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

Do nedavno su mediji za pohranu podataka koristili princip magnetskog snimanja. 70-ih i 80-ih godina prošlog stoljeća bile su to diskete, koje su potom ustupile mjesto pouzdanijim i kapacitetnijim tvrdim diskovima. Ovakvo stanje promatrano je sve do kraja prošlog desetljeća, sve dok se na tržištu nisu pojavili SSD-ovi - čvrsti elektronički mediji bez pokretnih mehaničkih dijelova i karakterizirani velikom brzinom.

Isprva su se odlikovali malim kapacitetom i visokom cijenom. Vijek trajanja ovih uređaja također je ostavio mnogo da se poželi. Stoga nije bilo definitivnog odgovora na pitanje zašto je potreban SSD disk. S volumenom 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 zanimljivim samo za štreberke koji žele iscijediti maksimalnu izvedbu iz svog računala.

No napredak ne miruje, a uskoro su u prodaju pušteni kapacitetniji i pristupačniji SSD diskovi, koji su privukli pozornost široke publike. Pitanje zašto vam je potreban SSD tvrdi disk postalo je relevantnije nego ikad.

Značajke dizajna, prednosti SSD diskova

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

Dizajn HDD i SSD pogona

Glavna razlika između SSD-a i tradicionalnih tvrdih diskova je različit princip dizajna i rada. Za razliku od tvrdih diskova, u konstrukciji medija u čvrstom stanju nema mehaničkih komponenti. Za snimanje podataka koriste se nizovi brze flash memorije, čiji pristup osigurava interni kontroler. Ovaj dizajn daje SSD-u niz prednosti koje nisu dostupne s tradicionalnim HDD-ovima.

• Bešumnost... Zbog nepostojanja pokretnih dijelova, SSD ne ispušta nikakve zvukove tijekom rada.
• Otporan na udarce... Za razliku od HDD-a, gdje u procesu pomicanja uređaja ili pada, magnetska 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 pogon skriven unutar računala ili prijenosnog računala dovoljno je zaštićen od toga.
• Mala potrošnja energije... Glavni potrošač energije u željeznici je motor koji pokreće diskove. Okreće se brzinom od 5, 7 ili 10 tisuća okretaja u minuti i troši do 95% sve električne energije dovedene u pogon. Tako je SSD i do 10 puta ekonomičniji, što posebno vrijedi za tanka prijenosna računala.
• Velika brzina čitanja/pisanja... Magnetska metoda bilježenja podataka dosegnula 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 na tradicionalnom tvrdom disku snimljene na fizički različite diskove (njihov dizajn su HDD-ovi 2 ili više) ili njihove dijelove, dolazi do kašnjenja uzrokovanog potrebom pomicanja glave za čitanje. Zbog toga je brzina rada značajno smanjena. Slična latencija kod čitanja ćelija u SSD flash polju je u milijuntim dijelovima sekunde i ne utječe značajno na ukupnu izvedbu.

Nedostaci SSD-a

Uz sve prednosti, prerano je govoriti o savršenstvu SSD tehnologije. Nedostaci takvih pogona su nedovoljno niska cijena (3-10 puta skuplji od HDD-a po 1 GB memorije) i ograničeni vijek trajanja (od 10 tisuća do 1 milijun ciklusa ponovnog pisanja po ćeliji). Ovaj pokazatelj za HDD je teoretski neograničen, ali u praksi doseže desetke milijuna ciklusa.

Još jedan nedostatak SSD diskova je električna ranjivost: kada se primijeni visoki napon, uzrokovan neispravnim napajanjem, i kontroler i flash pogon izgaraju.

SSD diskovi - zašto su potrebni

Poznavajući glavne prednosti SSD diskova, odgovorite na pitanje "Zašto vam treba SSD pogon u računalu?" puno lakše. Kupnja ovog gadgeta omogućit će, prije svega, povećanje udobnosti korištenja gadgeta i produžiti vijek trajanja baterije (ako se radi o prijenosnom računalu). Velika brzina rada pozitivno će utjecati na vrijeme pokretanja OS-a, otvaranje dokumenata i performanse u igrama.

Zašto je SSD potreban u prijenosnom računalu

Ako je riječ o prijenosnom računalu, onda pitanje "zašto nam treba SSD" uopće ne treba iznositi u raspravu. U svakom slučaju, kupnja SSD diska neće učiniti ništa gore. Energetski učinkovita tehnologija omogućit će vam postizanje dužeg vremena rada s jednim punjenjem, odsutnost visokog napona u strujnim krugovima smanjuje rizik od nepopravljivog kvara diska u slučaju kvara napajanja, a kapacitet memorije u prijenosno računalo ne igra toliko važnu ulogu kao stolno računalo.

Što se tiče kraćeg vijeka trajanja, iskustvo servisnih centara pokazuje: tvrdi disk prijenosnog računala se kvari i prijevremeno se haba nekoliko puta češće i brže nego u stacionarnom računalu. To je prije svega zbog značajno velikog broja dinamičkih opterećenja kojima je uređaj izložen tijekom transporta i rada. Slučajno ispustite prijenosno računalo s koljena u trenutku kada se podaci zapisuju na HDD, postoji veliki rizik od oštećenja pogona, čak i ako računalo nije vizualno oštećeno. Stoga je velika vjerojatnost da će SSD trajati čak i dulje od tvrdog diska.

Zašto SSD disk u gaming PC-u

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

Primjetna je razlika u besprijekornim igrama kao što su Skyrim, Grand Theft Auto ili Fallout. Unutarnji svijet u njima nalazi se na jednoj ogromnoj karti, a kako bi se smanjilo opterećenje hardvera, samo je dio pohranjen u RAM. To može biti okruženje, na primjer, u radijusu od 200 metara oko lika. Dok se krećete terenom, objekti koji se udaljavaju od RAM-a se uklanjaju, a na njihovo mjesto se upisuju objekti u čijem smjeru se igrač približava. Dakle, čitanje s tvrdog diska događa se stalno i lako je pretpostaviti da će SSD omogućiti procesoru da dostave podatke puno brže i učinkovitije od pogona tvrdog diska.

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

Zašto vam treba SSD tvrdi disk u multimedijskom računalu

U kućnom računalu koje se koristi za surfanje webom i rješavanje multimedijskih zadataka (gledanje filmova, slušanje glazbe) SSD je najmanje potreban. Potrebu za ovakvim diskom mogu iskusiti samo poznavatelji sadržaja u kvaliteti Blue-Raya. Potrebno je dugo (oko 10 minuta) čekati da se film od 40 GB zapiše u memoriju računala. Ali da biste pohranili izbor svojih omiljenih filmova u FullHD, QHD ili 4K UHD rezoluciji, potreban vam je prostran SSD od 500, 1000 ili 2000 GB. Trošak takvih pogona prelazi tisuću dolara, a ne može si svatko priuštiti takvu akviziciju.

Za nezahtjevne korisnike računala veliki SSD u multimedijskom računalu je nepotreban. Mogućnosti klasičnih (magnetskih) tvrdih diskova dovoljne su da zadovolje potrebe 99% korisnika. Međutim, mali (64 - 128 GB) SSD disk koji se koristi kao medij sustava (za instalaciju Windowsa) neće biti suvišan. To će značajno povećati ukupne performanse računala, smanjiti razinu 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 se baviti tvrdim diskovima. A sada razgovarajmo o SDD-u.

Što je SSD

SSD disk je računalni nemehanički uređaj za pohranu koji se sastoji od memorijskih čipova i mikrokontrolera. Dolazi od engleskog Solid State Drive, što doslovno znači – SSD.
U ovoj definiciji svaka riječ ima značenje. Nemehanički uređaj znači da u njemu nema mehaničkih dijelova – ništa se unutra ne miče, ne zuji i ne stvara buku. Kao rezultat toga, ništa nije brušeno ili istrošeno. Budući da su SSD pogoni zamijenili tradicionalne mehaničke pogone, ovo je svojstvo vrlo važno. Stariji pogoni bili su zastrašeni vibracijama tijekom rada, solid-state diskovi nisu.
Za pohranjivanje informacija koriste se memorijski čipovi. Kontroler na disku omogućuje primanje podataka iz memorijskih ćelija i pisanje u njih, prenoseći podatke na opće sučelje računala, bez obzira na specifičnosti rada medijske memorije. Divovski flash pogon – to je ono što je SSD pogon, može se činiti na prvi pogled, ali samo s hrpom beskorisnih komponenti.

Čemu služi SSD

U svakom računalu, SSD je zamijenjen konvencionalnim HDD-om. Radi brže, male je veličine i ne ispušta zvukove. Velika brzina učitavanja aplikacija i operativnog sustava povećava udobnost rada s računalom.
Što je SSD u prijenosnom računalu gdje se računa svaki vat snage? Naravno, prije svega, to je vrlo ekonomičan medij za pohranu. Može dulje raditi s napunjenom baterijom. Osim toga, ima vrlo mali otisak, što omogućuje uključivanje SSD-ova u najmanje hardverske konfiguracije.

Od čega se sastoji SSD?

Malo kućište u kojem se nalazi mali PCB je vanjska strana SSD-a. Na ovu ploču je zalemljeno nekoliko memorijskih čipova i kontroler. S jedne strane ove kutije nalazi se poseban konektor - SATA, koji vam omogućuje spajanje SSD diska kao i bilo kojeg drugog pogona.
Za pohranjivanje informacija koriste se memorijski čipovi. Ovo nije memorija slučajnog pristupa koja se nalazi u svakom računalu. Memorija u SSD-u sposobna je pohranjivati ​​informacije čak i nakon isključivanja. Memorija SSD diskova je nepostojana. Kao i kod običnog diska, podaci se pohranjuju na magnetske ploče, ovdje se podaci pohranjuju u posebnim mikro krugovima. Pisanje i čitanje podataka je red veličine brže nego kod rada s pločama mehaničkih diskova.
Kontroler na disku je visokospecijalizirani procesor koji može vrlo učinkovito distribuirati podatke u mikro krugovima. 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.
Međuspremnik memorija se koristi za cachiranje podataka, baš kao i na običnim diskovima. Ovo je brza RAM memorija na SSD disku. Podaci se prvo čitaju u međuspremničku 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, to jest, što se podaci češće zapisuju na disk, to će brže propasti.
Čitanje podataka je vrlo brzo. Kontroler određuje adresu bloka koji se čita i pristupa željenoj memorijskoj lokaciji. Ako se na SDD disku čita nekoliko neslijednih blokova, to ni na koji način ne utječe na performanse. Postoji jednostavno poziv drugom bloku na njegovoj adresi.
Proces pisanja podataka je složeniji i sastoji se od niza operacija:
- čitanje bloka u predmemoriju;
- promjena podataka u cache memoriji;
- razrada postupka za brisanje bloka u nepostojanoj memoriji;
- upisivanje bloka u flash memoriju na adresi izračunatoj posebnim algoritmom.
Pisanje bloka zahtijeva višestruke pristupe memorijskim lokacijama na SSD-u. Prije snimanja pojavljuje se dodatna operacija za čišćenje bloka. Kako bi se ćelije flash memorije ravnomjerno istrošile, kontroler koristi poseban algoritam za izračunavanje brojeva blokova prije upisivanja.
Operaciju brisanja bloka (TRIM) izvode SSD diskovi kada su neaktivni. To je učinjeno 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.
Operacijski sustavi sami izvršavaju naredbu TRIM, što dovodi do čišćenja takvih blokova.

Vrste SSD diskova

Svi SSD diskovi podijeljeni su u nekoliko tipova, ovisno o tome na koje su sučelje spojeni na računalo.
- SATA - pogoni su spojeni na računalo koristeći isto sučelje kao i konvencionalni HDD-ovi. Izgledaju kao pogoni za prijenosna računala i veličine su 2,5 inča. mSATA varijanta je minijaturiziranija;
- PCI-Express - spojeni su kao obične video kartice ili zvučne kartice u utore za proširenje računala na matičnoj ploči. Imaju veće performanse i najčešće se instaliraju na poslužitelje ili računalne stanice;
- M.2 je minijaturna verzija PCI-Express sučelja.
Moderni SSD-ovi koriste uglavnom NAND memoriju. Po vrsti se mogu podijeliti u tri skupine koje su se pojavile kronološki: SLC, MLC, TLC. Što je memorija bila novija, to je postajala manja pouzdanost njenih stanica. Istodobno, kapacitet je rastao, što je pomoglo u smanjenju troškova. Pouzdanost diska u potpunosti ovisi o radu kontrolera.
Ne izrađuju svi proizvođači SSD-a vlastitu flash memoriju za svoje uređaje. Njihovu memoriju i kontrolere proizvode: Samsung, Toshiba, Intel, Hynix, SanDisk. Malo je korisnika čulo za Hynix SSD. Poznati proizvođač flash pogona Kingston u svojim pogonima koristi Toshibinu memoriju i kontrolere. Sam Samsung se bavi razvojem tehnologija za proizvodnju memorije i kontrolera te njima oprema svoje SSD diskove.

SSD specifikacije

Gotovo smo se riješili sa SSD diskovima, ostaje samo razgovarati o karakteristikama. Tako:
- Kapacitet diska. Obično je ova karakteristika označena vrijednošću koja nije višekratnik stupnja dvojke. Na primjer, ne 256 GB, nego 240. Ili ne 512 GB, nego 480 GB. To je zbog činjenice da disk kontroleri rezerviraju 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 flash memorija na disku od 512 GB, samo različiti kontroleri rezerviraju različite količine toga.
- Brzina diska. Gotovo svi SSD diskovi imaju brzinu od 450 - 550 MB / s. Ova vrijednost odgovara maksimalnim brzinama SATA sučelja preko kojeg su spojeni. SATA je razlog zašto proizvođači ne pokušavaju masovno povećati brzinu čitanja. Brzina snimanja u aplikacijama je znatno manja. Proizvođač obično u karakteristikama navodi točno brzinu pisanja na prazan medij.
- Broj memorijskih čipova. Izvedba izravno ovisi o broju memorijskih čipova: što ih je više, više operacija se može obraditi istovremeno na jednom disku. U jednom redu diskova brzina zapisivanja 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 vlastiti razvoj – “3D-NAND”. Ove tri vrste memorije danas se najčešće koriste u uređajima za pohranu podataka. Na mnogo načina, na suvremenim SSD pogonima, pouzdanost rada ovisi o kvaliteti kontrolera.

SSD (SSD, SSD, SSD- ruski) - uređaj za pohranu informacija na temelju čipova nepostojan memorija koja čuva podatke nakon isključivanja. Oni su relativno nova vrsta medija za pohranu i prva manifestacija i razvoj, nepomični memorijski čipovi primljeni od Bljesak pogoni i konvencionalni radna memorija memorija.

Sadrži ista I/O sučelja kao i moderna. V SSD pokretni dijelovi i elementi se ne koriste kao u elektromehaničkim uređajima (tvrdi diskovi, floppy diskovi), što eliminira mogućnost mehaničkog trošenja.

Većina modernih SSD diskova temelji se na nehlapljivim pogonima NAND memorija. Postoje pogoni poslovne klase koji koriste radna memorija memorija, zajedno s rezervnim sustavima napajanja. To daje vrlo visoke brzine prijenosa podataka, ali cijena jednog gigabajta je vrlo visoka za tržišne standarde.

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

Uključuju magnetne ploče za veliku količinu pohranjenih informacija i malu količinu. SSD pogon u jednom slučaju. U njemu se pohranjuju najčešće korišteni podaci SSD pohranu i ažuriraju se kako postanu relevantni iz bloka HDD... Prilikom pristupa ovim podacima, čitaju se velikom brzinom iz memorije čvrstog stanja bez pristupa sporijim magnetskim pločama.

Od čega su napravljeni SSD diskovi .

* Na primjer NAND memorija

SSD uređaj sastoji se od samih čipova NAND, koji upravlja i donosi sve funkcije, hlapljivi čip i tiskanu ploču na kojoj je sve to zalemljeno.

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

Memorija.

Gotovo svi visoki, srednji i proračunski čvrsti diskovi koriste nepromjenjive NAND(bljesak) pamćenje zbog svoje relativno niska cijena, mogućnost spremanja podataka bez stalnog održavanja napajanja i mogućnost implementacije tehnologije za spremanje podataka u slučaju neočekivanog nestanka struje.

Zbog kompaktnog rasporeda čipsa, proizvođači mogu proizvoditi SSD vozi unutra faktor oblika 1.8; 2.5 ; 3.5 a manje kada su u pitanju uređaji bez zaštitnog pakiranja. Na primjer, za prijenosna računala ili interni smještaj u računalu.

Najviše SSD diskovi se koriste jeftino - memorija koja može stati u jednu ćeliju više od jednog bita... Ovo ima vrlo učinkovit učinak na cijena gotov proizvod i doprinosi popularizaciji ovih uređaja za pohranu podataka. Ali imati MLC pamćenje i velike mane. Ovaj niska trajnost stanice i drugo mala brzina pisati i čitati nego pogoni na temelju.

SLC samo zapis jedan malo u stanicu i to osigurava do 10 puta bolje trajnost i do 2 puta više velika brzina protiv MLC... Postoji i jedan nedostatak - cijena vozi dalje SLC sjećanje u o duplo više od cijene pogona za MLC memorija. To je zbog visokih troškova proizvodnje, a posebno jer SLC čipovi u prosjeku je potreban isti volumen dvostruko više kako bi se postigao isti volumen u odnosu na MLC.

SSD kontroler.

Gotovo svi pokazatelji SSD pogon ovisi o upravljačkom regulatoru. Uključuje mikroprocesor koji upravlja svim memorijskim procesima posebnim firmware; i most između signala memorijskih čipova i sabirnice računala ( SATA,).

Značajke modernog SSD kontrolera:

• TRIM.
• Čitanje, pisanje i spremanje u predmemoriju.
• Ispravak pogreške ( ECC).
• Šifriranje (AES).
• Prilika PAMETAN praćenje.
• Označavanje i snimanje neradnih blokova za dodavanje na crni popis.
• Kompresija podataka ( Sandforce kontrolori na primjer).

Svi memorijski kontroleri ciljaju paralelno povezani NAND memorija. Budući da je memorijska sabirnica jednog čipa vrlo mala (maksim 16 bit), koriste se sabirnice mnogih čipova povezanih paralelno (analog RAID 0). Štoviše, jedan čip uopće nema izvrsne karakteristike, već naprotiv. Na primjer visoka odgoditi ulaz izlaz. Kada su memorijski čipovi spojeni paralelno, ta kašnjenja su skrivena, raspoređena među njima. A sabirnica raste proporcionalno svakom dodanom čipu, do maksimalne propusnosti kontrolera.

Mnogi kontroleri znaju kako se koristiti 6 Gbps, koji je povezan s kontrolorima koji podržavaju tečaj razmjene podataka 500 mb/s, daje opipljivo povećanje performansi čitanja/pisanja i pune otključavanje potencijala SSD-a voziti.

Cache memorija.

V SSD diskovi, cache memorija se koristi u obliku volatile GUTLJAJ mikro krugovi, kao u tvrdim diskovima.

Ali u SSD diskovima, nosi još jedan važna funkcija... Dio firmwarea i podaci koji se najčešće mijenjaju nalaze se u njemu, smanjujući trošenje nestabilnih NAND memorija. U nekim kontrolerima nije predviđena upotreba cache memorije, ali unatoč tome postižu visoke stope u brzini ().

Sučelja za spajanje SSD-a.

Najčešća sučelja za SSD potrošačke ocjene su SATA 6Gb/s, i USB 3.0... Sva ova sučelja mogu pružiti potrebnu propusnost za bilo koje SSD voziti.

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

Prednosti i nedostaci 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 u SSD pogoni i nema mehaničkih dijelova, memorijski čipovi se troše (mlc ~10000 prepisuje, slc ~100000 ).
• Kapacitet je puno manji.
• Cijena je znatno viša u smislu GB / $
• Nemogućnost oporavka izgubljeni podaci nakon naredbe ili neposredno nakon formatiranja.

U SSD diskovima se koristi naredba (instrukcija). TRIM za povećanje brzine snimanja. Zajedno s nekim mikrokontrolerima, TRIM omogućuje postizanje blagog povećanja brzine čitanja. Podržani su svi SSD-ovi objavljeni od 2012 TRIM... U starijim verzijama, da biste omogućili ovaj priručnik, možda ćete trebati flash novi firmware. U većini slučajeva, treptanje će trajno izbrisati sve podatke.

SSD uređaji za pohranu su još uvijek potpuno nova generacija medija za pohranu i nisu uravnoteženi proizvodi u svakom pogledu. Međutim, za entuzijaste, poslovne korisnike i implementacije temeljene na poslužitelju, oni su povoljni u odnosu na performanse, što može biti odlučujući faktor pri kupnji. Novi krug evolucije, SSD diskovi će dobiti uz masovnu proizvodnju memorijskih čipova Feroelektrični RAM (FRAM, FeRAM). To će povećati razinu trajnosti stanica. SSD pogoni.

Ali ne činjenica da za SSD pokreće budućnost. Svaki novi tehnički proces, kao što je praksa pokazala, smanjuje brzinu čitanja/pisanja i povećava broj pogrešaka koje se pojavljuju, a koje je također potrebno ukloniti pomoću sustava za ispravljanje pogrešaka na štetu performansi. I za SLC ova brojka je prihvatljiva, ali s MLC i TLC (trorazinska ćelija) sve je jako, jako tužno. Sa svakom novom generacijom, bez značajnijih novih iskora, brzina će padati. A za 4 nm će pasti gotovo na razinu HDD 2012.

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

Povijest 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 što je brzi SSD disk potreban u računalu, ako su sučelja i periferni uređaji još uvijek radeći polako. No, početkom 2010-ih, popularnost SSD-ova dramatično je porasla. Gotovo svako novo prijenosno računalo sada dolazi sa SSD ili hibridnom konfiguracijom tvrdog diska. Zatim ćemo pogledati što je to - SSD u prijenosnom ili stolnom računalu.

Čemu služi SSD disk u računalu?

SSD diskovi se po svojoj namjeni ne razlikuju od tvrdih diskova. Dizajniran je za obavljanje iste funkcije - za pohranu podataka, operacijskog sustava, stranica za slanje i slično. Naravno, ova zamjena je skuplja ako se prevede u gigabajti / rublja. Više je nego vjerojatno da će se situacija u bliskoj budućnosti promijeniti.

SSD hard disk uređaj prijenosnog računala i računala

U suštini nema razlike između onoga što je SSD u prijenosnom i stolnom računalu. Može biti kućište slično HDD-u, ili može biti izrađeno u obliku ploče za ugradnju u M.2 konektor. Ako rastavite SSD ili pogledate ploču, dizajnom je vrlo sličan običnom USB flash pogonu. Općenito, SSD je veliki flash pogon, s istim principom rada.

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

Sama memorija je flash memorija, ista kao na flash diskovima. SSD koristi NAND tip, koji je trodimenzionalni raspored vodiča gdje se na sjecištima koristi niz ćelija.

Prema načinu upisivanja podataka u ćeliju razlikuju se dvije vrste implementacije: SLC - Single-level Cell i MLC - Multi-level Cell. Kao što možete pretpostaviti, u prvom slučaju samo je jedan bit napisan u jednoj ćeliji, u drugom - nekoliko. Sada je iz MLC-a proizašla još jedna vrsta, čiji se naziv uvriježio u svakodnevnom životu, iako je uključen u podskup ove vrste - TLC, Triple-level Cell.

Svaka implementacija ima brojne prednosti i nedostatke. MLC je jeftiniji u smislu omjera volumen/cijena. To dugoročno čini SSD tvrdi disk jeftinijim, što utječe i na izbor potrošača. No struktura snimanja u nekoliko slojeva nameće ograničenja na broj ciklusa pisanja i performanse. Što se više razina ugniježđenja koristi, algoritam za rad sa stanicama 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. Također se koristi i drugi pristup - rezervacija memorije. Gotovo svaki SSD rezervira oko 20% memorije kako bi je od tamo nadopunio u slučaju gubitka ćelije.

Kako radi SSD

Vjerojatno mnogi ljudi znaju kako radi običan tvrdi disk - magnetska glava ide od početka do ruba rotirajućeg diska i čita podatke sa staza. Glavni problem s magnetskim 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 odjeljcima, tada se vrijeme procesa čitanja ili pisanja značajno povećava.

Da biste razumjeli što je SSD disk, morate znati kako funkcionira. Za pristup podacima za čitanje ili ćelijama za pisanje, sustav treba samo znati adresu. Kontroler tada jednostavno vraća blokove podataka. Vrijeme se troši samo na traženje adrese i prijenos podataka – doslovno milisekunde.

Vrste tvrdih SSD diskova

Po vrsti, SSD se može okarakterizirati faktorom oblika i vrstom sučelja. Postoje tri glavna faktora oblika:

• 2,5 ". Disk je umotan u kućište od 2,5 inča. Omogućuje kompatibilnost između gotovo svih vrsta sustava: prijenosnih računala, poslužitelja, računala.

• Kao zasebna ploča za PCIe utor. Pruža dobru brzinu i pouzdanost, koristi PCI Express sučelje.

• M.2. Relativno novi format, predstavljen uglavnom u obliku ploče koja se instalira izravno na matičnu ploču u M.2 konektor, koji je vrlo kompaktan. Ovaj SSD se može naći u tri različita dizajna ovisno o duljini: 2242, 2260, 2280. Zadnje dvije znamenke označavaju duljinu u mm.

Postoji nekoliko drugih formata koji su rijetki i potrebni za uski raspon zadataka, kao što su 1,8 ", 3,5" ili mSata.

Sučelja je teže shvatiti. Ovo je zbrka standarda i specifikacija. Počnimo s najpopularnijim - SATA. Do 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 dobila je dodatni Express prefiks. Ima brzine do 8 Gb/s i unatrag je kompatibilan s drugim SATA, a što je najzanimljivije, temelji se na PCI Express sučelju. Sučelje se može implementirati u 2,5-inčnim i M.2 faktorima oblika.

PCI-E sučelje je malo lakše. Implementiran je uglavnom u M.2 za SSD-ove. 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)

Pogledajmo osnovne karakteristike po kojima možete identificirati SSD, analizirati što je to i usporediti ga s HDD-om.

Sučelje i faktor oblika

O tome smo već malo pričali. Pogledajmo ovo u kontekstu izbora i relevantnosti za različite sustave. Sa sučeljima je sve jednostavno - eSATA se sada smatra najproduktivnijim, koji se u specifikacijama u nekim trgovinama i proizvođačima može označiti kao PCI-E. To je daleko najbrže sučelje.

Faktor oblika mora se odabrati ovisno o vrsti računala - prijenosno računalo ili stacionarno. U stacionarnom, radi kompaktnosti, možete koristiti M.2, koji će zauzeti malo prostora na ploči i ne zahtijeva dodatnu snagu. Novija prijenosna računala također podržavaju M.2. Za stare je relevantan faktor oblika od 2,5 inča.

Kapacitet diska i brzina

SSD kapaciteti su prilično skupi. Najpovoljnija verzija SSD-a od 32 GB može se kupiti za oko 1500 rubalja, dok će HDD za isti novac već imati volumen 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 tvrtke, već čak i za poznate brendove. Stoga se treba usredotočiti na recenzije i mjerenja renomiranih usluga i testera.

Vrsta memorijskih čipova

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

Vodeći proizvođači SSD diskova za PC

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

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

Koji SSD je bolje kupiti

Ako proračun nije ograničen, onda nema problema. Ako se svaka rublja računa, onda je bolje pristupiti pitanju temeljito. Pogledajmo nekoliko modela na koje treba obratiti pažnju.

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

A evo i par recenzija o njemu:

Recenzija Samsung SSD 850

Recenzija Samsung SSD 850

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

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

Ovo je disk s 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 sučelja s 4 kanala preko M.2 konektora. A to znači da sabirnica ne ograničava mogućnosti SSD-a i u potpunosti mu omogućuje pružanje izvrsnih brzina 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 na Yandex.Marketu: https://market.yandex.ru/product/1974689676/reviews?track=tabs

Intel SSDPEKKW128G8XT

Općenito, cijene iznad 5000 RUB same po sebi ne podrazumijevaju velike skokove u izvedbi. Mijenja se samo ukupni prostor na disku. Usput, za SSD-ove indikator glasnoće također utječe na trajnost. Primjerice, 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 dulje.

Možete dati ovo: potreban vam je disk samo za sustav i programe - možete odabrati manji, 60 ili 120 GB, i sve podatke, filmove, slike itd. pohraniti 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, ako proračun dopušta, bolje je odabrati PCI-E sučelje.

Odgovori na često postavljana pitanja o SSD disku

Tijekom svog postojanja, SSD-ovi su uspjeli steći mitove i legende, kao i stalna pitanja. Razmotrit ćemo nekoliko njih.

Posebna pravila rada

Mnogi ljudi vjeruju da pravilnom uporabom pogona možete produžiti njegov životni vijek. To uključuje razne optimizacije - onemogućavanje predmemorije, indeksiranje, datoteka stranične memorije, izvođenje defragmentacije. Zapravo, u velikoj mjeri ove radnje neće utjecati na SSD resurs. Umjesto toga, smanjenje ukupne izvedbe zbog onemogućavanja funkcionalnosti bit će manje opravdano od zajedničkog resursa povećanog za nekoliko desetaka gigabajta.

Jedino što se može savjetovati je napraviti sigurnosne kopije: svoje važne podatke spremite na alternativni medij - oblak ili drugi disk. Iako se ovaj savjet u načelu odnosi na sve medije.

Kako se SSD razlikuje od HDD-a

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

Što je TRIM u SSD-u

TRIM je instrukcija za ATA sučelja koja omogućuje operativnom sustavu da kaže disku koji blokovi memorije mogu biti neiskorišteni i smatrani praznima. Zašto su potrebni SSD diskovi? Uveden je u svezi sa specifičnostima rada SSD diskova. Prilikom pisanja novih podataka u ćeliju, SSD ne može jednostavno uzeti i zamijeniti stare podatke novima. Najprije mora pročitati podatke u predmemoriju, očistiti ćeliju, a zatim ih zapisati – dok se brzina pristupa značajno smanjuje. TRIM je riješio ovaj problem. Sustav i pogon neprestano razmjenjuju informacije o tome koje ćelije više nisu potrebne, a na TRIM signal resetira te ćelije. Sljedeći put kada se SSD zapiše, on samo odmah tiho zapisuje podatke na njega.

Trebam li SSD za igranje?

Ni ovdje nije sve tako jednostavno. Prvo, ne možete očekivati ​​značajan porast FPS-a u igrama od korištenja SSD-a. SSD će biti relevantan pri učitavanju svjetova i razina - lokacije će se učitavati brže. Postoji mogućnost da SSD disk može pomoći u slučajevima kada su performanse ograničene količinom RAM-a, kada se ti podaci bacaju u datoteku stranične memorije. No, u takvoj situaciji mijenjanje HDD-a u SSD umjesto povećanja “RAM-a” je sumnjivo zadovoljstvo.

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

Solid State diskovi ili skraćeno SSD (Solid State Drive) zamjenjuju magnetske tvrde diskove. I premda se u kratici spominje riječ pogon - "disk", novi uređaji za pohranu teško se mogu nazvati diskovima, jer u njima nema ničega što bi nalikovalo disku.

Pogledajmo u čemu su solid-state diskovi (SSD) dobri i po čemu se razlikuju od poznatih tvrdih magnetskih diskova - HDD-ova.

Prednosti SSD-a u odnosu na HDD.

Najveća prednost SSD-a u odnosu na HDD-ove je u tome što oni izvođenje mnogo veći od "klasičnih" tvrdih diskova. Činjenica je da SSD-ovi 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 detaljima. Nije tajna da su magnetski tvrdi diskovi vrlo osjetljivi na vibracije, posebno kada su u radnom stanju. Slučajan pad i možete se zauvijek oprostiti od HDD-a. Također, nije rijedak izlazak iz stojećeg pogona, koji okreće te iste magnetske “palačinke”. Mehanički dijelovi su Ahilova peta svakog uređaja visoke tehnologije.

Budući da u SSD-ovima jednostavno nema pokretnih dijelova i dijelova, njihova je otpornost na vibracije i udarce mnogo veća od one kod konvencionalnih HDD-ova.

Treća i važna kvaliteta SSD-a za prijenosnu tehnologiju je njihova mala težina... Ako na jedan dlan stavite 2,5” SSD kapaciteta, na primjer, 128Gb, ​​a na drugu 2,5” HDD sa 180Gb, tada će vam se SSD disk činiti samo “puh”. Nevjerojatno su lagani.

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

To 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 ".

Obični solid-state pogon je tiskana pločica na kojoj su instalirani skup mikro krugova. Ovaj set se sastoji od mikrosklopa NAND kontroler i, zapravo, mikro krugovi NAND memorija.

Područje PCB-a SSD uređaja je u potpunosti iskorišteno. Veći dio zauzimaju NAND memorijski čipovi.

Kao što vidite, u SSD pogonu nema mehaničkih dijelova ili diskova - samo mikro krugovi. Nije uzalud što se u posljednje vrijeme SSD-ovi sve više nazivaju "elektronički" diskovi.

Vrste memorije u SSD-u.

Sada kada smo se pozabavili uređajem 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 pohranjivanje informacija u SSD-ove koristi se NAND memorija koja se sastoji od ogromnog broja MOSFET-ova s ​​plutajućim vratima. Nazivaju se i stanice (pamćenje). 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 volumen od 512 MB i njime upravlja poseban kontroler. Takav višerazinski 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 puno 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 (Jednorazinska ćelija), koriste se jednorazinski tranzistori. To znači da jedan tranzistor može pohraniti 0 ili 1. Jednom riječju, takav tranzistor može pohraniti samo 1 bit informacija. Neće biti dovoljno, zar ne?

Ovdje su krupne glave "počešale repu" i smislile kako napraviti tranzistorsku ćeliju na 4 razine. Štoviše, svaka razina 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. Dvostruko više nego na SLC ćelijama! I zvali su ih ćelije na više razina - MLC (Višerazinska ćelija).

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

Ali MLC stanice imaju značajne nedostatke. Ove stanice imaju kraći životni vijek od SLC-a, u prosjeku 100 000 ciklusa. Za SLC ćelije, ovaj parametar je 1 000 000 ciklusa. Također je vrijedno napomenuti da su vrijeme čitanja i pisanja za MLC ćelije dulje, što smanjuje brzinu SSD.

Budući da se tehnologije za pohranu informacija na čvrstim medijima razvijaju vrlo brzo, onda se, možda, sve o čemu ste ovdje naučili već smatra moralno zastarjelim.

Na primjer, kada je ovaj članak još bio napisan, SSD-ovi bazirani na MLC-u su bili u prednosti. No, sada su ih praktički zamijenili SSD diskovi s takvom memorijom TLC- ćelije na tri razine ( Ćelija na tri razine). TLC memorija ima 8 razina, pa stoga svaka ćelija već može pohraniti 3 bita informacija (000, 001, 011, 111, 110, 100, 101, 010).

Tablica usporedbe flash memorije: SLC, MLC i TLC.

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

Inače, TLC memorija se već dugo koristi u USB bljeskalicama, koja je, iako se brže “troši”, znatno jeftinija. Zbog toga se cijena USB flash pogona i memorijskih kartica stalno smanjuje.

Unatoč činjenici da SSD diskove proizvode razne tvrtke pod svojim robnim markama, mnogi ljudi kupuju NAND memoriju od malog broja njezinih 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 bazirana na SLC-u je brža i izdržljivija, ali skuplja. Memorija na MLC ćelijama je osjetno 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 flash memoriji. Diskovi sa SLC memorijom gotovo se nikada ne nalaze.

3D XPoint memorija i Intel Optane memorija.

Vrijedi napomenuti da su se nedavno na tržištu pojavili pogoni koji se temelje na novoj vrsti nepostojane memorije. 3D XPoint(čita se kao "tri križna točka"). Na temelju 3D XPointa, Intel Corporation proizvodi SSD-ove pod markom Intel Optane. Razvoj nove vrste memorije provele su dvije tvrtke Intel i Micron.

3D XPoint je temeljno 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 izravno. Za 3D XPoint se kaže da uopće nema tranzistora, a svaka ćelija je sposobna pohraniti 1 bit informacija. Izravan pristup eliminira potrebu za složenim kontrolerima koji su potrebni u NAND pogonima s tranzistorima na više razina (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 stanica.

Budući da brzina Intel Optane pogona premašuje mogućnosti SATA sučelja, oni se obično proizvode u faktorima oblika M.2, kao i u obliku SSD uređaja za PCI Express utor (PCI-E AIC ( kartica dodataka)). Za rad s takvim pogonima koristi se novo sučelje. NVMe koji zamjenjuje SATA.

SSD kontroleri.

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

O instalaciji sustava Windows na SSD.

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