je NVMe standard dizajniran posebno za flash memoriju, uzima u obzir njezine karakteristike, dok je AHCI još uvijek samo kompromis. Stoga je NVMe budućnost SSD-ova i s vremenom će se samo poboljšavati.

Koja je vrsta SSD memorije bolja?

Pogledajmo vrste SSD memorije. Ovo je jedna od glavnih karakteristika SSD-a, koja određuje resurs i brzinu prepisivanja ćelije.

MLC (Multi-Level Cell)- najpopularnija vrsta memorije. Ćelije sadrže 2 bita, za razliku od 1 bita u starom tipu SLC, kojeg više gotovo i nema u prodaji. Zahvaljujući tome, postoji veći volumen, što znači niži trošak. Resurs snimanja od 2000 do 5000 ciklusa prepisivanja. U ovom slučaju, "prepisivanje" znači prepisivanje svake ćelije diska. Stoga za model od 240 GB, primjerice, možete snimiti najmanje 480 TB informacija. Dakle, resurs takvog SSD-a, čak i uz stalnu intenzivnu upotrebu, trebao bi biti dovoljan za oko 5-10 godina (tijekom tog vremena će i dalje postati vrlo zastario). A za kućnu upotrebu trajat će 20 godina, tako da se ograničeni ciklusi prepisivanja mogu u potpunosti zanemariti. MLC je najbolja kombinacija pouzdanosti i cijene.

TLC (trostruka ćelija)- iz naziva proizlazi da su ovdje 3 bita podataka pohranjena u jednoj ćeliji odjednom. Gustoća snimanja ovdje je veća za čak 50% u usporedbi s MLC-om, što znači da je resurs za prepisivanje manji - samo 1000 ciklusa. Brzina pristupa također je niža zbog veće gustoće. Cijena se sada ne razlikuje puno od MLC-a. Već se dugo koristi u flash pogonima. Vijek trajanja je također dovoljan za kućno rješenje, ali je osjetljivost na nepopravljive pogreške i “odumiranje” memorijskih ćelija osjetno veća, i to tijekom cijelog radnog vijeka.

3D NAND- Ovo je više oblik organizacije sjećanja, a ne njegov novi tip. Postoji i MLC i TLC 3D NAND. Takva memorija ima vertikalno raspoređene memorijske ćelije, a pojedini memorijski kristal u njoj ima nekoliko razina ćelija. Ispostavilo se da ćelija ima treću prostornu koordinatu, otuda i prefiks "3D" u nazivu memorije - 3D NAND. Odlikuje ga vrlo mali broj pogrešaka i visoka izdržljivost zbog većeg tehničkog procesa od 30-40 nM.
Jamstvo proizvođača za neke modele doseže 10 godina korištenja, ali trošak je visok. Najpouzdanija dostupna vrsta memorije.

Razlike između jeftinih i skupih SSD-ova

Diskovi istog kapaciteta, čak i istog proizvođača, mogu se jako razlikovati u cijeni. Jeftini SSD može se razlikovati od skupog na sljedeće načine:

· Jeftiniji tip memorije. Uzlaznim redoslijedom cijene/pouzdanosti, uvjetno: TLC ≥ MLC ≥ 3D NAND.
· Jeftiniji kontroler. Također utječe na brzinu čitanja/pisanja.
· Međuspremnik.
Najjeftiniji SSD-ovi možda uopće nemaju međuspremnik; to ih ne čini puno jeftinijima, ali značajno smanjuje njihove performanse.
· Sustavi zaštite. Na primjer, skupi modeli imaju zaštitu od prekida napajanja u obliku pomoćnih kondenzatora, koji omogućuju da se operacija pisanja ispravno završi i da se ne izgube podaci.

· Marka. Naravno, popularniji brend će biti skuplji, što ne znači uvijek tehničku nadmoć.

Zaključak. Što je isplativije kupiti?

Može se reći da su moderni SSD diskovi prilično pouzdani. Strah od gubitka podataka i negativan stav prema solid-state diskovima kao klasi trenutno su potpuno neopravdani. Ako govorimo o više ili manje popularnim markama, onda je čak i jeftina TLC memorija prikladna za proračunsku kućnu upotrebu, a njezin će vam resurs trajati najmanje nekoliko godina. Mnogi proizvođači također daju 3 godine jamstva. Dakle, ako imate ograničen budžet, onda je vaš izbor SSD%0A 60-128%20%D0%93%D0%B1%0A" rel="noopener nofollow">SSD kapaciteta 60-128 GB za instalaciju sustava i često korištenih aplikacija. Vrsta memorije nije toliko kritična za kućnu upotrebu - bit će TLC ili MLC, disk će zastarjeti prije isteka resursa, naravno, vrijedi odabrati MLC.

Ako ste spremni pogledati u srednji cjenovni segment i cijeniti pouzdanost, onda je bolje razmisliti SSD MLC 200-500 GB. Za starije modele morat ćete platiti oko 12 tisuća rubalja. U isto vrijeme, glasnoća vam je dovoljna za gotovo sve što treba brzo raditi na vašem kućnom računalu. Uz 3D%20NAND%0A možete uzeti i modele još veće pouzdanosti" rel="noopener nofollow">3D NAND memorijski kristali.

Ako vaš strah od istrošenosti flash memorije doseže razinu panike, onda vrijedi pogledati nove (i skupe) tehnologije u obliku 3D%20NAND%0A" rel="noopener nofollow">format 3D NAND pogona. A šalu na stranu, ovo je budući SSD - ovdje se kombiniraju velika brzina i visoka pouzdanost. Takav je pogon prikladan čak i za važne poslužiteljske baze podataka, budući da resurs snimanja ovdje doseže petabajte , a greške u količini su minimalne.

Želio bih istaknuti SSD %20%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%20 u zasebnoj grupi %D1%81%20%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%B5%D0%B9%D1%81%D0%BE %D0%BC %20 PCI-E" rel="noopener nofollow">SSD diskovi s PCI-E sučeljem. Imaju visoke brzine čitanja i pisanja (1000-2000 MB/s), te su u prosjeku skuplji od ostalih kategorija. Ako performanse stavite u prvi plan , onda je ovo najbolji izbor - zauzima univerzalni PCIe utor; matične ploče kompaktnih formata mogu imati samo jedan PCIe utor.

Izvan konkurencije - SSD s NVMe logičkim sučeljem,čija brzina čitanja prelazi 2000 MB/s. U usporedbi s logikom kompromisa za SSD-ove, AHCI ima mnogo veću dubinu čekanja i paralelizam. Visoka cijena na tržištu i najbolje karakteristike - izbor entuzijasta ili profesionalaca.

SSD (solid state disk, solid state memorijski pogon, solid state disk- ruski) - uređaj za pohranu informacija temeljen na čipovima neisparljiv memorije koje zadržavaju podatke nakon isključivanja struje. Oni su relativno nova vrsta medija za pohranu i prva pojava i razvoj, trajni memorijski čipovi dobiveni od Bljesak pogoni i redovni radna memorija memorija.

Sadrži ista ulazno/izlazna sučelja kao i moderna. U SSD ne koriste se pokretni dijelovi i elementi kao kod elektromehaničkih uređaja (tvrdi diskovi, diskete), čime se eliminira mogućnost mehaničkog trošenja.

Većina modernih solid state diskova temelji se na trajnim NAND memorija. Postoje pogoni poslovne klase koji koriste radna memorija memorija u kombinaciji s rezervnim sustavima napajanja. To daje vrlo velike brzine prijenosa podataka, ali je cijena jednog gigabajta vrlo visoka prema tržišnim standardima.

postojati hibridne verzije SSD-a i HDD-a pogoni.

Uključuju magnetske ploče za veliku količinu pohranjenih informacija i malu količinu SSD skladištenje u jednom kućištu. Podaci koji se najčešće koriste pohranjuju se u SSD pogon i ažuriraju se prema potrebi iz bloka HDD. Kada se pristupi tim podacima, oni se čitaju velikom brzinom iz memorije čvrstog stanja bez pristupa sporijim magnetskim pločama.

Od čega su napravljeni SSD diskovi? .

* Na primjer NAND memorija

Solid State Drive sastoji se od samih čipova. NAND, kontroler koji donosi sve funkcije, volatile chip i tiskanu pločicu na koju je sve to zalemljeno.

Ponekad u SSD korišteni pogoni mala baterija, tako da kada se napajanje isključi, svi podaci iz predmemorije mogu se prepisati u trajnu memoriju i zadržati sve podatke netaknutima. Postoje presedani da u pogonima sa MLC memorije kada je napajanje isključeno, neki ili svi podaci su izgubljeni. S SLC memorije, takvi problemi nisu primijećeni.

Memorija.

Gotovo svi solid-state diskovi visoke, srednje i proračunske klase koriste postojane NAND(bljesak) sjećanje zbog svog relativnog niska cijena, mogućnost spremanja podataka bez stalnog održavanja napajanja i mogućnost implementacije tehnologije za spremanje podataka u slučaju neočekivanog nestanka struje.

Zahvaljujući kompaktnom rasporedu čipova, proizvođači mogu proizvoditi SSD vozi unutra faktor oblika 1.8; 2.5 ; 3.5 a manje ako je riječ o uređajima bez zaštitne ambalaže. Na primjer, za prijenosna računala ili unutarnje postavljanje u računalo.

U većini SSD pogoni koriste jeftinu memoriju koja može stati u jednu ćeliju više od jednog bita. Ovo ima vrlo učinkovit učinak na cijena gotovog proizvoda i doprinosi popularizaciji ovih pogona. Ali postoji MLC pamćenje i glavni nedostaci. Ovaj mala trajnost stanica ili više mala brzina pisanje i čitanje nego .

SLC zapiši samo jedno malo u stanicu i to osigurava do 10 puta bolje trajnost i do 2 puta više velika brzina u usporedbi sa MLC. Postoji jedan nedostatak - cijena vozi dalje SLC pamćenje otprilike dvostruko viši nego cijena pogona MLC memorija. To je zbog visokih troškova proizvodnje, a posebno zato SLC čipovi isti volumen, potreban u prosjeku dvostruko više kako bi se postigao isti volumen u odnosu na MLC.

SSD kontroler.

Gotovo svi pokazatelji SSD pogoni ovise o upravljačkom regulatoru. Uključuje mikroprocesor, koji upravlja svim memorijskim procesima pomoću posebnog firmware; i most između signala memorijskih čipova i računalne sabirnice ( SATA).

Funkcije modernog SSD kontrolera:

• TRIM.
• Čitanje-pisanje i predmemoriranje.
• Ispravak pogreške ( ECC).
• Enkripcija (AES).
• Prilika PAMETAN praćenje.
• Označavanje i snimanje neradnih blokova za njihovo dodavanje na crnu listu.
• Kompresija podataka ( Sandforce kontrolori na primjer).

Svi memorijski kontroleri su usmjereni na paralelno povezan NAND memorija. Budući da je memorijska sabirnica jednog čipa vrlo mala (maksimalno 16 bita), koriste se sabirnice od mnogo čipova povezanih paralelno (analogija RAID 0). Osim toga, jedan čip nema izvrsne karakteristike, već naprotiv. Na primjer visoko odgoditi I/O Kada se memorijski čipovi kombiniraju paralelno, ta su kašnjenja skrivena tako što se međusobno dijele. A sabirnica raste proporcionalno sa svakim dodanim čipom, do maksimalne propusnosti kontrolera.

Mnogi kontroleri mogu koristiti 6 Gbit/s, koji je povezan s kontrolerima koji podržavaju brzinu razmjene podataka 500 mb/s, daje zamjetno povećanje performansi u čitanju/pisanju i kompletnom Otključavanje potencijala SSD-ova voziti.

Privremena memorija.

U SSD pogoni koriste cache memoriju u obliku volatile GUTLJAJ mikrosklopove, slične onima u tvrdim diskovima.

Ali u solid-state pogonima nosi još jednu važna funkcija. Dio firmvera i najčešće mijenjani podaci nalaze se u njemu, smanjujući trošenje i habanje hlapljivih NAND memorija. Neki kontroleri ne omogućuju korištenje predmemorije, ali ipak postižu pokazatelje velike brzine ().

Sučelja za spajanje SSD-a.

Najčešća sučelja za SSD potrošačka klasa su SATA 6 Gb/s, I USB 3.0. Sva ova sučelja sposobna su pružiti potrebnu propusnost za bilo koji SSD voziti.

U prijenosnim uređajima kao što su prijenosna računala i tablet računala, kompaktan SSD pogoni sa sučeljem mini PCI-Express (mSATA ).

Prednosti i nedostaci SSD diskova u usporedbi s HDD-ovima.

Prednosti SSD diskova u odnosu na HDD(tvrdi diskovi):

• Uključuje se odmah, ne zahtijeva promociju.
• Znatno veće brzine nasumičnog pristupa.
• Značajno veća brzina pristupa.
• Brzina prijenosa podataka je puno veća.
• Nije potrebna defragmentacija.
• Tihi su jer nemaju mehaničkih dijelova.
• Ne stvara vibracije.
• Otporniji na temperaturu, udarce i vibracije.
• Nešto manja potrošnja energije.

Nedostaci SSD diskova u usporedbi s HDD-ovima(tvrdi diskovi).

• Trošenje ćelije. Barem u SSD diskovi i mehanički dijelovi koji nedostaju, memorijski čipovi se troše (mlc ~10000 prepisuje, slc ~100000 ).
• Kapacitet je znatno manji.
• Cijena je znatno viša u odnosu na GB/$
• Nemogućnost vraćanja izgubljene podatke nakon naredbe ili jednostavno nakon formatiranja.

Kod solid-state diskova koristi se naredba (instrukcija). TRIM za povećanje brzine snimanja. Zajedno s nekim mikrokontrolerima, TRIM omogućuje vam postizanje blagog povećanja brzine čitanja. Svi solid state diskovi proizvedeni od 2012. imaju podršku TRIM. U ranijim verzijama, da biste omogućili ovu uputu, možda ćete je morati ažurirati novim firmverom. U većini slučajeva flashanje firmvera trajno briše sve podatke.

SSD diskovi su još uvijek potpuno nova generacija uređaja za pohranu informacija i nisu uravnoteženi proizvodi u svim pogledima. Međutim, za entuzijaste, poslovne korisnike i korisnike poslužitelja, oni su povoljni u usporedbi u smislu performansi, što može biti odlučujući faktor za kupnju. Novi krug evolucije, solid-state diskovi bit će dostupni uz masovnu proizvodnju memorijskih čipova Feroelektrični RAM (FRAM, FeRAM). To će poboljšati trajnost stanica SSD pogoni.

Ali nije činjenica da SSD skladištenje je budućnost. Svaki novi tehnološki proces, kako je praksa pokazala, smanjuje brzinu čitanja/pisanja i povećava broj grešaka koje nastaju, a koje također treba ukloniti sustavom za ispravljanje grešaka nauštrb performansi. I za SLC ova brojka je prihvatljiva, ali sa MLC I TLC (ćelija s tri razine) sve je jako, jako tužno. Sa svakom novom generacijom, bez značajnijih novih iskoraka, brzina će se smanjivati. A za 4 nm će pasti gotovo na razinu HDD 2012.