Šta znači ssd u laptopu. Od čega se sastoji SSD disk?

Do nedavno su mediji za skladištenje podataka koristili princip magnetnog snimanja. U 70-im i 80-im godinama prošlog stoljeća to su bile diskete, koje su potom ustupile mjesto pouzdanijim i kapacitetnijim tvrdim diskovima. Ovakvo stanje posmatrano je sve do kraja prošle decenije, sve dok se na tržištu nisu pojavili SSD-ovi - čvrsti elektronski mediji bez pokretnih mehaničkih delova i koje karakteriše velika brzina.

Isprva su se odlikovali malim kapacitetom i visokom cijenom. Vijek trajanja ovih uređaja također je ostavio mnogo željenog. Stoga nije bilo definitivnog odgovora na pitanje zašto je potreban SSD disk. Sa zapreminom od 32 ili 64 GB i cijenom od nekoliko stotina dolara, ovi mediji su se većini činili skupim igračkama. A mala prednost u brzini čitanja/pisanja (do 1,5-2 puta) učinila je SSD-ove interesantnim samo za štreberke koji žele da iscijede maksimalne performanse iz svog računara.

Ali napredak ne miruje, i uskoro su u prodaju pušteni kapacitetniji i pristupačniji SSD uređaji, koji su privukli pažnju široke publike. Pitanje zašto vam je potreban SSD čvrsti disk postalo je relevantnije nego ikad.

Dizajnerske karakteristike, prednosti SSD diskova

Da biste razumjeli zašto instalirati SSD disk, morate razumjeti glavne prednosti takvih pogona. Ne škodi znati glavne nedostatke ovih uređaja.

Dizajn HDD i SSD pogona

Glavna razlika između SSD-a i tradicionalnih tvrdih diskova je drugačiji princip dizajna i rada. Za razliku od HDD-a, u konstrukciji čvrstih medija nema mehaničkih komponenti. Za snimanje podataka koriste se nizovi brze fleš memorije, čiji pristup omogućava interni kontroler. Ovaj dizajn daje SSD-u niz prednosti koje nisu dostupne kod tradicionalnih HDD-ova.

• Bešumnost... Zbog odsustva pokretnih dijelova, SSD ne ispušta nikakve zvukove tokom rada.
• Otporan na udarce... Za razliku od HDD-a, gdje u procesu pomicanja uređaja ili pada, magnetna glava može izgrebati površinu diska (i time oštetiti njega i pohranjene podatke), SSD je manje ranjiv. Naravno, zbog udarca u kućište, kontakt između komponenti može biti poremećen, ali disk skriven unutar računara ili laptopa je dovoljno zaštićen od toga.
• Mala potrošnja energije... Glavni potrošač energije u željeznici je motor koji pokreće diskove. Okreće se brzinom od 5, 7 ili 10 hiljada okretaja u minuti i troši do 95% sve električne energije dovedene u pogon. Tako je SSD i do 10 puta ekonomičniji, što posebno važi za tanke laptopove.
• Velika brzina čitanja/pisanja... Magnetna metoda snimanja podataka dostigla je granicu savršenstva. Više od 100-200 MB/s u sekvencijalnom načinu pisanja, bez smanjenja vijeka trajanja, povećanja dimenzija, povećanja potrošnje energije i rasta cijena, ne može se dobiti s tvrdog diska. SSD flash memorija nema ovaj nedostatak i do 10 puta je brža.
• Stabilna radna brzina... Ako su informacije o tradicionalnom hard disku snimljene na fizički različitim diskovima (njihov dizajn su HDD 2 ili više) ili njihovim dijelovima, dolazi do kašnjenja uzrokovanog potrebom da se pomjera glava za čitanje. Zbog toga je brzina rada značajno smanjena. Slična latencija pri čitanju ćelija u SSD fleš nizu je u milionitim delovima sekunde i ne utiče značajno na ukupne performanse.

Nedostaci SSD-a

Uz sve prednosti, prerano je govoriti o savršenstvu SSD tehnologije. Nedostaci takvih diskova su nedovoljno niska cijena (3-10 puta skuplji od HDD-a u smislu 1 GB memorije) i ograničen vijek trajanja (od 10 hiljada do 1 milion ciklusa ponovnog pisanja po ćeliji). Ovaj indikator za HDD je teoretski neograničen, ali u praksi dostiže desetine miliona ciklusa.

Još jedan nedostatak SSD uređaja je električna ranjivost: kada se primeni visoki napon, uzrokovan neispravnim napajanjem, i kontroler i fleš disk pregorevaju.

SSD diskovi - zašto su potrebni

Poznavajući glavne prednosti SSD uređaja, odgovorite na pitanje "Zašto vam je potreban SSD disk u računaru?" mnogo lakše. Kupovina ovog gadgeta će prije svega omogućiti da se poveća udobnost korištenja gadgeta i produži vijek trajanja baterije (ako se radi o prijenosnom računaru). Velika radna brzina imat će pozitivan učinak na vrijeme pokretanja OS-a, otvaranje dokumenata i performanse u igrama.

Zašto je SSD potreban u laptopu

Ako je u pitanju laptop, onda pitanje "zašto nam treba SSD" uopšte ne treba da se postavlja na raspravu. U svakom slučaju, kupovina SSD uređaja neće učiniti ništa gore. Energetski efikasna tehnologija omogućit će vam da postignete duže vrijeme rada s jednim punjenjem, odsustvo visokog napona u strujnim krugovima minimizira rizik od nepopravljivog kvara diska u slučaju nestanka napajanja, a kapacitet memorije u laptop ne igra toliko važnu ulogu kao stoni računar.

Što se tiče kraćeg vijeka trajanja, iskustvo servisnih centara pokazuje: hard disk laptopa se kvari i prijevremeno se haba nekoliko puta češće i brže nego u stacionarnom računaru. To je prije svega zbog značajno velikog broja dinamičkih opterećenja kojima je uređaj izložen tokom transporta i rada. Slučajno ispuštanje laptopa sa koljena u trenutku kada se podaci upisuju na HDD, postoji veliki rizik od oštećenja drajva, čak i ako računar nije vizuelno oštećen. Stoga je velika vjerovatnoća da će SSD trajati duže od hard diska.

Zašto SSD disk u računaru za igre

Igrači su trenutno većina kupaca SSD-a. Korištenje SSD uređaja omogućava im da postignu bolje performanse u 3D igrama smanjujući vrijeme pokretanja. Učitavanje nivoa, inventara, okolnih objekata i drugih elemenata svijeta igre iz datoteka pohranjenih na disku je također značajno (do 10 puta) brže.

Primjetna je razlika u besprijekornim igrama kao što su Skyrim, Grand Theft Auto ili Fallout. Unutrašnji svijet u njima nalazi se na jednoj ogromnoj mapi, a kako bi se smanjilo opterećenje hardvera, samo dio je pohranjen u RAM-u. To može biti okruženje, na primjer, u radijusu od 200 metara oko lika. Kako se krećete kroz teren, objekti koji se udaljavaju od RAM-a se uklanjaju, a na njihovo mjesto se upisuju objekti u pravcu u kojem se igrač približava. Dakle, čitanje sa hard diska se dešava konstantno i lako je pretpostaviti da će SSD omogućiti procesoru da dostavi podatke mnogo brže i efikasnije od hard diska.

Za igrače, visoka cijena po gigabajtu u SSD-u nije kritična, jer igre zauzimaju relativno malo prostora. Ako kolekcija od 100 filmova u FullHD kvaliteti teži oko 1 TB, isti Fallout 4 zahtijeva manje od 50 GB slobodnog prostora.

Zašto vam je potreban SSD hard disk u multimedijalnom računaru

U kućnom računaru koji se koristi za surfovanje internetom i rešavanje multimedijalnih zadataka (gledanje filmova, slušanje muzike), SSD je najmanje potreban. Potrebu za ovakvim diskom mogu iskusiti samo poznavaoci sadržaja u kvaliteti Blue-Raya. Potrebno je dosta vremena (oko 10 minuta) da se čeka da se film od 40 GB zapiše u memoriju računara. Ali da biste pohranili izbor vaših omiljenih filmova u FullHD, QHD ili 4K UHD rezoluciji, potreban vam je prostran SSD od 500, 1000 ili 2000 GB. Cijena takvih pogona prelazi hiljadu dolara, a ne može svako priuštiti takvu nabavku.

Za nezahtevne korisnike računara veliki SSD u multimedijalnom računaru je nepotreban. Mogućnosti klasičnih (magnetnih) hard diskova dovoljne su da zadovolje potrebe 99% korisnika. Međutim, mali (64 - 128 GB) SSD uređaj koji se koristi kao sistemski medij (za instaliranje Windowsa) neće biti suvišan. To će značajno povećati ukupne performanse računara, smanjiti nivo buke sistemske jedinice i ekonomičnije trošiti električnu energiju.

Veliki ljubitelj visokokvalitetne kineske tehnologije, ljubitelj čistih ekrana. Pobornik zdrave konkurencije između proizvođača. Prati novosti u svijetu pametnih telefona, procesora, video kartica i drugog hardvera.

Nastavljamo da se bavimo hard diskovima. A sada hajde da pričamo o SDD.

Šta je SSD

SSD disk je računarski nemehanički uređaj za skladištenje koji se sastoji od memorijskih čipova i mikrokontrolera. Dolazi od engleskog Solid State Drive, što doslovno znači - SSD uređaj.
U ovoj definiciji, svaka riječ ima značenje. Nemehanički uređaj znači da u njemu nema mehaničkih dijelova - ništa se ne kreće unutra, ne zuji i ne stvara buku. Kao rezultat, ništa nije brušeno ili istrošeno. Budući da su SSD diskovi zamijenili tradicionalne mehaničke pogone, ovo svojstvo je vrlo važno. Stariji diskovi su bili zastrašeni vibracijama tokom rada, a SSD uređaji nisu.
Memorijski čipovi se koriste za pohranjivanje informacija. Kontroler na disku omogućava vam da primate podatke iz memorijskih ćelija i pišete u njih, prenoseći podatke na opći interfejs računala, bez obzira na specifičnosti rada memorije medija. Džinovski fleš disk - to je ono što je SSD disk, može se činiti na prvi pogled, ali samo sa gomilom beskorisnih komponenti.

Čemu služi SSD

U svakom računaru, SSD je zamenjen konvencionalnim HDD-om. Radi brže, male je veličine i ne ispušta zvukove. Velika brzina učitavanja aplikacija i operativnog sistema povećava udobnost rada sa računarom.
Šta je SSD u laptopu gdje se računa svaki vat snage? Naravno, prije svega, to je vrlo ekonomičan medij za pohranu podataka. Može da radi sa napunjenom baterijom duže. Osim toga, ima vrlo mali otisak, omogućavajući SSD-ovima da budu uključeni u najmanje hardverske konfiguracije.

Od čega se sastoji SSD?

Malo kućište u kojem se nalazi mali PCB je vanjski dio SSD-a. Nekoliko memorijskih čipova i kontroler je zalemljeno na ovu ploču. Na jednoj strani ove kutije nalazi se poseban konektor - SATA, koji vam omogućava da povežete SSD disk kao i svaki drugi disk.
Memorijski čipovi se koriste za pohranjivanje informacija. Ovo nije memorija sa slučajnim pristupom koja se nalazi u svakom računaru. Memorija u SSD-u može pohraniti informacije čak i nakon isključivanja. Memorija SSD diskova je nepromjenjiva. Kao i kod običnog diska, podaci se pohranjuju na magnetne ploče, ovdje se podaci pohranjuju u posebnim mikro krugovima. Pisanje i čitanje podataka je za red veličine brže nego kada se radi sa pločama mehaničkih diskova.
Kontroler na disku je visoko specijalizirani procesor koji može vrlo efikasno distribuirati podatke u mikro krugovima. On također obavlja dio servisnih operacija za čišćenje disk memorije i preraspodjelu ćelija kada se istroše. Za rad s memorijom vrlo je važno da se servisne operacije obavljaju na vrijeme kako se informacije ne bi izgubile.
Buffer memorija se koristi za keširanje podataka, baš kao i na običnim diskovima. Ovo je brza RAM memorija na SSD disku. Podaci se prvo čitaju u bafer memoriju, modificiraju u njoj, a zatim se samo zapisuju na disk.

Kako radi SSD disk

Princip rada SSD diska temelji se na specifičnostima rada memorijskih ćelija. Najčešći tip memorije je NAND. Obrada podataka se vrši u blokovima, a ne u bajtovima. Memorijske ćelije imaju ograničen resurs ciklusa ponovnog pisanja, odnosno, što se podaci češće upisuju na disk, to će brže propasti.
Čitanje podataka je veoma brzo. Kontroler određuje adresu bloka koji se čita i pristupa željenoj memorijskoj lokaciji. Ako se na SDD disku čita nekoliko blokova koji nisu sekvencijalni, to ni na koji način ne utiče na performanse. Postoji jednostavno poziv drugom bloku na njegovoj adresi.
Proces pisanja podataka je složeniji i sastoji se od niza operacija:
- čitanje bloka u keš memoriju;
- promjena podataka u keš memoriji;
- razrada procedure za brisanje bloka u trajnoj memoriji;
- upisivanje bloka u fleš memoriju na adresi izračunatoj posebnim algoritmom.
Pisanje bloka zahtijeva višestruke pristupe memorijskim lokacijama na SSD-u. Dodatna operacija čišćenja bloka pojavljuje se prije snimanja. Kako bi se ćelije fleš memorije istrošile ravnomjerno, kontroler koristi poseban algoritam za izračunavanje brojeva blokova prije pisanja.
Operaciju brisanja bloka (TRIM) izvode SSD diskovi kada su neaktivni. Ovo se radi kako bi se smanjilo vrijeme potrebno za pisanje bloka na disk. Prilikom pisanja, algoritam se optimizira uklanjanjem koraka brisanja: blok se jednostavno označava kao slobodan.
Operativni sistemi sami izvršavaju naredbu TRIM, što dovodi do čišćenja takvih blokova.

Vrste SSD diskova

Svi SSD diskovi se dijele na nekoliko tipova, ovisno o tome na koji su interfejs spojeni na računar.
- SATA - diskovi su povezani na računar koristeći isti interfejs kao i konvencionalni HDD. Izgledaju kao drajvovi za laptopove i veličine su 2,5 inča. mSATA varijanta je minijaturizovanija;
- PCI-Express - povezuju se kao obične video kartice ili zvučne kartice u slotove za proširenje računara na matičnoj ploči. Imaju veće performanse i najčešće se instaliraju na servere ili računarske stanice;
- M.2 je minijaturna verzija PCI-Express interfejsa.
Moderni SSD-ovi koriste uglavnom NAND memoriju. Po vrsti se mogu podijeliti u tri grupe koje su se pojavile hronološki: SLC, MLC, TLC. Što je memorija bila novija, to je bila manja pouzdanost njenih ćelija. Istovremeno, kapacitet je rastao, što je pomoglo u smanjenju troškova. Pouzdanost diska u potpunosti ovisi o radu kontrolera.
Ne prave svi proizvođači SSD-a vlastitu flash memoriju za svoje uređaje. Njihovu memoriju i kontrolere proizvode: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Malo korisnika je čulo za Hynix SSD. Renomirani proizvođač fleš diskova Kingston koristi Toshiba memoriju i kontrolere u svojim diskovima. Sam Samsung se bavi razvojem tehnologija za proizvodnju memorije i kontrolera i njima oprema svoje SSD diskove.

SSD specifikacije

Sa SSD diskovima smo se skoro riješili, ostaje samo da pričamo o karakteristikama. dakle:
- Kapacitet diska. Obično je ova karakteristika označena vrijednošću koja nije višekratnik stepena dvojke. Na primjer, ne 256 GB, već 240. Ili ne 512 GB, već 480 GB. To je zbog činjenice da disk kontroleri rezervišu dio flash memorije za zamjenu blokova koji su iscrpili svoj resurs. Za korisnika se takva zamjena događa neprimjetno i on ne gubi podatke. Ako je veličina diska 480 GB ili 500 GB, onda je to fleš memorija na disku od 512 GB, samo različiti kontroleri rezervišu različite količine toga.
- Brzina diska. Gotovo svi SSD diskovi imaju brzinu od 450 - 550 MB / s. Ova vrijednost odgovara maksimalnim brzinama SATA interfejsa preko kojeg su povezani. SATA je razlog zašto proizvođači ne pokušavaju masovno povećati brzinu čitanja. Brzina snimanja u aplikacijama je znatno manja. Proizvođač obično u karakteristikama navodi tačno brzinu pisanja na prazan medij.
- Broj memorijskih čipova. Performanse direktno zavise od broja memorijskih čipova: što ih je više, više operacija se može obraditi istovremeno na jednom disku. U jednoj liniji diskova, brzina pisanja obično raste s porastom veličine diska. To se objašnjava činjenicom da kapacitetniji modeli imaju više memorijskih čipova.
- Vrsta memorije. Skuplja i pouzdanija MLC memorija, manje pouzdan i jeftiniji TLC, kao i Samsungov sopstveni razvoj - "3D-NAND". Ove tri vrste memorije danas se najčešće koriste u uređajima za pohranu podataka. Na mnogo načina, na modernim SSD diskovima, pouzdanost rada ovisi o kvaliteti kontrolera.

SSD (SSD uređaj, SSD uređaj, SSD uređaj- ruski) - uređaj za skladištenje informacija na bazi čipova neisparljiv memoriju koja čuva podatke nakon isključivanja. Oni su relativno nova vrsta medija za pohranu podataka i prva manifestacija i razvoj, nepomični memorijski čipovi primljeni od Flash pogoni i konvencionalni RAM memorija.

Sadrži ista I/O sučelja kao i moderna. V SSD pokretni dijelovi i elementi se ne koriste kao kod elektromehaničkih uređaja (tvrdi diskovi, flopi diskovi), čime se eliminiše mogućnost mehaničkog habanja.

Većina modernih SSD uređaja zasnovana je na neisparljivim uređajima NAND memorija. Postoje pogoni poslovne klase koji koriste RAM memorija, zajedno sa rezervnim sistemima za napajanje. To daje vrlo visoke brzine prijenosa podataka, ali cijena jednog gigabajta je vrlo visoka po tržišnim standardima.

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

Uključuju magnetne ploče za veliku količinu pohranjenih informacija i malu količinu. SSD pogon u jednom koferu. U njemu se pohranjuju najčešće korišteni podaci SSD skladište i ažuriraju se kako postanu relevantni iz bloka HDD... Kada se pristupa ovim podacima, oni se čitaju velikom brzinom iz SSD memorije bez pristupa sporijim magnetnim pločama.

Od čega su napravljeni SSD diskovi .

* Na primjer NAND memorija

SSD uređaj se sastoji od samih čipova NAND, koji kontroliše i donosi sve funkcije, isparljivi čip i štampanu ploču na kojoj je sve to zalemljeno.

Ponekad u SSD korišćeni pogoni mala baterija tako da kada se napajanje isključi, svi podaci iz keš memorije mogu biti prepisani u nepromjenjivu memoriju i svi podaci ostaju netaknuti. Postoje presedani da u pogonima sa MLC memoriju kada je napajanje isključeno, neki ili svi podaci su izgubljeni. WITH SLC memorije, takvi problemi nisu uočeni.

Memorija.

Gotovo svi visoki, srednji i jeftini SSD uređaji koriste stalne NAND(blic) memoriju zbog svoje relativno jeftino, mogućnost čuvanja podataka bez stalnog održavanja napajanja i mogućnost implementacije tehnologije za čuvanje podataka u slučaju neočekivanog nestanka struje.

Zbog kompaktnog rasporeda čipsa, proizvođači mogu proizvoditi SSD vozi unutra faktor forme 1.8; 2.5 ; 3.5 a manje kada su u pitanju uređaji bez zaštitnog pakovanja. Na primjer, za laptope ili interno postavljanje u računar.

Većina SSD diskovi se koriste jeftino - memorija koja može stati u jednu ćeliju više od jednog bita... Ovo ima veoma efikasan efekat na cijena gotovog proizvoda i doprinosi popularizaciji ovih uređaja za pohranu podataka. Ali imati MLC pamćenje i velike mane. Ovo niska izdržljivostćelije i još mnogo toga mala brzina pisati i čitati nego diskovi na osnovu.

SLC samo snimanje jedan bit u ćeliju i to obezbeđuje do 10 puta bolje izdržljivost i do 2 puta više velika brzina protiv MLC... Postoji i jedan nedostatak - Cijena vozi dalje SLC memorija u o duplo više od cijene pogona za MLC memorija. To je zbog visokih troškova proizvodnje, a posebno zbog SLC čipovi u proseku je potrebna ista zapremina duplo više kako bi se postigao isti volumen u odnosu na MLC.

SSD kontroler.

Gotovo svi indikatori SSD pogon zavisi od upravljačkog regulatora. To uključuje mikroprocesor koji upravlja svim memorijskim procesima sa posebnim firmware; i most između signala memorijskih čipova i kompjuterske magistrale ( SATA,).

Karakteristike modernog SSD kontrolera:

• PODREZATI.
• Čitanje, pisanje i keširanje.
• Ispravka greške ( ECC).
• Šifriranje (AES).
• Prilika S.M.A.R.T praćenje.
• Označavanje i snimanje neradnih blokova za dodavanje na crnu listu.
• Kompresija podataka ( Sandforce kontroleri na primjer).

Svi memorijski kontroleri ciljaju paralelno povezan NAND memorija. Budući da je memorijska magistrala jednog čipa vrlo mala (maksim 16 bit), koriste se sabirnice mnogih čipova povezanih paralelno (analog RAID 0). Štaviše, jedan čip uopće nema odlične karakteristike, već naprotiv. Na primjer visoka kašnjenje ulaz-izlaz. Kada su memorijski čipovi povezani paralelno, ova kašnjenja su skrivena, raspoređena među njima. A sabirnica raste proporcionalno svakom dodanom čipu, do maksimalnog propusnog opsega kontrolera.

Mnogi kontroleri znaju kako se koriste 6 Gbps, koji je povezan sa kontrolerima koji podržavaju brzinu razmene podataka 500mb/s, daje opipljivo povećanje performansi čitanja/pisanja i pune otključavanje potencijala SSD-a voziti.

Keš memorija.

V SSD diskovi, keš memorija se koristi u obliku volatile DRAM mikro kola, kao u tvrdim diskovima.

Ali u solid-state drajvovima, nosi još jedan važna funkcija... Dio firmvera i podaci koji se najčešće mijenjaju su u njemu, smanjujući trošenje nestabilnih NAND memorija. U nekim kontrolerima nije predviđena upotreba keš memorije, ali ipak postižu visoke stope u brzini ().

Interfejsi za povezivanje SSD-a.

Najčešći interfejsi za SSD potrošačke kategorije su SATA 6Gb/s, i USB 3.0... Svi ovi interfejsi su sposobni da obezbede potrebnu propusnost za bilo koji SSD voziti.

U prijenosnim uređajima kao što su laptopi i tableti, najčešći su kompakti SSD pogoni sa interfejsom mini PCI-Express (mSATA ).

Prednosti i mane SSD-a u odnosu na HDD-ove.

Prednosti SSD-a u odnosu na HDD(tvrdi diskovi):

• Uključuju se odmah, ne zahtijevaju promociju.
• Značajno veća brzina slučajnog pristupa.
• Značajno veća brzina pristupa.
• Brzina prijenosa podataka je mnogo veća.
• Nije potrebna defragmentacija.
• Bez zvuka, jer nemaju mehaničke dijelove.
• Ne stvaraju vibracije.
• Otporniji na temperaturu, udarce i vibracije.
• Nešto manja potrošnja energije.

Nedostaci SSD-a u odnosu na HDD(tvrdi diskovi).

• Nošenje ćelija. Barem unutra SSD diskovi i nema mehaničkih dijelova, memorijski čipovi se istroše (mlc ~10000 prepisuje, slc ~100000 ).
• Kapacitet je mnogo manji.
• Cijena je znatno viša u smislu GB / $
• Nemogućnost oporavka izgubljeni podaci nakon naredbe ili neposredno nakon formatiranja.

Kod SSD uređaja koristi se naredba (instrukcija). PODREZATI za povećanje brzine snimanja. Zajedno sa nekim mikrokontrolerima, PODREZATI omogućava vam da postignete neznatno povećanje brzine čitanja. Podržani su svi SSD diskovi objavljeni od 2012. godine PODREZATI... U starijim verzijama, da biste omogućili ovaj priručnik, možda ćete morati da flešujete novi firmver. U većini slučajeva, treptanje će trajno izbrisati sve podatke.

SSD uređaji za pohranu su još uvijek potpuno nova generacija medija za pohranu podataka i nisu balansirani proizvodi u svakom pogledu. Međutim, za entuzijaste, poslovne klijente i implementacije zasnovane na serverima, oni su povoljni u odnosu na performanse, što može biti odlučujući faktor kupovine. Novo krug evolucije, SSD uređaji će dobiti sa masovnom proizvodnjom memorijskih čipova Feroelektrični RAM (FRAM, FeRAM). Ovo će povećati nivo izdržljivosti ćelija. SSD pogoni.

Ali ne činjenica da za SSD pokreće budućnost. Svaki novi tehnički proces, kako je praksa pokazala, smanjuje brzinu čitanja/pisanja i povećava broj grešaka koje se javljaju, a koje je takođe potrebno otkloniti korišćenjem sistema za ispravljanje grešaka na štetu performansi. I za SLC ova brojka je prihvatljiva, ali sa MLC i TLC (troslojna ćelija) sve je veoma, veoma tužno. Sa svakom novom generacijom, bez značajnijih novih iskora, brzina će opadati. I za 4 nm će pasti skoro na nivo HDD 2012.

SSD je skraćenica od Solid-State Drive. To je, u stvari, prevedeno - SSD uređaj. Njegova posebnost leži u činjenici da ne sadrži pokretne mehaničke dijelove: unutra se nalaze samo ploče i mikro krugovi, uz pomoć kojih se informacije snimaju, pohranjuju i čitaju.

Istorija SSD-a počela je davno. Po prvi put, StorageTek je uspio implementirati neku vrstu sličnosti 1985. godine. Ali u to vrijeme, visoka cijena i niska proizvodnost komponenti nisu dopuštali masovno uvođenje rješenja u mase, a nije bilo posebnog odgovora na pitanje šta je brz SSD disk potreban u kompjuteru, ako su interfejsi i periferne jedinice još uvijek radi polako. Ali početkom 2010-ih, popularnost SSD-ova dramatično je porasla. Gotovo svaki novi laptop sada dolazi sa SSD ili hibridnom konfiguracijom tvrdog diska. Zatim ćemo pogledati šta je to - SSD u laptopu ili desktop računaru.

Čemu služi SSD disk u računaru?

SSD diskovi se ne razlikuju od HDD-a po svojoj namjeni. Dizajniran je da obavlja istu funkciju - da pohranjuje podatke, operativni sistem, datoteke za pejdžing i slično. Naravno, ova zamjena je skuplja ako se prevede u gigabajte / rublje. Više je nego vjerovatno da će se situacija promijeniti u bliskoj budućnosti.

SSD hard disk uređaj laptopa i računara

U suštini nema razlike između onoga što je SSD u laptopu i desktop računaru. Može biti kućište slično HDD-u, ili može biti napravljeno u obliku ploče za ugradnju u M.2 konektor. Ako rastavite SSD ili pogledate ploču, onda je po dizajnu vrlo sličan običnom USB fleš disku. Općenito, SSD je veliki fleš disk, sa istim principom rada.

Kontroler upravlja cijelim uređajem, koji distribuira podatke do ćelija, prati njihov status, brisanje i, općenito, obavlja sve funkcije slične funkcijama procesora u računalu.

Sama memorija je fleš memorija, ista kao na fleš diskovima. SSD koristi NAND tip, koji je trodimenzionalni raspored provodnika gdje se na raskrsnicama koristi niz ćelija.

Prema načinu upisivanja podataka u ćeliju razlikuju se dva tipa implementacije: SLC - Jednorazinska ćelija i MLC - Multi-level Cell. Kao što možete pretpostaviti, u prvom slučaju samo je jedan bit upisan u jednu ćeliju, u drugom - nekoliko. Sada je iz MLC-a proizašla još jedna vrsta, čije se ime uvriježilo u svakodnevnom životu, iako je uključeno u podskup ove vrste - TLC, Triple-level Cell.

Svaka implementacija ima brojne prednosti i nedostatke. MLC je jeftiniji u smislu omjera količine i cijene. Ovo dugoročno čini SSD hard disk jeftinijim, što utiče i na izbor potrošača. Ali struktura snimanja u nekoliko slojeva nameće ograničenja na broj ciklusa pisanja i performanse. Što se više nivoa ugniježđenja koristi, algoritam za rad sa ćelijama postaje složeniji i resursi su manji. SLC je proporcionalno skuplji, ima veći resurs i performanse.

Proizvođači rješavaju probleme s resursima i pouzdanošću memorije uz pomoć algoritama koji vam omogućuju kontrolu procesa korištenja ćelija: snimanje se vrši na onim dijelovima memorije koji se najmanje koriste. Koristi se i drugi pristup - rezervacija memorije. Gotovo svaki SSD rezerviše oko 20% memorije kako bi je odatle napunio u slučaju gubitka ćelije.

Kako radi SSD

Vjerovatno mnogi ljudi znaju kako funkcionira običan hard disk - magnetna glava ide od početka do ruba rotirajućeg diska i čita podatke sa staza. Glavni problem sa magnetnim diskovima je taj što je potrebno previše vremena da se glava pozicionira u području sa željenim podacima. A ako je datoteka također podijeljena na nekoliko dijelova u različitim dijelovima, tada se vrijeme procesa čitanja ili pisanja značajno povećava.

Da biste razumjeli šta je SSD disk, morate znati kako funkcionira. Da bi pristupio podacima za čitanje ili ćelijama za pisanje, sistem treba samo da zna adresu. Kontroler tada jednostavno vraća blokove podataka. Vrijeme se troši samo na traženje adrese i prijenos podataka - doslovno milisekunde.

Vrste tvrdih SSD uređaja

Po tipu, SSD se može okarakterisati faktorom forme i tipom interfejsa. Postoje tri glavna faktora forme:

• 2.5". Disk je umotan u kućište od 2,5 inča. Omogućava kompatibilnost između gotovo svih vrsta sistema: laptopa, servera, računara.

• Kao posebna ploča za PCIe slot. Pruža dobru brzinu i pouzdanost, koristi PCI Express interfejs.

• M.2. Relativno novi format, predstavljen uglavnom u obliku ploče koja se instalira direktno na matičnu ploču u M.2 konektor, koji je vrlo kompaktan. Ovaj SSD se može naći u tri različita dizajna u zavisnosti od dužine: 2242, 2260, 2280. Posljednje dvije cifre označavaju dužinu u mm.

Postoji nekoliko drugih formata koji su rijetki i potrebni za uski raspon zadataka, kao što su 1.8", 3.5" ili mSata.

Interfejse je teže shvatiti. Ovo je zbrka standarda i specifikacija. Počnimo s najpopularnijim - SATA. Danas postoje tri glavne revizije i dvije dodatne. SATA - Podržava do 1,5 Gbps. Sada se sve manje nalazi. SATA II - do 3Gb/s. SATA III - do 6 Gb/s. SATA 3.2 revizija je dobila dodatni Express prefiks. Ima brzine do 8 Gb/s i kompatibilan je sa drugim SATA-om i, što je najinteresantnije, baziran je na PCI Express interfejsu. Interfejs se može implementirati u 2,5-inčnom i M.2 formatu.

PCI-E sučelje je malo lakše. Implementiran je uglavnom u M.2 za SSD. Imajte na umu da PCI može biti višestruki. Što više kanala ima, to je brža brzina prijenosa podataka.

Opće karakteristike SSD-a (Solid State Disk)

Hajde da pogledamo osnovne karakteristike po kojima možete prepoznati SSD, analizirati šta je to i uporediti ga sa HDD-om.

Interfejs i faktor forme

O tome smo već malo pričali. Sada pogledajmo ovo u kontekstu izbora i relevantnosti za različite sisteme. Sa interfejsima je sve jednostavno - eSATA se sada smatra najproduktivnijim, koji se u specifikacijama u nekim prodavnicama i proizvođačima može označiti kao PCI-E. To je daleko najbrži interfejs.

Forma se mora odabrati ovisno o vrsti PC-a - laptop ili stacionarni. U stacionarnom, radi kompaktnosti, možete koristiti M.2, koji će zauzeti malo prostora na ploči i ne zahtijeva dodatnu snagu. Noviji laptopi takođe podržavaju M.2. Za stare je relevantan faktor oblika od 2,5 inča.

Kapacitet i brzina diska

SSD kapaciteti su prilično skupi. Najpovoljnija verzija SSD-a od 32 GB može se kupiti za oko 1.500 rubalja, dok će HDD za isti novac već imati zapreminu od 160 GB ili više. Što se tiče brzine, onda sve nije tako jednostavno. Vrlo često je brzina čitanja i pisanja podataka u specifikacijama za diskove jako precijenjena. I to ne nužno samo za malo poznate male kompanije, već čak i za poznate brendove. Stoga se treba fokusirati na preglede i mjerenja renomiranih servisa i testera.

Vrsta memorijskih čipova

Zanimljivo je da su sada obje vrste memorije - MLC i SLC - praktički iste u pogledu performansi i resursa za pisanje/prepisivanje. Mnogo ovisi o implementaciji određenog proizvođača. Prije kupovine svakog konkretnog modela, preporučujemo da pogledate testove i recenzije ovih uređaja.

Vodeći proizvođači SSD diskova za PC

Poznati proizvođači pogona su u vrhu. Nešto posebno u njihovoj implementaciji se ne razlikuje. Štaviše, kontroleri proizvođača Samsung ili Intel mogu se naći ne samo u njihovim vlastitim diskovima, već iu uređajima konkurentskih marki. Glavna imena na vrhu:

• Samsung... Proizvesti širok spektar SSD-ova za širok spektar zadataka;
• Western Digital. Jedan od najstarijih proizvođača medija. Lansira tri različite pogonske linije - zelenu, plavu i crnu;
• Intel. Ovde je sve jasno. Pouzdanost i kvalitet;
• Transcend. Poznat uglavnom po svojim fleš diskovima. Sada objavljujemo punopravne SSD-ove.

Koji SSD je bolje kupiti

Ako budžet nije ograničen, onda nema problema. Ako se svaka rublja računa, onda je bolje pristupiti pitanju temeljno. Hajde da pogledamo nekoliko modela na koje treba obratiti pažnju.

Tip memorije koji koristi je TLC. Deklarisana brzina čitanja/pisanja je 540/520 MB/s. Ukupni kapacitet skladištenja je 120 GB. Na disku se može pohraniti ukupno 75 TB podataka. U prosjeku, korisnici pišu od 5 do 30 GB dnevno na svoj disk, što znači otprilike 10 TB godišnje. Dakle, resurs ovog SSD-a bi trebao biti dovoljan za oko 7,5 godina. Za povezivanje se koristi SATA interfejs. Možete kupiti disk za 3600 rubalja. A njegov 2,5-inčni faktor oblika omogućit će vam da ga koristite i u "stacionarnom" iu laptopu.

A evo i par recenzija o njemu:

Recenzija Samsung SSD 850

Recenzija Samsung SSD 850

Više detalja na Yandex.Market-u: https://market.yandex.ru/product/1973235126/reviews?track=tabs

Ako su kompaktnost i ušteda prostora na prvom mjestu, onda možete razmotriti SSD sa M.2. Unutar 5000 rubalja možete kupiti Intel SSDPEKKW128G8XT.

Ovo je disk sa M.2 konektorom i veličine 2280. Imajte na umu da slobodan prostor od konektora do najbliže komponente mora biti veći od 80 mm. Vrsta memorije - TLC. Ukupna veličina diska je 120 GB. Ovaj disk je zanimljiv po tome što je povezan preko PCI-E interfejsa sa 4 kanala preko M.2 konektora. A to znači da sabirnica ne ograničava mogućnosti SSD-a i u potpunosti mu omogućava da isporuči odlične brzine pisanja i čitanja - koje je, usput rečeno, proizvođač deklarirao na 650 MB/s za pisanje i 1640 MB/s za čitanje. Ukupni resurs je 72 TB podataka. Uređaj košta 4290 rubalja.

Više detalja o Yandex.Marketu: https://market.yandex.ru/product/1974689676/reviews?track=tabs

Intel SSDPEKKW128G8XT

Općenito, cijene iznad 5.000 RUB same po sebi ne podrazumijevaju velike skokove u performansama. Mijenja se samo ukupan prostor na disku. Inače, za SSD-ove indikator jačine zvuka također utiče na izdržljivost. Na primjer, disk od 120 GB s dnevnim snimanjem od 30 GB trajat će otprilike 7,5 godina. Uz istu brzinu snimanja, uređaj od 500 GB trebao bi trajati 4 puta duže.

Možete dati ovo: potreban vam je disk samo za sistem i programe - možete odabrati manji, 60 ili 120 GB, i pohraniti sve podatke, filmove, slike itd. na drugi HDD. Ako planirate sve pohraniti na jedan SSD, bolje je odmah odabrati veći. PCI-E sučelja su još uvijek skuplja od SATA, ali nisu ograničena u brzini, stoga je, ako budžet dozvoljava, bolje odabrati PCI-E sučelje.

Odgovori na često postavljana pitanja o SSD disku

Tokom svog postojanja, SSD-ovi su uspjeli steći mitove i legende, kao i stalna pitanja. Razmotrićemo nekoliko njih.

Posebna pravila rada

Mnogi ljudi vjeruju da pravilnom upotrebom pogona možete produžiti njegov vijek trajanja. Ovo uključuje razne optimizacije - onemogućavanje keš memorije, indeksiranje, straničnu datoteku, izvođenje defragmentacije. Zapravo, ove radnje u velikoj mjeri neće utjecati na SSD resurs. Umjesto toga, smanjenje ukupnih performansi zbog onemogućavanja funkcionalnosti će biti manje opravdano od zajedničkog resursa uvećanog za nekoliko desetina gigabajta.

Jedino što se može savjetovati je da napravite sigurnosne kopije: sačuvajte važne podatke na alternativni medij - oblak ili drugi disk. Iako se ovaj savjet u principu odnosi na sve medije.

Po čemu se SSD razlikuje od HDD-a

Brzina čitanja i pisanja, otpornost na udarce i vibracije, nivo buke, potrošnja energije i težina. Ovo su glavne prednosti SSD-a u odnosu na HDD.

Šta je TRIM u SSD-u

TRIM je instrukcija za ATA interfejse koja omogućava operativnom sistemu da kaže disku koji blokovi memorije mogu biti neiskorišćeni i smatrani praznim. Zašto je potreban SSD diskovima? Uveden je u vezi sa specifičnostima rada SSD uređaja. Kada upisujete nove podatke u ćeliju, SSD ne može jednostavno uzeti i zamijeniti stare podatke novima. On prvo mora pročitati podatke u keš memoriju, obrisati ćeliju, a zatim ih zapisati - dok se brzina pristupa značajno smanjuje. TRIM je riješio ovaj problem. Sistem i drajv neprestano razmjenjuju informacije o tome koje ćelije više nisu potrebne i na TRIM signal resetuje ove ćelije. Sljedeći put kada se SSD upiše, on odmah tiho upisuje podatke na njega.

Da li mi je potreban SSD za igranje igara?

Ni ovdje nije sve tako jednostavno. Prvo, ne možete očekivati ​​značajno povećanje FPS-a u igrama od korištenja SSD-a. SSD uređaj će biti relevantan prilikom učitavanja svjetova i nivoa - lokacije će se učitavati brže. Postoji mogućnost da SSD disk može pomoći u slučajevima kada su performanse ograničene količinom RAM-a, kada se ovi podaci ubacuju u datoteku stranične memorije. Ali u takvoj situaciji mijenjanje HDD-a u SSD umjesto povećanja "RAM-a" predstavlja sumnjivo zadovoljstvo.

Usput, postoji zanimljiv video o testiranju popularnih igara na različitim diskovima:

SSD diskovi ili skraćeno SSD (Solid State Drive) zamjenjuju magnetne čvrste diskove. I iako se u skraćenici spominje riječ pogon - "disk", novi uređaji za skladištenje teško se mogu nazvati diskovima, jer nemaju ništa što liči na disk.

Hajde da pogledamo u čemu su solid-state diskovi (SSD) dobri i po čemu se razlikuju od svima nama poznatih tvrdih magnetnih diskova - HDD-a.

Prednosti SSD-a u odnosu na HDD.

Najveća prednost SSD-a u odnosu na HDD-ove je u tome što oni performanse mnogo veći od "klasičnih" hard diskova. Činjenica je da SSD-ovi koriste potpuno drugačiju tehnologiju za snimanje, pohranjivanje i čitanje informacija. Tehnologija je posuđena iz fleš memorije, pa se SSD može nazvati specijalizovanim fleš diskom velikog kapaciteta.

Druga prednost SSD-a je nema pokretnih dijelova i detalji. Nije tajna da su magnetni čvrsti diskovi veoma osetljivi na vibracije, posebno kada su u radnom stanju. Slučajan pad i možete se zauvijek oprostiti od HDD-a. Takođe, nije neuobičajeno da izađete iz stojećeg pogona, koji okreće te iste magnetne "palačinke". Mehanički dijelovi su Ahilova peta svakog uređaja visoke tehnologije.

Budući da SSD-ovi jednostavno nemaju pokretne dijelove i dijelove, njihova otpornost na vibracije i udarce je mnogo veća od one kod konvencionalnih HDD-a.

Treći i važan kvalitet SSD-a za prijenosnu tehnologiju je njihov mala težina... Ako stavite 2,5” SSD kapaciteta, na primjer, 128Gb na jedan dlan, a 2,5” HDD sa 180Gb na drugi dlan, tada će vam se SSD uređaj činiti samo “puh”. Nevjerovatno su lagane.

Četvrta prednost SSD-a u odnosu na HDD-ove je da oni troše manje energije, a njihova radna temperatura je znatno niža.

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

SSD uređaj.

Ovako izgleda prosječan SSD. Naravno, u prodaji postoje modeli otvorenog okvira. Najčešći SSD-ovi oblika su 2,5 inča.

Obični SSD uređaj je štampana ploča na kojoj je instaliran set mikro krugova. Ovaj set se sastoji od mikrokola NAND kontroler i, u stvari, mikro kola NAND memorija.

PCB područje SSD uređaja je u potpunosti iskorišteno. Većinu zauzimaju NAND memorijski čipovi.

Kao što vidite, u SSD pogonu nema mehaničkih dijelova ili diskova - samo mikro kola. Nije uzalud da se u posljednje vrijeme SSD-ovi sve više nazivaju "elektronskim" diskovima.

Vrste memorije u SSD-u.

Sada kada smo se pozabavili uređajem SSD diskova, razgovarajmo o njima detaljnije. Kao što je već spomenuto, običan SSD se sastoji od dva međusobno povezana dijela: memorije i kontrolera.

Počnimo s pamćenjem.

Za pohranjivanje informacija u SSD-ove koristi se NAND memorija, koja se sastoji od ogromnog broja MOSFET-ova s ​​plutajućim vratima. Nazivaju se i ćelije (pamćenje). Ćelije se kombinuju u stranice od 4 KB (4096 bajtova), zatim u blokove od 128 stranica, a zatim u niz od 1024 bloka. Jedan niz ima zapreminu od 512 MB i kontroliše ga poseban kontroler. Takav višeslojni model uređaja za pohranu nameće određena ograničenja njegovom radu. Tako, na primjer, možete izbrisati informacije samo u blokovima od 512 kB, a pisanje je moguće samo u blokovima od 4 kB. Sve to dovodi do činjenice da poseban kontroler upravlja snimanjem i čitanjem informacija iz memorijskih mikro krugova.

Ovdje je vrijedno napomenuti da mnogo ovisi o vrsti kontrolera: brzina čitanja i pisanja, tolerancija grešaka, pouzdanost. O tome koji se kontroleri koriste u SSD-ovima govorit ćemo malo kasnije.

Postoje tri glavne vrste NAND memorije koje se koriste u SSD-ovima: SLC, MLC i TLC. U tipu memorije SLC (Jednostepena ćelija), koriste se tranzistori na jednom nivou. To znači da jedan tranzistor može pohraniti 0 ili 1. Jednom riječju, takav tranzistor može pohraniti samo 1 bit informacije. Neće biti dovoljno, zar ne?

Ovdje su krupni ljudi "počešali repu" i smislili kako da naprave tranzistorsku ćeliju 4 nivoa. Štaviše, svaki nivo predstavlja 2 bita informacije. Odnosno, jedna od četiri kombinacije 0 i 1 može se napisati na jednom tranzistoru, i to: 00 , 01 , 10 , 11 ... Odnosno 4 kombinacije, protiv 2 za SLC. Duplo više nego na SLC ćelijama! I zvali su ih ćelije na više nivoa - MLC (Multi-Level Cell).

Dakle, na isti broj tranzistora (ćelija) možete napisati 2 puta više informacija nego da se koriste SLC ćelije. Ovo značajno smanjuje cijenu finalnog proizvoda.

Ali MLC ćelije imaju značajne nedostatke. Ove ćelije imaju kraći životni vek od SLC-a, u proseku 100.000 ciklusa. Za SLC ćelije, ovaj parametar je 1.000.000 ciklusa. Takođe je vredno napomenuti da su vremena čitanja i pisanja za MLC ćelije duže, što smanjuje brzinu SSD uređaja.

Budući da se tehnologije za pohranjivanje informacija na solid-state medije razvijaju vrlo brzo, onda se, možda, sve o čemu ste ovdje naučili već smatra moralno zastarjelim.

Na primjer, kada se ovaj članak još pisao, SSD-ovi bazirani na MLC-u su bili u prednosti. Ali, sada su ih praktično zamijenili SSD diskovi sa memorijom tog tipa TLC- ćelije na tri nivoa ( Ćelija na tri nivoa). TLC memorija ima 8 nivoa, pa stoga svaka ćelija već može pohraniti 3 bita informacija (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Tabela poređenja fleš memorije: SLC, MLC i TLC.

Tabela pokazuje da što se više nivoa koristi u ćeliji, to sporije radi memorija zasnovana na njoj. TLC memorija je očito inferiorna, kako u brzini tako iu "životnom" ciklusu - prepisivanju.

Inače, TLC memorija se već duže vrijeme koristi u USB fleš diskovima, koja je, iako se brže „troši“, znatno jeftinija. Zbog toga se cijena USB fleš diskova i memorijskih kartica stalno smanjuje.

Unatoč činjenici da SSD diskove proizvode različite kompanije pod vlastitim brendovima, mnogi ljudi kupuju NAND memoriju od malog broja njenih proizvođača.

Proizvođači NAND memorije:

Intel / Micron;

• Toshiba / SanDisk;

  Samsung.

Tako smo saznali da SSD-ovi dolaze u tri različite vrste memorije: SLC, MLC i TLC. Memorija zasnovana na SLC-u je brža i izdržljivija, ali skuplja. Memorija na MLC ćelijama je znatno jeftinija, ali ima manji resurs i brzinu. U širokoj prodaji (u trenutku uređivanja članka) mogu se naći samo SSD diskovi bazirani na MLC i TLC fleš memoriji. Diskovi sa SLC memorijom se gotovo nikada ne nalaze.

3D XPoint memorija i Intel Optane skladište.

Vrijedi napomenuti da su se nedavno na tržištu pojavili diskovi koji se temelje na novoj vrsti trajne memorije. 3D XPoint(čitati kao "tri križne tačke"). Na osnovu 3D XPoint-a, Intel Corporation proizvodi SSD diskove pod brendom Intel Optane. Razvoj nove vrste memorije izvršile su dvije kompanije Intel i Micron.

3D XPoint je fundamentalno nova vrsta nepromjenjive memorije, za razliku od NAND memorije, koja postoji od 1989. godine.

3D XPoint ima veću brzinu čitanja i pisanja, budući da se ćeliji pristupa direktno. Za 3D XPoint se kaže da uopće nema tranzistora, a svaka ćelija može pohraniti 1 bit informacija. Direktan pristup eliminiše potrebu za složenim kontrolerima koji su potrebni u NAND diskovima sa tranzistorima na više nivoa (MLC, TLC). Osim toga, resurs (otpornost na habanje) ove memorije je mnogo veći od NAND-a, koji ima tako osnovni nedostatak kao što je curenje elektrona iz ćelija.

Budući da brzina Intel Optane drajva premašuje mogućnosti SATA interfejsa, oni se obično proizvode u faktorima forme M.2, kao i u obliku SSD uređaja za PCI Express slot (PCI-E AIC ( add-in-card)). Za rad sa takvim drajvovima koristi se novi interfejs. NVMe koji zamjenjuje SATA.

SSD kontroleri.

U vrijeme pisanja ovog teksta, sljedeći kontroleri su bili najšire korišteni:

O instalaciji Windows-a na SSD.

Ne preporučuje se instaliranje Windows XP na SSD, jer ovaj operativni sistem nije dizajniran za rad sa SSD-om. U Windows 7, 8 i 10, podrška za SSD je u potpunosti prisutna. Istina, za izdržljiviji i "ispravniji" rad SSD-a sa Windows 7, preporučuje se provjeriti / konfigurirati neke parametre ovog OS-a.